化學(xué)洗消模擬訓(xùn)練裝置研制及應(yīng)用

張 杰，方 平，王俊軍，周 鋒

(應(yīng)急管理部 上海消防研究所，上海 200032)

近年來，國家出臺了一系列涉及消防隊伍洗消作業(yè)的辦法。《公安消防部隊作戰(zhàn)訓(xùn)練安全要則(試行)》第28條對“洗消處理”做出了具體、明確的步驟要求；《公安消防部隊滅火救援業(yè)務(wù)訓(xùn)練與考核大綱(試行)》對一線消防員提出了洗消訓(xùn)練與考核要求。同時，《消防應(yīng)急救援 訓(xùn)練設(shè)施要求》(GB/T 29177—2012)、《消防訓(xùn)練基地建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(建標(biāo)190—2018)也規(guī)定了消防隊伍應(yīng)建立洗消訓(xùn)練設(shè)施。目前，我國消防隊伍化學(xué)洗消訓(xùn)練方法單一、訓(xùn)練裝置缺乏。隨著2018年國家綜合性消防救援隊伍的成立，圍繞應(yīng)急救援國家隊、主力軍的建設(shè)需求，對危險化學(xué)品事故處置提出了更加專業(yè)、系統(tǒng)的能力要求。因此，化學(xué)洗消模擬訓(xùn)練裝置的研制已迫在眉睫。

1 化學(xué)洗消技術(shù)現(xiàn)狀

化學(xué)洗消主要是指利用洗消劑和洗消器具對受污染的地面、裝備、人員進(jìn)行消毒、消除處理。化學(xué)洗消最早應(yīng)用于化學(xué)戰(zhàn)爭中，很多國家非常重視洗消技術(shù)在軍事方面的研究，尤其是美國、德國等發(fā)達(dá)國家，洗消劑、洗消技術(shù)、洗消裝備已處于世界領(lǐng)先水平，其中部分產(chǎn)品在消防領(lǐng)域得到應(yīng)用。德國施密茨公司(Schmitz)1960年即開始研制生產(chǎn)處理化學(xué)事故的設(shè)備，在此方面一直處于技術(shù)領(lǐng)先地位。德國在歐洲和美國標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上開發(fā)了大規(guī)模公眾洗消系統(tǒng)，也主要用于大規(guī)模的原子、化學(xué)和生物殺傷性武器災(zāi)難后的公眾洗滌消毒，達(dá)到快速有效洗消的目的。該系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，易于搭建，并可根據(jù)受災(zāi)程度用于不同的救災(zāi)階段。

隨著眾多高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，洗消裝備的自動化、智能化水平不斷提高，國外的洗消裝備穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。一方面不斷改善和提高現(xiàn)有裝備的使用性能，另一方面也在積極研究、生產(chǎn)新型洗消裝備。目前，國外的洗消裝備具有一機(jī)多用、高溫高壓組合式等特點，在一定程度上代表了洗消裝備多功能化、智能化、快速機(jī)動的發(fā)展方向，滿足了多樣化、多層次、多目標(biāo)的洗消要求，其中小型洗消裝備機(jī)動、輕便、快速、高效，大型洗消裝備智能化、多功能、高機(jī)動。

洗消技術(shù)及裝備在消防隊伍的應(yīng)用，以采用化學(xué)洗消消防車上配備的熱水或酸堿類、吸附類、中和類、生物類等洗消藥劑，以及洗消帳篷、洗消站、高壓射流洗消器等洗消器具在事故現(xiàn)場開展洗消處置為主。例如，采用漂白粉、漂白精、次氯酸鈉溶液等堿性洗消劑對泄漏氰化物[1]進(jìn)行洗消；采用水系洗消劑、堿型洗消劑，法國普利沃公司生產(chǎn)的敵腐特靈洗消劑對酸性泄漏物進(jìn)行洗消[2]；采用活性炭等干粉吸附洗消泄漏的苯乙烯蒸氣[3]；采用十六烷基三甲基溴化銨改性鈉基膨潤土洗消苯胺泄漏物[4]；采用法國普利沃公司生產(chǎn)的敵腐特靈洗消劑對堿燒傷皮膚進(jìn)行洗消[5]等。

總體而言，消防隊伍在危化品泄漏事故洗消處置過程中，還存在以下問題：(1)泄漏危化品種類雜，現(xiàn)場快速識別難；(2)目前尚無廣譜洗消劑，需要消防員具備一定的化學(xué)知識基礎(chǔ)，能在現(xiàn)場立刻開展洗消劑、洗消方法、洗消效果評估等工作；(3)環(huán)保意識不足，對洗消污水的后續(xù)清理工作不夠重視；(4)對泄漏危化品的危害性認(rèn)識不足，不夠重視洗消作業(yè)過程中的個人防護(hù)工作。

2 化學(xué)洗消模擬訓(xùn)練裝置的設(shè)計

根據(jù)調(diào)查分析，確定了化學(xué)洗消模擬訓(xùn)練裝置的總體方案，如圖1所示。該裝置包括化學(xué)殘留物識別報警訓(xùn)練、化學(xué)洗消劑匹配訓(xùn)練、個人防護(hù)服裝洗消訓(xùn)練、消防車及器材裝備洗消訓(xùn)練、洗消污水處置訓(xùn)練、洗消作業(yè)自我防護(hù)訓(xùn)練等功能，并具備移動方便、訓(xùn)練高效、符合消防隊伍日常訓(xùn)練的功能需求等特點。

圖1 化學(xué)洗消模擬訓(xùn)練裝置

2.1 化學(xué)殘留物識別報警訓(xùn)練

化學(xué)殘留物識別報警訓(xùn)練包括化學(xué)偵檢報警平臺及化學(xué)物分析檢測平臺兩個訓(xùn)練模塊。

化學(xué)偵檢報警平臺可對化學(xué)事故處置過程中、洗消作業(yè)時的化學(xué)揮發(fā)物進(jìn)行實時探測，并在工作過程中及時報警，根據(jù)目前消防隊伍處置化學(xué)品事故中常見化學(xué)品種類，設(shè)置了H2S、SO2、Cl2、H2、NH3、PH3等六種氣體偵檢模塊，并可根據(jù)實際需要拓展，報警識別技術(shù)參數(shù)見表1。洗消作業(yè)偵檢到殘留物時，將進(jìn)行聲光報警，提醒洗消人員進(jìn)行處理，實現(xiàn)化學(xué)殘留物識別報警處置的訓(xùn)練目的。

表1 報警識別技術(shù)參數(shù)

化學(xué)分析偵檢臺包括化學(xué)分析箱、偵毒槍、偵毒包、消毒粉、有毒有害偵檢儀等配件，用于對事故處置后的個人防護(hù)裝備、消防車、其他裝備器材進(jìn)行隨機(jī)抽樣分析，確認(rèn)有害有毒化學(xué)殘留物的存在。該模塊主要開展已知化學(xué)毒劑或染毒樣品的分析檢測，檢驗抽樣服裝、裝備及事故現(xiàn)場水源中化學(xué)毒劑及主要毒物，保障人員個人防護(hù)、飲水和飲食的裝備使用安全。其中，化學(xué)分析箱由毒劑毒物分析檢測單元、樣品處理單元、加熱照明裝置、取樣裝置和箱體等組成。根據(jù)毒劑、毒物的試液與固體混合試劑進(jìn)行液—固反應(yīng)作用，根據(jù)顏色變化來識別其濃度高低。經(jīng)分析后對無毒污染的個人防護(hù)裝備、消防車等，做出無需洗消的結(jié)論，對有毒污染的裝備做出進(jìn)一步化學(xué)洗消或處置廢棄結(jié)論，為下一步洗消消毒、降毒、清洗及烘干提供依據(jù)。通過該平臺的訓(xùn)練，達(dá)到對被檢服裝、裝備、污水進(jìn)入洗消后效果評價的訓(xùn)練目的。

2.2 化學(xué)洗消劑匹配訓(xùn)練

根據(jù)消防隊伍處置化學(xué)事故中的常見化學(xué)物質(zhì)類別，設(shè)計洗消劑與污染物的選擇匹配表，根據(jù)現(xiàn)場偵檢、識別、測試得到的化學(xué)殘留物，選擇不同的洗消劑，達(dá)到洗消劑匹配的訓(xùn)練目的，使消防隊員熟練掌握洗消劑的配對及洗消方法。以下列舉幾種方案，見表2。

表2 洗消劑的配對

2.3 個人防護(hù)服裝洗消訓(xùn)練

化學(xué)洗消模擬訓(xùn)練裝置中配備了消防綜合洗衣機(jī)、綜合烘干機(jī)等設(shè)備，可開展消防員個人防護(hù)服裝洗消訓(xùn)練。

裝置中的消防綜合洗衣機(jī)主要是對消防員個人防護(hù)裝備分門別類進(jìn)行清洗訓(xùn)練，包括消防員滅火服、頭盔、手套、靴子、避火服、防化服等清洗的時間、清洗的溫度、洗滌劑配用等，確保全天候條件下對個人防護(hù)裝具進(jìn)行有效科學(xué)的洗滌和消毒，既可以作為訓(xùn)練裝備使用，也可作為常規(guī)清洗裝具使用，具有較強的實用性。

裝置中的消防綜合烘干機(jī)主要是對多種裝備分門別類進(jìn)行烘干訓(xùn)練，在經(jīng)綜合洗衣機(jī)洗滌消毒之后，對個人防護(hù)裝備進(jìn)行分類烘干(防護(hù)服、頭盔、手套、戰(zhàn)斗靴、面罩等)。消防綜合烘干機(jī)能對有毒有害氣體進(jìn)行揮發(fā)性偵檢識別，記錄洗消效果，為洗消效果評價提供依據(jù)。

2.4 消防車及器材裝備洗消訓(xùn)練

化學(xué)洗消模擬訓(xùn)練裝置可實現(xiàn)消防車及器材裝備洗消訓(xùn)練要求。對消防車輛和大型裝備器材開展洗消訓(xùn)練時，先打開洗消圍墊，使用充氣泵充氣，墊好過橋木，將消防車或相關(guān)裝備器材停置于洗消圍墊上，選擇對應(yīng)的洗消藥劑，利用洗消噴槍進(jìn)行洗消，如圖2所示。通過該科目的訓(xùn)練，達(dá)到對大型消防裝備洗消流程的訓(xùn)練目的。

化學(xué)洗消訓(xùn)練裝置的洗消充氣圍墊主要開展消防車、相關(guān)裝備在圍墊上的洗消訓(xùn)練，洗消后的污水處理，由配套的便攜式多功能抽吸泵對洗消圍墊上的污水進(jìn)行抽吸，現(xiàn)場抽吸完畢再輸轉(zhuǎn)到污水車或臨時應(yīng)急污水池中進(jìn)行處理，有效避免洗消污染對周圍環(huán)境產(chǎn)生的次生危害。裝置設(shè)置了洗消噴

圖2 消防車及器材裝備洗消

槍，洗消噴槍實現(xiàn)了氣霧顆粒噴射，使洗消劑與有毒有害物質(zhì)充分接觸并快速沉淀，以達(dá)到高效洗消目的。同時，采用了便攜型式抽吸泵，具有使用機(jī)動靈活的特點，有效實現(xiàn)了靈活洗消訓(xùn)練的要求。

為保證系統(tǒng)的順利高效運行，裝置中配備了高性能發(fā)電機(jī)，并配備了交流插頭、交流開關(guān)、油壓警告燈、機(jī)油報警器等部件。該發(fā)電機(jī)具有運行噪音小、使用高效可靠等優(yōu)點，可為洗消、偵檢等訓(xùn)練科目開展提供必要電力保障。

2.5 洗消污水處置訓(xùn)練

化學(xué)洗消模擬訓(xùn)練裝置具備洗消污水處置的訓(xùn)練功能，裝置中配備了電動多功能手提式抽吸泵、機(jī)動手推多功能抽吸泵，能對洗消后產(chǎn)生的污水進(jìn)行抽吸。電動多功能手提式抽吸泵和機(jī)動手推多功能抽吸泵可儲放在工具箱內(nèi)，輸轉(zhuǎn)液體包括稠性液體、酸堿液體(≤10%～30%)、高溫液體、細(xì)小砂泥液體(≤0.5 mm)、泥漿液體等。通過訓(xùn)練，使消防隊員掌握洗消污水收集輸轉(zhuǎn)方法。

2.6 洗消作業(yè)自我防護(hù)訓(xùn)練

化學(xué)洗消模擬訓(xùn)練裝置設(shè)置了洗消作業(yè)系列個人防護(hù)裝備，主要由防化服、防毒面具、防化手套、內(nèi)戴手套、防化靴、管道膠帶、沖眼液、沖膚液和急救包等組成。通過該裝備開展洗消作業(yè)時需穿戴個人防護(hù)裝備防護(hù)訓(xùn)練，牢固樹立消防員洗消作業(yè)時必須穿戴防護(hù)裝備的意識，熟練掌握穿著防護(hù)裝備時開展洗消作業(yè)的訓(xùn)練要求。