高溫高壓環(huán)境下滅火救援安全風(fēng)險(xiǎn)控制研究

摘要：在石油精煉、金屬加工等工業(yè)領(lǐng)域，高溫高壓生產(chǎn)環(huán)境已成為標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)場(chǎng)景。此類(lèi)特殊作業(yè)區(qū)域發(fā)生火險(xiǎn)時(shí)，常出現(xiàn)瞬間爆轟、高能熱釋放及毒性物質(zhì)彌散等多重災(zāi)害疊加效應(yīng)，易導(dǎo)致事故多米諾骨牌效應(yīng)。通過(guò)探究極端條件下火焰?zhèn)鞑?dòng)力學(xué)特征，闡釋燃燒過(guò)程中的物理化學(xué)交互作用機(jī)理，并辨識(shí)救援環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵致災(zāi)因子。基于此，構(gòu)建包含防護(hù)裝備性能規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)急處置流程、響應(yīng)效能優(yōu)化及梯隊(duì)輪換制度的多維度管理框架，為復(fù)雜工業(yè)環(huán)境下的消防行動(dòng)提供技術(shù)指導(dǎo)方案，具有顯著的應(yīng)用價(jià)值與行業(yè)適用性。

關(guān)鍵詞：高溫高壓；滅火救援；安全風(fēng)險(xiǎn)控制

隨著工業(yè)制造技術(shù)的不斷發(fā)展，高溫高壓設(shè)備在能源生產(chǎn)、化工合成等關(guān)鍵領(lǐng)域的重要性日益凸顯。此類(lèi)設(shè)施突發(fā)火情時(shí)，常表現(xiàn)出火勢(shì)快速蔓延、熱損傷集中及次生災(zāi)害鏈?zhǔn)絺鲗?dǎo)等特征，給人員安全與財(cái)產(chǎn)保護(hù)帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。針對(duì)特殊環(huán)境的多因素風(fēng)險(xiǎn)耦合特性，建立基于科學(xué)評(píng)估的風(fēng)險(xiǎn)控制框架，對(duì)于優(yōu)化應(yīng)急響應(yīng)效能和保障人員作業(yè)安全具有重要價(jià)值。

1 高溫高壓環(huán)境中火災(zāi)發(fā)展的特殊性

在高溫高壓復(fù)合作用場(chǎng)景中，火情發(fā)展呈現(xiàn)出與常規(guī)火場(chǎng)不同的特征。此類(lèi)燃燒現(xiàn)象在初始階段即突破傳統(tǒng)線性擴(kuò)展模式，受能量預(yù)存效應(yīng)與熱力學(xué)臨界狀態(tài)改變的影響，火焰?zhèn)鞑コ尸F(xiàn)多維度耦合加速態(tài)勢(shì)，短時(shí)間內(nèi)即可形成三維立體燃燒結(jié)構(gòu)。受限空間內(nèi)壓力持續(xù)累積形成的能量滯留效應(yīng)，導(dǎo)致可燃物釋放過(guò)程伴隨劇烈的能量躍遷行為，這種非線性釋放特性不僅催化火情突變，還可能引發(fā)多米諾式破壞效應(yīng)[1]。

此類(lèi)火場(chǎng)中的能量釋放形式具有多模態(tài)特性，機(jī)械能釋放與化學(xué)反應(yīng)的交互作用可能誘發(fā)復(fù)合災(zāi)害模式。當(dāng)系統(tǒng)泄壓操作引發(fā)的動(dòng)能釋放與揮發(fā)性物質(zhì)二次反應(yīng)形成能量疊加時(shí)，往往導(dǎo)致管線斷裂或容器解體等系統(tǒng)性故障。在滅火技術(shù)應(yīng)用層面，常規(guī)方法面臨雙重制約：液態(tài)滅火劑在高溫場(chǎng)中因相變速率異常導(dǎo)致冷卻效率驟降，固態(tài)滅火材料受高壓紊流影響出現(xiàn)擴(kuò)散不均與附著失效等問(wèn)題。

2 高溫高壓環(huán)境下滅火救援中的安全風(fēng)險(xiǎn)

2.1" 高溫高壓引發(fā)熱能沖擊傷害

在高溫高壓火場(chǎng)中，救援人員暴露于高強(qiáng)度熱流密度環(huán)境下，皮膚組織易發(fā)生深度燒傷。極端熱環(huán)境不僅造成直接生理?yè)p傷，還會(huì)使防護(hù)裝備功能退化。例如，外層阻燃材料可能出現(xiàn)熱軟化現(xiàn)象，隔熱襯層發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致綜合防護(hù)效能降低。熱能與壓力波的耦合作用會(huì)形成獨(dú)特的沖擊效應(yīng)，表現(xiàn)為高溫氣體侵入呼吸道與壓力震蕩波穿透防護(hù)層的復(fù)合損傷模式。在受限空間內(nèi)，能量瞬時(shí)釋放產(chǎn)生的局部高溫渦流現(xiàn)象，進(jìn)一步增加人員受困與逃生受阻的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2" 緊急環(huán)境中設(shè)備失效風(fēng)險(xiǎn)增加

高溫高壓環(huán)境對(duì)工業(yè)裝置構(gòu)成多重破壞。金屬承壓構(gòu)件在持續(xù)熱載荷作用下產(chǎn)生蠕變變形，導(dǎo)致法蘭連接處密封結(jié)構(gòu)完整性受損。此類(lèi)設(shè)備故障可能釋放高溫流體或劇毒物質(zhì)，形成具有疊加效應(yīng)的復(fù)合型次生災(zāi)害鏈。電子控制系統(tǒng)在熱擾動(dòng)環(huán)境下呈現(xiàn)脆弱性，異常溫升易引發(fā)電子元件絕緣失效與信號(hào)漂移，導(dǎo)致安全聯(lián)鎖裝置誤觸發(fā)或功能癱瘓[2]。設(shè)備連接節(jié)點(diǎn)的可靠性顯著降低，典型表現(xiàn)為閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)卡澀、管路支撐結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等現(xiàn)象，這些局部失效往往成為災(zāi)害升級(jí)的觸發(fā)點(diǎn)。

2.3" 救援作業(yè)人員心理與生理應(yīng)激

在特殊火場(chǎng)環(huán)境中持續(xù)作業(yè)，救援人員的生理耐受極限和心理調(diào)節(jié)能力面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。從生理反應(yīng)看，外部高熱環(huán)境會(huì)快速引發(fā)體內(nèi)熱應(yīng)激反應(yīng)，造成水鹽平衡紊亂、心血管代償機(jī)制異常等現(xiàn)象。當(dāng)暴露時(shí)長(zhǎng)超過(guò)生理代償閾值時(shí)，可能引發(fā)熱源性神經(jīng)功能障礙或意識(shí)模糊等危急狀況。作業(yè)環(huán)境中存在的壓力梯度變化與氣流擾動(dòng)，還會(huì)干擾前庭系統(tǒng)功能，導(dǎo)致方位感知錯(cuò)亂與動(dòng)作協(xié)調(diào)性下降，直接影響救援行動(dòng)的精準(zhǔn)度。如果指揮人員缺乏足夠的經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)急管理能力，容易導(dǎo)致救援行動(dòng)混亂和低效，加劇了火場(chǎng)危險(xiǎn)。

在極端救援場(chǎng)景中，人員心理調(diào)節(jié)能力面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。復(fù)雜危險(xiǎn)環(huán)境往往導(dǎo)致多重壓力因素交織，影響現(xiàn)場(chǎng)人員的思維狀態(tài)，容易出現(xiàn)反應(yīng)速度變慢、動(dòng)作精準(zhǔn)度下降的情況[3]。當(dāng)人體長(zhǎng)期處于“戰(zhàn)備狀態(tài)”時(shí)，體內(nèi)的壓力激素會(huì)持續(xù)保持高位運(yùn)行。此種情況下，原本能夠應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況的心理緩沖層會(huì)被逐漸侵蝕，形成越緊張?jiān)饺菀追稿e(cuò)、越犯錯(cuò)又加劇緊張的惡性循環(huán)，隨時(shí)可能影響整個(gè)團(tuán)隊(duì)的作戰(zhàn)效率。

3 高溫高壓環(huán)境下滅火救援安全風(fēng)險(xiǎn)控制策略

3.1" 配備抗高溫高壓的防護(hù)裝備

在高溫高壓的火場(chǎng)中，滅火隊(duì)員的防護(hù)裝備至關(guān)重要，必須配備專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的組合式防護(hù)套裝。這類(lèi)裝備通常采用“三明治”結(jié)構(gòu)：最外面采用能承受高溫的防火面料，既能抵御熱浪又能防止刮擦；中間夾層由金屬膜搭配新型反射涂層組成，能有效阻擋熱量；貼身層采用透氣排汗、柔軟防火的里襯，防止長(zhǎng)時(shí)間作戰(zhàn)不透氣。

全封閉式頭盔需要嚴(yán)密遮住臉和脖子，面罩要用特殊耐高溫塑料，既能保證視野清晰又能抵御突然的沖擊。呼吸器應(yīng)配備輕便氣罐和智能供氣系統(tǒng)，即使現(xiàn)場(chǎng)氣流亂竄也能穩(wěn)定輸出潔凈空氣。帶壓力平衡功能的降噪耳塞能同時(shí)解決噪音傷害和氣壓變化的問(wèn)題。手套和靴子等細(xì)節(jié)部位尤為重要。手掌部位要增加陶瓷顆粒加強(qiáng)層，既能靈活操作工具又不擔(dān)心燙傷。防火靴鞋底應(yīng)加裝防刺鋼板，中間填充隔熱緩震層，鞋墊需要具備透氣孔，防止連續(xù)作戰(zhàn)腳底起水泡。

3.2" 制定高溫高壓作戰(zhàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

針對(duì)高溫高壓環(huán)境的災(zāi)害特性，需構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)急處置框架，以提升行動(dòng)效能。依據(jù)作業(yè)區(qū)域特征（如高溫反應(yīng)裝置區(qū)、密閉壓力艙室等），制定差異化的作戰(zhàn)參數(shù)基準(zhǔn)，形成可動(dòng)態(tài)適配的“環(huán)境響應(yīng)評(píng)估模型”。

行動(dòng)過(guò)程宜采用“快速響應(yīng)-精確干預(yù)-有序撤離”的分級(jí)處置流程。初期響應(yīng)階段設(shè)立安全整備區(qū)，重點(diǎn)完成裝備適應(yīng)性測(cè)試與戰(zhàn)術(shù)分工部署；核心處置階段實(shí)施低暴露作業(yè)模式，采取分段式戰(zhàn)術(shù)以降低高危區(qū)域的停留時(shí)間；撤離階段執(zhí)行多路徑避險(xiǎn)方案，同步完成人員生理狀態(tài)監(jiān)測(cè)與裝備完整性確認(rèn)。

戰(zhàn)術(shù)部署中需重點(diǎn)突破滅火劑適配難題，建議優(yōu)先采用惰性類(lèi)替代傳統(tǒng)滅火介質(zhì)，兼顧滅火效率與設(shè)備兼容性。應(yīng)對(duì)噴射參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，結(jié)合火場(chǎng)特征優(yōu)化流量與壓力配置方案。此外，監(jiān)測(cè)體系的合理布局亦為關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)同步完善傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的空間分布。建議同步構(gòu)建一套基于環(huán)境變量動(dòng)態(tài)響應(yīng)的聯(lián)動(dòng)預(yù)警機(jī)制，系統(tǒng)應(yīng)集成紅外熱成像組件與壓力波動(dòng)感知設(shè)備，一旦監(jiān)測(cè)數(shù)值接近臨界安全閾值，能立即聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避程序。

3.3" 采用高溫高壓環(huán)境偵檢手段

在極端工況應(yīng)急救援中，火場(chǎng)環(huán)境的動(dòng)態(tài)性與復(fù)雜性對(duì)信息獲取提出了更高要求，需應(yīng)用智能化的監(jiān)測(cè)體系實(shí)現(xiàn)火場(chǎng)態(tài)勢(shì)的精準(zhǔn)把控，具體應(yīng)建立多維感知網(wǎng)絡(luò)，對(duì)溫度場(chǎng)分布、壓力梯度、毒害物質(zhì)濃度及結(jié)構(gòu)應(yīng)力等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行全時(shí)段動(dòng)態(tài)追蹤。配置多功能環(huán)境感知終端至關(guān)重要，此類(lèi)設(shè)備須具備熱場(chǎng)動(dòng)態(tài)捕捉、遠(yuǎn)程操控及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸能力，為指揮決策提供多維數(shù)據(jù)支撐。

針對(duì)高熱核心區(qū)域的監(jiān)測(cè)任務(wù)，可部署高熱環(huán)境視頻采集系統(tǒng)與熱成像光譜設(shè)備，實(shí)時(shí)追蹤火源遷移軌跡與氣體擴(kuò)散特征。對(duì)于壓力敏感區(qū)域，宜采用激光測(cè)壓技術(shù)監(jiān)測(cè)壓力波動(dòng)規(guī)律，結(jié)合聲波信號(hào)分析技術(shù)識(shí)別結(jié)構(gòu)形變前兆，實(shí)現(xiàn)泄壓風(fēng)險(xiǎn)的早期預(yù)警[4]。

高危區(qū)域探查需采用特種探測(cè)機(jī)器人替代人工進(jìn)入，其應(yīng)集成熱源定位、氣體成分辨識(shí)及振動(dòng)頻譜分析模塊，能夠在極端條件下完成環(huán)境參數(shù)采集與圖像實(shí)時(shí)回傳。針對(duì)高空或立體空間場(chǎng)景，可采用多光譜遙感無(wú)人機(jī)進(jìn)行航測(cè)，結(jié)合三維空間拓?fù)渲貥?gòu)技術(shù)生成火場(chǎng)數(shù)字模型，輔助制定最優(yōu)救援路徑。

所有感知數(shù)據(jù)需接入多源信息集成平臺(tái)，利用實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)演化模型生成動(dòng)態(tài)作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)圖。系統(tǒng)可根據(jù)環(huán)境參數(shù)變化自動(dòng)劃分危險(xiǎn)等級(jí)，并推薦最優(yōu)戰(zhàn)術(shù)組合方案。建立動(dòng)態(tài)預(yù)警響應(yīng)機(jī)制，當(dāng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)突破安全閾值時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)人員避險(xiǎn)指令或戰(zhàn)術(shù)修正指令，提高應(yīng)急處置的時(shí)效性。構(gòu)建智能化感知體系，可以顯著提升極端火場(chǎng)的環(huán)境解析能力，為科學(xué)決策提供技術(shù)保障。

3.4" 執(zhí)行分階段輪換作戰(zhàn)機(jī)制

極端復(fù)合環(huán)境對(duì)救援人員的身心狀態(tài)具有顯著的累加效應(yīng)。持續(xù)作業(yè)易引發(fā)熱負(fù)荷堆積、生理代償機(jī)制紊亂及認(rèn)知功能衰退，多重應(yīng)激源疊加可能導(dǎo)致急性健康事件，削弱戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行可靠性。為實(shí)現(xiàn)救援可持續(xù)性目標(biāo)，需建立科學(xué)化的人員輪換保障體系[5]。

輪換制度的實(shí)施需基于多維動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系，包括核心體溫波動(dòng)曲線、環(huán)境熱壓綜合評(píng)估值及作業(yè)強(qiáng)度分級(jí)參數(shù)。建議將作戰(zhàn)編組劃分為主攻梯隊(duì)、預(yù)備梯隊(duì)和休整保障梯隊(duì)，利用標(biāo)準(zhǔn)化輪替流程實(shí)現(xiàn)任務(wù)連續(xù)性。各梯隊(duì)?wèi)?yīng)遵循“作業(yè)執(zhí)行-生理緩沖-功能恢復(fù)”的閉環(huán)管理路徑，形成可持續(xù)的作戰(zhàn)循環(huán)。

為優(yōu)化作戰(zhàn)單元輪換機(jī)制的運(yùn)行效率，建議為救援人員裝配生命體征即時(shí)感知設(shè)備，持續(xù)采集核心生理指標(biāo)波動(dòng)趨勢(shì)，同步整合戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)建立單兵適應(yīng)力測(cè)算體系。當(dāng)運(yùn)算中樞偵測(cè)到作業(yè)人員身體指標(biāo)逼近警戒線時(shí)，立即觸發(fā)人員更替預(yù)案并開(kāi)啟梯隊(duì)輪轉(zhuǎn)操作。在戰(zhàn)地外圍規(guī)劃復(fù)合型休整區(qū)域，部署智能溫控裝置、水鹽代謝補(bǔ)償單元及壓力緩釋裝置，通過(guò)多維度干預(yù)縮短作戰(zhàn)人員體能恢復(fù)周期。

在梯隊(duì)交接環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)規(guī)范信息傳導(dǎo)規(guī)程，著重涵蓋當(dāng)前行動(dòng)階段特征、隱患分布圖譜及裝備運(yùn)行參數(shù)三類(lèi)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，以此實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)部署的連續(xù)性銜接。指揮中樞需嵌入人員輪換決策組件，依托全息投影技術(shù)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)各梯隊(duì)?wèi)?zhàn)備狀態(tài)與任務(wù)承載量級(jí)，輔助指揮官實(shí)施動(dòng)態(tài)化資源調(diào)配。這種創(chuàng)新性的勤務(wù)管理模式，能夠科學(xué)統(tǒng)籌人力資源配置，在保障戰(zhàn)場(chǎng)作業(yè)安全系數(shù)的同時(shí)，有效維持高強(qiáng)度救援行動(dòng)的整體運(yùn)轉(zhuǎn)效能。

4 結(jié)束語(yǔ)

本研究聚焦工業(yè)復(fù)雜環(huán)境中的高熱高壓耦合火災(zāi)防治難題，深入解析了特殊火場(chǎng)對(duì)應(yīng)急救援系統(tǒng)的多維制約因素。通過(guò)分析熱傳導(dǎo)異常波動(dòng)、裝備性能動(dòng)態(tài)衰減及人員耐受閾值等核心問(wèn)題，創(chuàng)新性提出集防護(hù)裝備優(yōu)化、作業(yè)規(guī)范強(qiáng)化與應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制于一體的綜合應(yīng)對(duì)策略。研究揭示，在熱壓交互效應(yīng)突出的災(zāi)害環(huán)境中，傳統(tǒng)處置模式受制于環(huán)境感知滯后性與生理保護(hù)機(jī)制缺位，往往難以遏制能量突變引發(fā)的鏈?zhǔn)綖?zāi)害反應(yīng)。未來(lái)可著力開(kāi)發(fā)智能感知矩陣與異構(gòu)數(shù)據(jù)整合技術(shù)，構(gòu)建人機(jī)環(huán)協(xié)同聯(lián)動(dòng)的智能防護(hù)體系，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急處置模式由經(jīng)驗(yàn)主導(dǎo)型向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型的戰(zhàn)略升級(jí)，為工業(yè)高危場(chǎng)景災(zāi)害防控提供創(chuàng)新性技術(shù)路線。

參考文獻(xiàn)

[1]李振青.加氫站事故滅火救援技術(shù)探討[J].山東化工，2025，

54（3）：241-245+251.

[2]韓杰.化工火災(zāi)滅火救援難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施分析[J].今日消防，2025，10（1）：56-58.

[3]劉朝寶，朱燈文.關(guān)于如何將作戰(zhàn)安全貫穿滅火救援全過(guò)程的思考[J].今日消防，2024，9（12）：130-132.

[4]楊林.消防滅火救援安全因素分析及相關(guān)對(duì)策[J].水上安全，2024（23）：52-54.

[5]謝健.滅火救援行動(dòng)中的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與安全管控研究[J].消防界（電子版），2024，10（20）：90-92.