化工火災滅火救援難點及應對措施分析

摘要：化工火災因具有高危險性和復雜性，在滅火救援中面臨著火災類型多樣、危險源復雜、次生災害風險高等諸多挑戰，傳統的應急救援模式難以有效應對實際需求，且容易導致人員傷亡和財產損失。在此背景下，通過系統分析化工火災的特性及其危險源的分布情況，深入探討了滅火救援中的主要難點，并提出優化應急預案、改進滅火技術裝備以及加強專業化救援隊伍建設等措施，為提升化工火災的應急處置能力、減少事故損失、促進化工行業的安全發展提供參考和借鑒。

關鍵詞：化工火災；滅火救援；危險源；應急預案；技術裝備

中圖分類號：D631.6" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2025）01-0056-03

化工產業作為國民經濟的重要支柱，具有高風險性和復雜性，一旦發生火災，會造成重大經濟損失，并引發環境污染和人員傷亡，嚴重威脅公共安全。化工火災因其火災類型多樣、危險源復雜以及次生災害可能性高，給滅火救援工作帶來挑戰。傳統的滅火救援模式在面對化工火災時，存在響應不及時、技術手段相對簡單、專業性欠缺等問題，難以快速、高效地控制災情擴散。基于此，本文分析化工火災滅火救援中的難點，并提出優化措施，為應急管理部門和化工企業在災害應對中提供科學依據和技術支持。

1 化工火災的特性分析

1.1" 化工火災的發生機理及類型

化工火災的發生主要由化學反應失控、設備故障或外界因素引發，其核心在于燃燒過程中的熱量積累和釋放。在化工火災的發生機理中，燃燒過程本質上是一種快速的氧化反應，通常伴隨著熱量釋放和光的產生。為了定量描述化工火災的發生過程，可以引入化學動力學和熱力學的基本公式。燃燒反應的放熱速率可以表示為以下數學式：

Q=m·?Hc （1）

式中：Q——總放熱量，J；

m——燃燒物質的質量，kg；

Hc——燃燒熱，J/kg。

該公式描述了燃燒過程中釋放的總熱量，直接影響火災的傳播速度和強度。

同時，燃燒反應速率可借助阿倫尼烏斯方程表示：

（2）

式中：r——反應速率，mol/L·s；

k——速率常數；

[A]、[B]——反應物的濃度，mol/L；

Ea——活化能，J/mol；

R——氣體常數，J/mol·K；

T——絕對溫度，K。

此方程說明了反應速率與溫度和反應物濃度之間的關系。當溫度升高或反應物濃度增加時，反應速率顯著提升，導致熱量積累過快，從而觸發燃燒或爆炸。火災的蔓延受傅里葉熱傳導方程支配：

（3）

式中：T——熱力學溫度，K；

t——時間，s；

α——熱擴散系數，m2/s。

該方程描述了熱量在燃燒區域內的擴散過程，對預測火災蔓延方向和速度具有重要意義。此外，化工火災的類型可根據燃燒物質的化學成分及性質劃分為A類火災（普通可燃物火災）、B類火災（可燃液體火災）、C類火災（氣體火災）和D類火災（金屬火災），每類火災都具有獨特的危險性和處置要求。

1.2" 化工火災中危險源的分布與特征

危險源在化工企業通常集中使用大量易燃、易爆、有毒物質，按照生產流程分布于原料存儲區、生產加工區、輸送管道以及廢料處理區。原料存儲區因存放高危險性化學品，其泄漏或物理破壞可能引發爆燃或有毒氣體釋放；生產加工區設備密集，壓力容器、反應釜等若發生異常運行會導致連鎖反應，加劇火災規模。

2 化工火災滅火救援的主要難點

2.1nbsp; 火災現場環境的復雜性與動態性

在化工火災中，化工廠區涉及的危險化學品種類繁多，包括易燃液體、可燃氣體和化學穩定性較差的固體化合物，其燃燒反應具有復雜的化學和物理特性[1]。火災現場通常存在多種燃燒現象，不同類型的燃燒所產生的熱量、煙氣和燃燒產物可能相互作用，進一步加劇了火災環境的復雜性，使得現場的火焰行為、溫度場分布和煙氣流動狀態難以預測，增加了現場救援工作的難度。

火災現場的動態性主要體現在火災蔓延速度、火焰高度以及煙氣擴散范圍會隨時間和環境條件的變化而變化。火災現場的熱輻射可能導致周圍未燃物質溫度迅速升高，進一步擴大燃燒范圍。此外，火災燃燒反應中的熱量釋放、燃燒產物的生成速度以及物質的相態變化隨時間發生變化，使得火災現場條件極為不穩定。

現場基礎設施在火災高溫條件下發生變形或坍塌，管道設施可能因熱膨脹或破裂導致化學品泄漏，這些次生效應改變了火災環境，還可能引發額外的災害風險。自動化控制設備在高溫或煙氣環境中可能失效，冷卻系統或閥門操作系統的中斷會加劇火災蔓延的不可控性。復雜和動態的火災環境中，實時變化的火災信息可能難以全面獲取，尤其是在高溫和濃煙條件下，傳統檢測設備的效能會下降，而人工觀察受到能見度和安全條件的限制。

2.2" 高危險物質的不可控性與次生災害風險

化工火災中涉及的高危險物質通常具有易燃易爆、反應活性高或毒性強等特性，這些危險化學品在高溫、高壓或暴露于氧化劑的情況下極易發生劇烈反應，具有不確定性和突發性。許多化工原料和產品在火災條件下會分解生成毒性更強或反應性更高的化學物質，如有機過氧化物和某些鹵代化合物燃燒時會釋放劇毒氣體，對周圍人員的生命安全和環境構成威脅。此外，某些化學物質的放熱反應速率極高，短時間內釋放出大量熱量，引發溫度驟升，導致相鄰儲罐或設備內的物質迅速升溫甚至達到臨界點，引發更大范圍的燃燒或爆炸。

高危險物質的不可控性表現其對環境條件的高度敏感性。例如，液化石油氣在泄漏狀態下與空氣混合形成爆炸性氣體云，燃燒或火花可引發蒸氣云爆炸，其威力足以對周邊建筑物和設備造成嚴重破壞[2]。而一些磷化物或金屬鈉等自燃物質在接觸水或空氣中的濕氣時可能自發燃燒，加劇火災的復雜性。

次生災害的發生往往源于設備受損、容器破裂或泄漏，導致危險物質的大規模擴散。如硝酸銨等化學品在高溫條件下發生劇烈爆炸，其爆炸沖擊波對人員和建筑物構成直接威脅。在化工火災中，滅火劑與某些化學物質接觸可能產生有毒副產物，氟系泡沫滅火劑在高溫環境下分解生成具有潛在生態毒性的全氟化合物。

2.3" 滅火救援資源協調與專業技術挑戰

化工火災的突發性和快速發展性對滅火救援資源的協調提出了更高要求，但實際中面臨多重挑戰。救援資源協調的復雜性在于化工火災的多樣性和專業性。不同燃燒物質對滅火劑的需求差異顯著，常規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發生化學反應，引發次生災害。此外，針對特定火災類型的專業滅火劑儲備有限，運輸和使用環節存在技術障礙。此外，化工火災往往需要重型救援設備，而這些設備的調度效率易受地域條件和交通狀況的限制，尤其在偏遠工業區，快速部署面臨實際困難。更為重要的是，救援隊伍在技術儲備和實踐經驗上存在不足。面對一些罕見的化學品火災或特殊燃燒類型，救援人員可能缺乏必要的應急知識和實戰經驗，這種局限性直接影響救援策略的科學性和實施效果。

3 化工火災滅火救援的應對措施

3.1" 應急預案優化及動態調整

優化應急預案意味著要全面評估化工企業的生產過程、存儲設施和管道系統等潛在危險源，以及危險源在火災中的潛在危害。應急預案需要涵蓋從火災發生到撲滅的全過程，包括信息獲取、初步響應、資源調度、滅火行動和后續處理的具體步驟，并針對不同類型設置詳細的應對措施。如對于可燃氣體泄漏引發的火災，應急預案中需明確泄漏區域的隔離范圍、氣體監測手段和適用滅火劑種類；對于儲罐火災，預案則需重點考慮罐區冷卻、泡沫覆蓋及防止沸溢等措施。

動態調整策略核心在于根據火災發展態勢對救援方案進行實時調整。火災發展具有高度不確定性，應急預案中需明確設置動態調整的觸發條件，并在觸發條件下迅速指導救援人員根據現場信息調整資源分配和操作流程。

3.2" 滅火技術與裝備的創新

傳統水基滅火劑在撲滅普通火災中具有較高效能，但在面對油類、化學氣體或金屬火災時，其使用存在明顯局限，甚至可能與特定化學品發生反應，導致火勢加劇或產生次生危害。因此，適用于特定火災場景的高效滅火劑研發成為重點方向。針對B類火災（可燃液體火災），新型泡沫滅火劑通過改良成分，實現了更強的覆蓋能力和抗復燃性能；針對D類火災（金屬火災），干粉滅火劑在成分和粒徑上進行了優化，以提高對高溫活性金屬的抑制效果[3]。

火場環境中的高溫和腐蝕性煙氣對傳統滅火裝備的耐久性構成挑戰，改進裝備材料，采用耐高溫合金、復合材料和抗腐蝕涂層，提高裝備在復雜火災場景下的適用性。便攜式滅火裝備，如高壓噴射裝置和便攜式干粉滅火器，為救援人員進入危險區域提供了更大的靈活性和安全保障。重型滅火裝備，如遙控滅火機器人和自動滅火裝置，借助遠程操作和智能控制系統減少了人員直接進入火場的風險，并顯著提高了滅火效率[4]。

基于火災動態監測和數據分析的智能滅火系統，經過火場傳感器和高分辨率熱成像設備，實時獲取火場內的溫度分布、火勢蔓延方向以及化學物質泄漏信息，為滅火策略的制定提供數據支持。裝備與物聯網技術的結合，使得無人機滅火系統能夠在高風險區域投放滅火劑，通過攜帶的攝像頭和傳感器對火場環境進行全面掃描，為地面指揮提供決策依據。

3.3" 專業化救援隊伍建設及培訓體系優化

救援隊伍的建設應在專業化方面，依據化工火災的特性，組建涵蓋危險化學品性質分析、滅火技術、裝備操作和環境應急等多領域專業能力的救援小組，并制定明確的分工和職責，確保每位隊員在其專業領域內能夠高效執行任務。在多元化方面，救援隊伍應吸納化學工程、安全工程、應急管理和消防領域的專家，并建立跨學科的協作機制，提升隊伍對復雜火災場景的綜合分析能力。在區域化布局上，救援隊伍應該根據化工產業的地理分布特點，在重點化工園區和事故高發區域設立專業化救援隊伍，確保資源的快速調配和響應，并與地方應急管理機構保持密切聯系，以實現區域救援能力的優化配置。

培訓體系的完善需涵蓋理論學習及技能訓練方面，定期組織隊員學習危險化學品的性質、火災發生機理、火災蔓延規律及應急處置原則等知識，并利用案例分析，結合不同火災類型加深對復雜化工火災的理解。開展針對性的滅火技能訓練，強化危險化學品泄漏、爆炸后果評估及環境監測技術的培訓，使隊員能夠迅速判斷火災態勢并采取科學的應對措施。在實戰演練方面，培訓體系應采用模擬化工火災現場的形式，加強對現場勘察、風險評估、撲救策略制定、裝備調配及與其他應急單位的協調聯動等方面的訓練，確保隊員能夠快速適應復雜的現場環境，并高效執行任務。

4 結束語

化工火災的高復雜性和危險性對滅火救援提出了極高的技術要求。基于此，深入分析了化工火災的發生機理、類型及危險源特性，對火災現場的動態變化、危險物質的不穩定性以及次生災害風險進行分析。在此基礎上，提出了構建基于火災特性優化的應急預案體系，研發針對不同燃燒形態和化學反應特性的滅火技術裝備，提升救援隊伍在理論和實戰層面的綜合能力，為化工火災處置方案的改進提供了參考。

參考文獻

[1]李明.火災事故調查工作標準化體系的探究[J].大眾標準化，2024（19）：7-9.

[2]姜衛波.石油化工火災消防裝備的具體應用淺析[J].中國設備工程，2024（19）：209-211.

[3]馮三元.石油化工火災消防救援中無人機的技術應用與優化[J].化工管理，2024（27）：121-125.

[4]雷蓉.化工企業火災風險分析與防控策略研究[J].化工安全與環境，2024，37（9）：77-81.