摘要:在新能源汽車逐漸普及的背景下,如何有效應對其火災事故、保障乘客和救援人員安全,成為亟須解決的重要課題。現有的火災撲救方法和裝備主要針對傳統燃油車而設計,面對新能源汽車火災時往往難以奏效。因此,研究新能源汽車火災撲救技戰術,提出切實可行的優化策略,對于提升消防救援效率、減少火災損失、保障公共安全具有重要意義。本文旨在探討新能源汽車火災撲救技戰術,通過分析現有撲救技術和戰術的不足,提出優化策略,以提高火災撲救的科學性和有效性,確保在火災發生時能夠迅速、高效控制火情,減少人員傷亡和財產損失。
關鍵詞:新能源汽車;火災撲救技戰術;消防安全
引言
隨著全球氣候變化和環境污染問題日益嚴重,汽車制造商紛紛加快了新能源汽車的研發和推廣步伐。新能源汽車以其低排放、高效率的優勢,逐漸成為未來汽車產業發展的主要方向。據統計,近年來新能源汽車的產銷量持續增長,市場占有率不斷提升。這一趨勢不僅推動了汽車產業的轉型升級,也為全球減排目標的實現提供了重要支撐。
一、新能源汽車火災的特點
(一)新能源汽車火災的主要類型
新能源汽車火災的主要類型集中體現在電池火災、電氣設備火災和燃料電池火災三個方面。首先,電池火災是最為常見且危害較大的類型,特別是鋰離子電池在受到機械損傷、過熱或充電故障時,容易引發劇烈的熱失控反應。熱失控會導致電池內部溫度迅速升高,進而引發電解液燃燒或電池爆炸,火災蔓延速度快,火勢兇猛,撲救難度極大[1]。其次,電氣設備火災是新能源汽車火災的另一重要類型,涉及車輛內部的電動機、控制器和電纜等電氣元件。這些電氣設備在長時間工作或短路故障情況下,產生過熱現象,導致絕緣材料燃燒,引發火災。電氣設備火災的火源隱蔽,火勢在設備內部積蓄一段時間后突然爆發,給撲救帶來較大挑戰。最后,燃料電池火災也是一種值得關注的火災類型,尤其是在氫燃料電池汽車中更為突出。氫燃料電池在發生泄漏時,氫氣極易燃燒或爆炸,一旦遇到明火或高溫環境,火災風險顯著增加。燃料電池火災的火焰幾乎無色且傳播迅速,撲救難度較高,需要專業的滅火設備和技術手段。這三類火災各具特點,對新能源汽車的安全性和撲救工作提出了更高要求。
(二)新能源汽車火災的傳播機制
新能源汽車火災的傳播機制復雜多樣,熱失控機制、電氣故障傳播機制和燃料泄漏傳播機制是主要的傳播途徑。熱失控機制在電池火災中尤為突出,電池內部短路、過充或外部損傷引發熱失控反應。熱失控會導致電池溫度急劇上升,產生大量熱量和可燃氣體,進而引發連鎖反應,導致相鄰電池組的燃燒和爆炸,火災蔓延迅速且難以控制[2]。電氣故障傳播機制多見于新能源汽車的電氣設備火災中,電動機、控制器和電纜等電氣元件在長時間運行或遇到電氣故障時,產生過熱現象。過熱的電氣設備會點燃絕緣材料或其他易燃物,火源從電氣設備內部向外擴散,最終導致整車火災。電氣故障傳播具有隱蔽性和突發性的特點,往往在火災發生初期難以察覺,等到火勢蔓延開來時才發現,給撲救工作帶來極大困難。燃料泄漏傳播機制主要涉及燃料電池汽車中的氫燃料泄漏。氫氣具有高度易燃易爆特性,一旦泄漏,極易與空氣混合形成爆炸性氣體。當遇到明火或高溫環境時,氫氣迅速燃燒,火勢蔓延速度極快。由于氫氣無色無味,泄漏后難以立即被察覺,火災往往在不經意間爆發,撲救工作需要高度專業化的設備和技術手段。這些傳播機制的復雜性和多樣性,使得新能源汽車火災防控和撲救面臨嚴峻挑戰,要求消防技術和裝備不斷創新和提升。
二、新能源汽車火災撲救現狀
(一)現有撲救技術與裝備
現有撲救技術與裝備在面對新能源汽車火災時顯示出一定的局限性。常規滅火劑的使用最為常見,其效果并不理想。傳統的泡沫滅火劑、干粉滅火劑和二氧化碳滅火劑在撲救新能源汽車火災時存在明顯不足[3]。對于電動汽車電池引發的火災,常規滅火劑難以迅速冷卻電池溫度,無法有效防止熱失控,尤其是在高能量密度的鋰離子電池火災中,這些滅火劑的效果更加有限。專用滅火設備的研發與應用逐漸引起重視。近年來,針對新能源汽車火災的特性,研發了多種專用滅火設備,如高壓水霧滅火系統和冷卻噴淋系統,這些設備在實際應用中展現出一定優勢。高壓水霧滅火系統通過產生細微的水霧顆粒,能夠迅速冷卻和覆蓋火源,有效抑制火勢蔓延。冷卻噴淋系統能夠對電池組進行持續冷卻,防止熱失控現象。然而,這些專用設備的應用尚處于起步階段,設備的性能和適應性仍需進一步改進和驗證。撲救操作的技術手段在新能源汽車火災中扮演著關鍵角色。撲救操作不僅涵蓋滅火劑的使用,還涉及火源識別、滅火策略選擇和具體操作步驟的執行。針對新能源汽車火災,消防人員需要掌握更為復雜的撲救技術。現階段,許多消防隊伍在撲救操作上依然依賴于傳統的經驗和方法,缺乏系統的培訓和技術指導。在這種情況下,撲救操作的效率和安全性往往難以保障。
(二)現有撲救戰術的應用
初期火災撲救是撲滅火災的關鍵階段,快速反應和及時處理是其核心[4]。在新能源汽車火災初期,火勢通常較為集中,如果能夠迅速識別火源并采取有效措施,往往可以在短時間內控制火情。常規的初期撲救策略涵蓋迅速啟動滅火設備、切斷電源和疏散周圍人員。在實際操作中,消防人員需要掌握新能源汽車的結構特點和火災特性,特別是電動汽車電池和電氣設備的處置方法。然而,現有的初期撲救策略在應對新能源汽車火災時仍顯不足,尤其是在火勢迅速蔓延或電池熱失控的情況下,初期撲救往往難以奏效。擴展火災撲救策略是在火情擴大情況下控制火勢蔓延,保護周圍環境。在新能源汽車火災中,電池熱失控引發劇烈燃燒,傳統的擴展撲救策略如大量噴水和隔離火源,在電池火災中效果有限。現代的擴展撲救策略強調使用專用滅火劑和設備,如高壓水霧和冷卻噴淋系統,以實現對火源的有效控制。擴展撲救還需考慮電池泄漏和有毒氣體處理,消防人員需要配備適當的防護裝備和檢測設備,確保自身安全和環境安全。現階段的擴展撲救策略在實踐中逐漸積累經驗,但仍需不斷優化和完善。火災后處理策略是確保火災徹底撲滅和防止復燃的關鍵環節。在新能源汽車火災撲滅后,電池和電氣設備仍存在殘留熱量和隱患,傳統的后處理策略如冷卻和監測,對于新能源汽車火災并不完全適用。現代火災后處理策略強調持續冷卻和實時監測,通過使用專用設備和技術手段,確保火源徹底熄滅。火災后處理還涉及現場清理和環境恢復,消防人員需要采取適當的措施,處理電池泄漏和污染物,確保現場安全和環境恢復。現有的火災后處理策略在應對新能源汽車火災時仍需進一步研究和改進,以實現更高效和安全的火災處置。
三、新能源汽車火災撲救技戰術的優化策略
(一)提升撲救技術的有效性
在提升撲救技術的有效性方面,研發高效滅火劑是首要任務。針對新能源汽車的電池火災,研發特種滅火劑顯得尤為重要。電動汽車的電池火災通常由于熱失控導致,常規滅火劑難以有效撲滅這種火源。因此,需要開發能夠迅速冷卻電池并抑制燃燒的特種滅火劑,這類滅火劑應具備高效冷卻、絕緣和防止復燃的特性。多功能復合滅火劑的開發是應對多種火災的需要,新能源汽車火災不僅涉及電池,還涉及車身材料、電子設備等。因此,開發能夠同時應對多種火源的復合型滅火劑,能夠大幅提升撲救效率[5]。升級滅火設備也是提升撲救技術的關鍵環節。便攜式高效滅火設備的研發和應用可以為消防人員提供更便捷和高效的滅火工具。這些設備應具備輕便、易操作、高效滅火等特點,能夠快速響應火災并控制火勢。專用滅火機器人的研發與應用是現代科技在消防領域的創新,通過自動化和智能化的滅火機器人,可以在高溫、有毒煙霧等惡劣環境下進行火災撲救,減少消防人員的暴露風險,提高撲救效率。這些機器人應具備遠程控制、自動識別火源、精準噴射滅火劑等功能,能夠在復雜的火災環境中有效作業。通過上述措施,新能源汽車火災的撲救技術水平將顯著提升,為全面應對火災提供有力的技術保障。
(二)優化撲救戰術的科學性
在優化撲救戰術的科學性方面,制定完善的撲救預案是基礎。火災風險評估與預警機制的建立,可以在火災發生前對風險進行有效評估,并在火災初期迅速預警,爭取寶貴的撲救時間。詳細的撲救操作規程是撲救行動有條不紊、科學高效的重要保障,應根據不同類型的火災場景制定具體的操作規程,涵蓋火災探測、滅火行動、人員疏散等各個環節,確保每個步驟都能得到有效執行。強化現場指揮與協同是優化撲救戰術的關鍵。通過建立多部門聯動機制,可以協調消防、交通、醫療等多個部門的力量,實現資源共享和信息互通,提高撲救行動的整體效率。實時監控與決策支持系統的應用,可以在撲救過程中提供實時的火災監控數據和智能決策支持,幫助指揮人員做出科學、及時的決策。這些系統應具備高效的信息采集、分析和反饋能力,能夠對火災現場進行全方位監控和分析,為指揮調度提供準確的數據支持和決策參考,大幅提升撲救行動的科學性和高效性。
(三)加強人員培訓與演練
在加強人員培訓與演練方面,定期開展專項培訓是提高消防人員技能的重要手段。理論知識的更新與普及,可以幫助消防人員掌握最新的火災撲救理論和技術,提高他們的理論水平和實戰能力。通過系統的理論培訓,消防人員可以深入了解新能源汽車火災的特點、撲救方法和注意事項,在實際撲救中做到心中有數。實操技能的提升與考核,確保消防人員具備熟練操作滅火設備和實施撲救行動的能力。培訓應結合實際操作,模擬各種火災場景,使消防人員在實戰中不斷提升技能,并通過嚴格的考核機制,確保他們的操作技能達到標準。組織模擬演練是提高撲救實戰能力的重要方式。通過全流程火災撲救模擬演練,消防人員可以在逼真的火災場景中進行實戰練習,從火災探測到火災控制,全面體驗和演練整個撲救過程,發現和解決實際操作中的問題。跨部門協同演練是提高不同部門之間協同作戰能力的重要手段。通過定期組織消防、交通、醫療等部門的聯合演練,提升各部門在火災撲救中的配合默契度和協同作戰能力,在實際撲救中能夠高效協同、快速響應,提高整體撲救效果。
(四)推動政策與標準的制定
在推動政策與標準的制定方面,制定新能源汽車火災撲救技術標準是保障撲救行動規范化的重要舉措。撲救裝備標準化是技術標準的核心內容,應對各種滅火設備的技術參數、性能要求和使用方法進行規范,確保裝備的統一性和互換性,提高撲救裝備的整體性能和使用效率。撲救操作規范化是確保撲救行動有章可循的重要措施。應根據不同火災類型和撲救階段,制定詳細的操作規范,涵蓋滅火方法、操作步驟、安全措施等,確保每個環節的操作都能科學、有序進行。完善法律法規與管理政策是推動新能源汽車火災撲救工作的制度保障。強制性消防設備配置要求是法律法規的重要內容,應規定新能源汽車必須配備哪些類型和數量的消防設備,確保在火災發生時能夠及時啟動滅火設施。應急響應與救援法律保障是確保撲救行動得到法律支持的重要措施。應通過立法,明確消防部門和相關單位在火災撲救中的責任和權利,保障撲救行動順利實施和人員安全,推動新能源汽車火災撲救工作的制度化、規范化和法治化。通過上述措施,新能源汽車火災撲救標準將得到全面提升,為實現科學、高效撲救提供有力的制度保障和政策支持。
結語
盡管新能源汽車在環保和能源利用方面具有顯著優勢,但其火災風險也不容忽視。與傳統燃油車相比,新能源汽車的火災具有特殊性和復雜性。例如,電動汽車的動力電池在受到撞擊、過熱或充電故障時,容易發生熱失控,導致起火甚至爆炸。新能源汽車火災的撲救難度較大,因此需要專門的技術和裝備。
參考文獻
[1]張家瑜.提升新能源電動汽車火災救援能力的研究[J].消防界(電子版),2022,8(17):74-76.
[2]宋敏麗.地下立體車庫火災滅火效能評估及防控技術研究[D].華南理工大學,2015.
[3]黃曉家,張瑞峰,陳斌,等.電動汽車庫火災蔓延與演變特征研究[J].消防科學與技術,2023,42(12):1618-1624.
[4]徐華.新能源汽車火災撲救策略與技術研究[J].消防界(電子版),2023,9(14):90-92.
[5]徐大河.電動汽車火災特點及撲救對策研究[J].消防界(電子版),2023,9(09):111-113.
作者簡介:宋懷宇(1982— ),男,漢族,黑龍江齊齊哈爾人,本科,中級專業技術職務,研究方向:特種事故滅火救援處置。