化工火災(zāi)滅火救援難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施分析

摘要：化工火災(zāi)因具有高危險(xiǎn)性和復(fù)雜性，在滅火救援中面臨著火災(zāi)類型多樣、危險(xiǎn)源復(fù)雜、次生災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)高等諸多挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的應(yīng)急救援模式難以有效應(yīng)對(duì)實(shí)際需求，且容易導(dǎo)致人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。在此背景下，通過系統(tǒng)分析化工火災(zāi)的特性及其危險(xiǎn)源的分布情況，深入探討了滅火救援中的主要難點(diǎn)，并提出優(yōu)化應(yīng)急預(yù)案、改進(jìn)滅火技術(shù)裝備以及加強(qiáng)專業(yè)化救援隊(duì)伍建設(shè)等措施，為提升化工火災(zāi)的應(yīng)急處置能力、減少事故損失、促進(jìn)化工行業(yè)的安全發(fā)展提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：化工火災(zāi)；滅火救援；危險(xiǎn)源；應(yīng)急預(yù)案；技術(shù)裝備

中圖分類號(hào)：D631.6" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " "文章編號(hào)：2096-1227（2025）01-0056-03

化工產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，具有高風(fēng)險(xiǎn)性和復(fù)雜性，一旦發(fā)生火災(zāi)，會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失，并引發(fā)環(huán)境污染和人員傷亡，嚴(yán)重威脅公共安全。化工火災(zāi)因其火災(zāi)類型多樣、危險(xiǎn)源復(fù)雜以及次生災(zāi)害可能性高，給滅火救援工作帶來挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的滅火救援模式在面對(duì)化工火災(zāi)時(shí)，存在響應(yīng)不及時(shí)、技術(shù)手段相對(duì)簡單、專業(yè)性欠缺等問題，難以快速、高效地控制災(zāi)情擴(kuò)散。基于此，本文分析化工火災(zāi)滅火救援中的難點(diǎn)，并提出優(yōu)化措施，為應(yīng)急管理部門和化工企業(yè)在災(zāi)害應(yīng)對(duì)中提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。

1 化工火災(zāi)的特性分析

1.1" 化工火災(zāi)的發(fā)生機(jī)理及類型

化工火災(zāi)的發(fā)生主要由化學(xué)反應(yīng)失控、設(shè)備故障或外界因素引發(fā)，其核心在于燃燒過程中的熱量積累和釋放。在化工火災(zāi)的發(fā)生機(jī)理中，燃燒過程本質(zhì)上是一種快速的氧化反應(yīng)，通常伴隨著熱量釋放和光的產(chǎn)生。為了定量描述化工火災(zāi)的發(fā)生過程，可以引入化學(xué)動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)的基本公式。燃燒反應(yīng)的放熱速率可以表示為以下數(shù)學(xué)式：

Q=m·?Hc （1）

式中：Q——總放熱量，J；

m——燃燒物質(zhì)的質(zhì)量，kg；

Hc——燃燒熱，J/kg。

該公式描述了燃燒過程中釋放的總熱量，直接影響火災(zāi)的傳播速度和強(qiáng)度。

同時(shí)，燃燒反應(yīng)速率可借助阿倫尼烏斯方程表示：

（2）

式中：r——反應(yīng)速率，mol/L·s；

k——速率常數(shù)；

[A]、[B]——反應(yīng)物的濃度，mol/L；

Ea——活化能，J/mol；

R——?dú)怏w常數(shù)，J/mol·K；

T——絕對(duì)溫度，K。

此方程說明了反應(yīng)速率與溫度和反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系。當(dāng)溫度升高或反應(yīng)物濃度增加時(shí)，反應(yīng)速率顯著提升，導(dǎo)致熱量積累過快，從而觸發(fā)燃燒或爆炸。火災(zāi)的蔓延受傅里葉熱傳導(dǎo)方程支配：

（3）

式中：T——熱力學(xué)溫度，K；

t——時(shí)間，s；

α——熱擴(kuò)散系數(shù)，m2/s。

該方程描述了熱量在燃燒區(qū)域內(nèi)的擴(kuò)散過程，對(duì)預(yù)測(cè)火災(zāi)蔓延方向和速度具有重要意義。此外，化工火災(zāi)的類型可根據(jù)燃燒物質(zhì)的化學(xué)成分及性質(zhì)劃分為A類火災(zāi)（普通可燃物火災(zāi)）、B類火災(zāi)（可燃液體火災(zāi)）、C類火災(zāi)（氣體火災(zāi)）和D類火災(zāi)（金屬火災(zāi)），每類火災(zāi)都具有獨(dú)特的危險(xiǎn)性和處置要求。

1.2" 化工火災(zāi)中危險(xiǎn)源的分布與特征

危險(xiǎn)源在化工企業(yè)通常集中使用大量易燃、易爆、有毒物質(zhì)，按照生產(chǎn)流程分布于原料存儲(chǔ)區(qū)、生產(chǎn)加工區(qū)、輸送管道以及廢料處理區(qū)。原料存儲(chǔ)區(qū)因存放高危險(xiǎn)性化學(xué)品，其泄漏或物理破壞可能引發(fā)爆燃或有毒氣體釋放；生產(chǎn)加工區(qū)設(shè)備密集，壓力容器、反應(yīng)釜等若發(fā)生異常運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致連鎖反應(yīng)，加劇火災(zāi)規(guī)模。

2 化工火災(zāi)滅火救援的主要難點(diǎn)

2.1nbsp; 火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性與動(dòng)態(tài)性

在化工火災(zāi)中，化工廠區(qū)涉及的危險(xiǎn)化學(xué)品種類繁多，包括易燃液體、可燃?xì)怏w和化學(xué)穩(wěn)定性較差的固體化合物，其燃燒反應(yīng)具有復(fù)雜的化學(xué)和物理特性[1]。火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)通常存在多種燃燒現(xiàn)象，不同類型的燃燒所產(chǎn)生的熱量、煙氣和燃燒產(chǎn)物可能相互作用，進(jìn)一步加劇了火災(zāi)環(huán)境的復(fù)雜性，使得現(xiàn)場(chǎng)的火焰行為、溫度場(chǎng)分布和煙氣流動(dòng)狀態(tài)難以預(yù)測(cè)，增加了現(xiàn)場(chǎng)救援工作的難度。

火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)性主要體現(xiàn)在火災(zāi)蔓延速度、火焰高度以及煙氣擴(kuò)散范圍會(huì)隨時(shí)間和環(huán)境條件的變化而變化。火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的熱輻射可能導(dǎo)致周圍未燃物質(zhì)溫度迅速升高，進(jìn)一步擴(kuò)大燃燒范圍。此外，火災(zāi)燃燒反應(yīng)中的熱量釋放、燃燒產(chǎn)物的生成速度以及物質(zhì)的相態(tài)變化隨時(shí)間發(fā)生變化，使得火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)條件極為不穩(wěn)定。

現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)施在火災(zāi)高溫條件下發(fā)生變形或坍塌，管道設(shè)施可能因熱膨脹或破裂導(dǎo)致化學(xué)品泄漏，這些次生效應(yīng)改變了火災(zāi)環(huán)境，還可能引發(fā)額外的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。自動(dòng)化控制設(shè)備在高溫或煙氣環(huán)境中可能失效，冷卻系統(tǒng)或閥門操作系統(tǒng)的中斷會(huì)加劇火災(zāi)蔓延的不可控性。復(fù)雜和動(dòng)態(tài)的火災(zāi)環(huán)境中，實(shí)時(shí)變化的火災(zāi)信息可能難以全面獲取，尤其是在高溫和濃煙條件下，傳統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備的效能會(huì)下降，而人工觀察受到能見度和安全條件的限制。

2.2" 高危險(xiǎn)物質(zhì)的不可控性與次生災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)

化工火災(zāi)中涉及的高危險(xiǎn)物質(zhì)通常具有易燃易爆、反應(yīng)活性高或毒性強(qiáng)等特性，這些危險(xiǎn)化學(xué)品在高溫、高壓或暴露于氧化劑的情況下極易發(fā)生劇烈反應(yīng)，具有不確定性和突發(fā)性。許多化工原料和產(chǎn)品在火災(zāi)條件下會(huì)分解生成毒性更強(qiáng)或反應(yīng)性更高的化學(xué)物質(zhì)，如有機(jī)過氧化物和某些鹵代化合物燃燒時(shí)會(huì)釋放劇毒氣體，對(duì)周圍人員的生命安全和環(huán)境構(gòu)成威脅。此外，某些化學(xué)物質(zhì)的放熱反應(yīng)速率極高，短時(shí)間內(nèi)釋放出大量熱量，引發(fā)溫度驟升，導(dǎo)致相鄰儲(chǔ)罐或設(shè)備內(nèi)的物質(zhì)迅速升溫甚至達(dá)到臨界點(diǎn)，引發(fā)更大范圍的燃燒或爆炸。

高危險(xiǎn)物質(zhì)的不可控性表現(xiàn)其對(duì)環(huán)境條件的高度敏感性。例如，液化石油氣在泄漏狀態(tài)下與空氣混合形成爆炸性氣體云，燃燒或火花可引發(fā)蒸氣云爆炸，其威力足以對(duì)周邊建筑物和設(shè)備造成嚴(yán)重破壞[2]。而一些磷化物或金屬鈉等自燃物質(zhì)在接觸水或空氣中的濕氣時(shí)可能自發(fā)燃燒，加劇火災(zāi)的復(fù)雜性。

次生災(zāi)害的發(fā)生往往源于設(shè)備受損、容器破裂或泄漏，導(dǎo)致危險(xiǎn)物質(zhì)的大規(guī)模擴(kuò)散。如硝酸銨等化學(xué)品在高溫條件下發(fā)生劇烈爆炸，其爆炸沖擊波對(duì)人員和建筑物構(gòu)成直接威脅。在化工火災(zāi)中，滅火劑與某些化學(xué)物質(zhì)接觸可能產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物，氟系泡沫滅火劑在高溫環(huán)境下分解生成具有潛在生態(tài)毒性的全氟化合物。

2.3" 滅火救援資源協(xié)調(diào)與專業(yè)技術(shù)挑戰(zhàn)

化工火災(zāi)的突發(fā)性和快速發(fā)展性對(duì)滅火救援資源的協(xié)調(diào)提出了更高要求，但實(shí)際中面臨多重挑戰(zhàn)。救援資源協(xié)調(diào)的復(fù)雜性在于化工火災(zāi)的多樣性和專業(yè)性。不同燃燒物質(zhì)對(duì)滅火劑的需求差異顯著，常規(guī)滅火劑如水或泡沫在某些情況下不僅無法有效控制火情，甚至可能與燃燒物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引發(fā)次生災(zāi)害。此外，針對(duì)特定火災(zāi)類型的專業(yè)滅火劑儲(chǔ)備有限，運(yùn)輸和使用環(huán)節(jié)存在技術(shù)障礙。此外，化工火災(zāi)往往需要重型救援設(shè)備，而這些設(shè)備的調(diào)度效率易受地域條件和交通狀況的限制，尤其在偏遠(yuǎn)工業(yè)區(qū)，快速部署面臨實(shí)際困難。更為重要的是，救援隊(duì)伍在技術(shù)儲(chǔ)備和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上存在不足。面對(duì)一些罕見的化學(xué)品火災(zāi)或特殊燃燒類型，救援人員可能缺乏必要的應(yīng)急知識(shí)和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，這種局限性直接影響救援策略的科學(xué)性和實(shí)施效果。

3 化工火災(zāi)滅火救援的應(yīng)對(duì)措施

3.1" 應(yīng)急預(yù)案優(yōu)化及動(dòng)態(tài)調(diào)整

優(yōu)化應(yīng)急預(yù)案意味著要全面評(píng)估化工企業(yè)的生產(chǎn)過程、存儲(chǔ)設(shè)施和管道系統(tǒng)等潛在危險(xiǎn)源，以及危險(xiǎn)源在火災(zāi)中的潛在危害。應(yīng)急預(yù)案需要涵蓋從火災(zāi)發(fā)生到撲滅的全過程，包括信息獲取、初步響應(yīng)、資源調(diào)度、滅火行動(dòng)和后續(xù)處理的具體步驟，并針對(duì)不同類型設(shè)置詳細(xì)的應(yīng)對(duì)措施。如對(duì)于可燃?xì)怏w泄漏引發(fā)的火災(zāi)，應(yīng)急預(yù)案中需明確泄漏區(qū)域的隔離范圍、氣體監(jiān)測(cè)手段和適用滅火劑種類；對(duì)于儲(chǔ)罐火災(zāi)，預(yù)案則需重點(diǎn)考慮罐區(qū)冷卻、泡沫覆蓋及防止沸溢等措施。

動(dòng)態(tài)調(diào)整策略核心在于根據(jù)火災(zāi)發(fā)展態(tài)勢(shì)對(duì)救援方案進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。火災(zāi)發(fā)展具有高度不確定性，應(yīng)急預(yù)案中需明確設(shè)置動(dòng)態(tài)調(diào)整的觸發(fā)條件，并在觸發(fā)條件下迅速指導(dǎo)救援人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)信息調(diào)整資源分配和操作流程。

3.2" 滅火技術(shù)與裝備的創(chuàng)新

傳統(tǒng)水基滅火劑在撲滅普通火災(zāi)中具有較高效能，但在面對(duì)油類、化學(xué)氣體或金屬火災(zāi)時(shí)，其使用存在明顯局限，甚至可能與特定化學(xué)品發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致火勢(shì)加劇或產(chǎn)生次生危害。因此，適用于特定火災(zāi)場(chǎng)景的高效滅火劑研發(fā)成為重點(diǎn)方向。針對(duì)B類火災(zāi)（可燃液體火災(zāi)），新型泡沫滅火劑通過改良成分，實(shí)現(xiàn)了更強(qiáng)的覆蓋能力和抗復(fù)燃性能；針對(duì)D類火災(zāi)（金屬火災(zāi)），干粉滅火劑在成分和粒徑上進(jìn)行了優(yōu)化，以提高對(duì)高溫活性金屬的抑制效果[3]。

火場(chǎng)環(huán)境中的高溫和腐蝕性煙氣對(duì)傳統(tǒng)滅火裝備的耐久性構(gòu)成挑戰(zhàn)，改進(jìn)裝備材料，采用耐高溫合金、復(fù)合材料和抗腐蝕涂層，提高裝備在復(fù)雜火災(zāi)場(chǎng)景下的適用性。便攜式滅火裝備，如高壓噴射裝置和便攜式干粉滅火器，為救援人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域提供了更大的靈活性和安全保障。重型滅火裝備，如遙控滅火機(jī)器人和自動(dòng)滅火裝置，借助遠(yuǎn)程操作和智能控制系統(tǒng)減少了人員直接進(jìn)入火場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)，并顯著提高了滅火效率[4]。

基于火災(zāi)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析的智能滅火系統(tǒng)，經(jīng)過火場(chǎng)傳感器和高分辨率熱成像設(shè)備，實(shí)時(shí)獲取火場(chǎng)內(nèi)的溫度分布、火勢(shì)蔓延方向以及化學(xué)物質(zhì)泄漏信息，為滅火策略的制定提供數(shù)據(jù)支持。裝備與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，使得無人機(jī)滅火系統(tǒng)能夠在高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域投放滅火劑，通過攜帶的攝像頭和傳感器對(duì)火場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行全面掃描，為地面指揮提供決策依據(jù)。

3.3" 專業(yè)化救援隊(duì)伍建設(shè)及培訓(xùn)體系優(yōu)化

救援隊(duì)伍的建設(shè)應(yīng)在專業(yè)化方面，依據(jù)化工火災(zāi)的特性，組建涵蓋危險(xiǎn)化學(xué)品性質(zhì)分析、滅火技術(shù)、裝備操作和環(huán)境應(yīng)急等多領(lǐng)域?qū)I(yè)能力的救援小組，并制定明確的分工和職責(zé)，確保每位隊(duì)員在其專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)能夠高效執(zhí)行任務(wù)。在多元化方面，救援隊(duì)伍應(yīng)吸納化學(xué)工程、安全工程、應(yīng)急管理和消防領(lǐng)域的專家，并建立跨學(xué)科的協(xié)作機(jī)制，提升隊(duì)伍對(duì)復(fù)雜火災(zāi)場(chǎng)景的綜合分析能力。在區(qū)域化布局上，救援隊(duì)伍應(yīng)該根據(jù)化工產(chǎn)業(yè)的地理分布特點(diǎn)，在重點(diǎn)化工園區(qū)和事故高發(fā)區(qū)域設(shè)立專業(yè)化救援隊(duì)伍，確保資源的快速調(diào)配和響應(yīng)，并與地方應(yīng)急管理機(jī)構(gòu)保持密切聯(lián)系，以實(shí)現(xiàn)區(qū)域救援能力的優(yōu)化配置。

培訓(xùn)體系的完善需涵蓋理論學(xué)習(xí)及技能訓(xùn)練方面，定期組織隊(duì)員學(xué)習(xí)危險(xiǎn)化學(xué)品的性質(zhì)、火災(zāi)發(fā)生機(jī)理、火災(zāi)蔓延規(guī)律及應(yīng)急處置原則等知識(shí)，并利用案例分析，結(jié)合不同火災(zāi)類型加深對(duì)復(fù)雜化工火災(zāi)的理解。開展針對(duì)性的滅火技能訓(xùn)練，強(qiáng)化危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏、爆炸后果評(píng)估及環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的培訓(xùn)，使隊(duì)員能夠迅速判斷火災(zāi)態(tài)勢(shì)并采取科學(xué)的應(yīng)對(duì)措施。在實(shí)戰(zhàn)演練方面，培訓(xùn)體系應(yīng)采用模擬化工火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的形式，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)勘察、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、撲救策略制定、裝備調(diào)配及與其他應(yīng)急單位的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)等方面的訓(xùn)練，確保隊(duì)員能夠快速適應(yīng)復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，并高效執(zhí)行任務(wù)。

4 結(jié)束語

化工火災(zāi)的高復(fù)雜性和危險(xiǎn)性對(duì)滅火救援提出了極高的技術(shù)要求。基于此，深入分析了化工火災(zāi)的發(fā)生機(jī)理、類型及危險(xiǎn)源特性，對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化、危險(xiǎn)物質(zhì)的不穩(wěn)定性以及次生災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上，提出了構(gòu)建基于火災(zāi)特性優(yōu)化的應(yīng)急預(yù)案體系，研發(fā)針對(duì)不同燃燒形態(tài)和化學(xué)反應(yīng)特性的滅火技術(shù)裝備，提升救援隊(duì)伍在理論和實(shí)戰(zhàn)層面的綜合能力，為化工火災(zāi)處置方案的改進(jìn)提供了參考。

參考文獻(xiàn)

[1]李明.火災(zāi)事故調(diào)查工作標(biāo)準(zhǔn)化體系的探究[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2024（19）：7-9.

[2]姜衛(wèi)波.石油化工火災(zāi)消防裝備的具體應(yīng)用淺析[J].中國設(shè)備工程，2024（19）：209-211.

[3]馮三元.石油化工火災(zāi)消防救援中無人機(jī)的技術(shù)應(yīng)用與優(yōu)化[J].化工管理，2024（27）：121-125.

[4]雷蓉.化工企業(yè)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析與防控策略研究[J].化工安全與環(huán)境，2024，37（9）：77-81.