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    鋼結構大跨度廠房的火災特點
    發布時間:2014-07-15
       隨著我國經濟建設的迅猛發展,企業生產倉儲用房日趨大型化,鋼結構骨架建造的廠房,以強度高、自重輕、跨度大、吊裝施工方便和建設時間短等優點正越來越被廣大廠家所采用。但是這些大跨度的投入使用,也給消防工作帶來了新的課題,一旦發生火災,由于鋼結構導熱快,這些大型鋼結構廠房極易倒塌。近年來,我國相繼發生多起鋼結構廠房火災,給國家財產造成了較大的損失。特別是我們所熟悉的美國紐約世貿燃燒倒塌就是典型的鋼結構火災。下面就大型鋼結構廠房的火災特點和撲救對策談一些淺顯的看法。

      一、鋼在火災中的特點

      鋼的耐火性能較差,受熱后,很快出現塑性變化,在火燒15分鐘左右,構件會象“面條”一樣的軟落下來,隨著局部的破壞,造成整體失去穩定而破壞。對于破壞后的鋼結構是很難修復的。我們在建筑上使用的鋼材,在常溫下具有高強度,然而當溫度升至500度,鋼材的強度即開始逐漸損失,其強度已僅及正常值的一半,失去支撐能力。據測量,建筑中常用的冷扎鋼,其抗火性能的破壞溫度為538度,而一般的火災中,當火災進行5分鐘后,溫度已達556度。因此一般裸鋼的理論耐火極限僅為15分鐘左右。

      二、鋼結構廠房火災特點

     。ㄒ唬┗饒錾郎乜,鋼構件強度減弱快,易倒塌。鋼材在常溫下是非燃燒材料,但鋼材的導熱系數是混凝土的40倍,并且由于鋼構件材質單一,所以在火災中升溫極快。

     。ǘ┛臻g大,火勢蔓延快。大型鋼結構廠房占地面積大,一般高度均大于7米,內部具有較大的空間,空氣流通好。其生產使用的原料和成品大多屬可燃物;并且在在生產中大量使用電氣設備和多道加工工序,一旦失火,火勢可向任何方向蔓延、燃燒猛烈、極易產生強大的熱氣流形成大面積燃燒。

     。ㄈ┰O備、人員密集,火災荷載大,疏散困難。大型鋼結構廠房規模大,建筑結構連體成片,生產機器設備密集,人員和物品高度集中,火災荷載大,疏散途徑少;發生火災時煙霧大,工人又因長期從固定的路線上下班,發生火災時極易因緊張而形成趨眾行為,不利于逃生疏散,極易造成群死群傷。

      三、撲救措施

     。ㄒ唬┐_立“冷卻先于滅火”的主導地位

      鋼框架結構廠房一旦發生火災時,鋼結構柱子將會在短時間內失去承載能力,發生扭曲、倒塌現象,不僅有可能造成人員的重大傷亡,而且也會使建筑物內的財物因倒塌而損壞;同時,倒塌后燃燒物通風條件良好,會進一步加速火災蔓延,較短時間內形成大面積火災;另外,倒塌后大量鋼構件堆壓在燃燒物上,也給撲救帶來了較大地困難。因此,在滅火作戰中,只有著眼于保證建筑物整體結構的安全,才不失撲救火災的積極意義和作用。要做到這一點,盡快地冷卻鋼構件是唯一的有效辦法。這樣可以在火災環境溫度不變或環境溫度增強的情況下,使鋼構件的自身濕度下降,從而有效地保證鋼構件的強度不遭破壞。同時,冷卻鋼結構所散發出的水蒸氣可以提高火場的濕度,降低火災的環境溫度。如在100℃的條件下,一公斤水變成水蒸氣可吸收熱量539千卡。同時,水變成水蒸汽,其體積擴大了1725倍,水蒸汽占領燃燒區空間,不僅增大了環境溫度,而且產生情化氣體隔絕空氣,達到窒息滅火或阻礙火災蔓延的作用。另外,冷卻反射下來的水流也能直接滅火。因此,用足夠的水流冷卻鋼構件,具有很大的優越性,冷卻應先于滅火,應當成為撲救鋼結構火災的首要原則,但實施冷卻和滅火兩者不能割裂開來;馂闹星闆r各異,客觀上要求指揮員根據火勢和滅火力量的對比,把兩者很好地結合起來,依據不同的情況,處理好冷卻和滅火的關系。即在制止鋼結構變形,防止建筑物倒塌的前提下進行滅火,當滅火力量充足時,冷卻和滅火可同時進行,對于建筑等可燃構件和內部物資、設備同時著手,要同步部署力量,進行冷卻和滅火,力量不足時,應先進行控制威脅建筑構件的火勢。

     。ǘ┌鸦鹎閭刹熳鳛闇缁鹬苿俚谋匾獥l件

      在鋼結構廠房的火災撲救中,火場空間大,火災主體燃燒突出,情況復雜,滅火戰斗的困難增加。因此,火情偵察的時效性、準確性和連續性是滅火戰斗安全保障的前提條件,這就要求我們正確實施火情偵察。在滅火的過程中,要確保偵察的準確性、連續性。偵察過程中,發現危險情況及時向指揮員報告,來不及報告時,應斷然采取措施。作戰人員可以通過技術偵察,利用測溫儀器,時刻把握火場的溫度,運用輻射熱計隨時測出熱輻射強度和火場環境溫度,為確定滅火戰術、滅火技術、戰術行動提供可靠的理論依據。同時,還應安排經驗豐富的指揮員擔任火場偵察員,對建筑物燃燒特征進行持續、全方位的觀察,在了解火勢發展變化情況的同時,隨時注意火場上建筑物構件承重荷載,物件變形、表面裂紋、裂縫、斷裂聲響等。通過對燃燒時間、面積、火場、溫度和構件變形成都等情況的分析,分析建筑的結構的變化,觀察周圍燃燒條件,判斷建筑倒塌的可能性、火勢蔓延的威脅性和人員疏散的必要性。

     。ㄈ⿲⒑侠砥撇鹱鳛楦淖兓饎萋油緩降挠行侄

      火勢的蔓延在很大程度上依賴于火災產生的高溫煙氣的蔓延,煙氣流動擴散的速度與煙氣的溫度、流動方向有關。大型框架結構建筑面積超大,但火災初期著火范圍往往是有限的。在火災撲救中不能盲目破拆建筑門窗,要合理應用流體力學的原理實施科學破拆,一旦破拆位置不當將會使火勢迅速的擴大蔓延至整個空間。在整個建筑內部充滿濃煙和熱氣的情況下,只能對上風方面的門窗實施破拆,盡量減少了新鮮空氣的進入,延緩了火勢的發展,同時通過水槍射水降低火場溫度。若同時破拆上、下風向的門窗,火勢很快會順著煙氣蔓延擴大。如果屋頂有天窗,可在構件耐火極限時間范圍內,在確保安全的條件下破拆燃燒點正上方天窗,使煙氣和積熱從上方導出。同時,屋面人員要與地面內攻人員保持聯系,屋頂破拆與地面水槍冷卻掩護同步實施。但當火場燃燒時間超過構件耐火極限時間時,屋頂破拆不可取。

     。ㄋ模┖侠磉x擇滅火陣地,正確使用滅火裝備是攻堅克難的必備要素

      鋼結構火災與磚木結構火災撲救不同,我們應充分發揮現代裝備的優勢,盡量使用射程遠的大口徑水槍、移動炮、車載炮等,從遠距離向房頂、窗口射水冷卻和滅火,對建筑進行多方位冷卻,以防建筑倒塌傷人。在水槍陣地的布置上,指戰員不能盲目進入內部滅火救人,要盡量組織精干力量,盡量減少登高和進入室內的滅火人員數量,消防車?课蛔拥陌踩嚯x。應在外圍布置水槍陣地,遠距離射水冷卻,在火場溫度降到安全系數以內后,經過反復偵察,確認消除倒塌危險后,迅速調整水槍陣地,可依托門、窗等部位設置水槍陣地,從不同角度加強滅火強攻,以強大的密集射流靠近火點滅火。在戰斗行動中,要采取多變得滅火戰術,針對大跨度鋼結構廠房面積大、可燃物多、燃燒猛烈的特點,應及時開辟多個進攻通道,集中優勢兵力,特別是需要破拆建筑布置水槍陣地或疏散人員物資時,應靈活運用破拆工具,對廠房的鐵絲網、卷閘門、窗戶等實施破拆,為滅火救人提供通道,形成多點進攻,從而達到圍殲的目的,防止火場溫度升高,避免倒塌的危險。再則,在使用大功率水槍、水炮時,操作人員也要盡量注意水流的變換,盡量減少水漬損失,對建筑構件冷卻要均勻全面,防止水流過強,在局部形成較大沖擊力,造成局部驟然降溫,引起建筑物構件收縮變形。

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