石蜡火灾扑救对策研究

■ 黎勇 湖南省郴州市安仁县消防救援大队

一、绪论

石蜡是从原油蒸馏馏分中精炼制得的片状结晶[1]。由于其生产工艺简单且有很高的经济使用价值，并被广泛应用于医用制药、日用化学等领域。然而，由于石蜡本身熔点低、密度小的理化特性，石蜡火灾扑救困难重重，对石蜡火灾处置对策的相关研究也因此成为一项重点课题。

（一）研究背景

近年来，随着国内外化工企业的蓬勃发展，国内外石蜡火灾日渐频繁，2010 年9 月16 日，上海市浦东新区某石蜡仓库发生火灾，约2000t 石蜡燃烧，现场形成约6000m2流淌火，经过7h 后现场火势才处置完毕[2]。2004 年12 月3 日下午，美国得克萨斯州某聚乙烯蜡加工装置发生了爆炸，消防队在7h 之后才将3 处大火扑灭[3]。石蜡火灾燃烧强度大蔓延迅速，会形成大面积流淌火，因此有必要对石蜡火灾扑救对策深入探讨。

（二）国内外研究动态

1. 国内研究动态

由于石蜡易发生熔融流淌的特性，在火灾扑救过程常有人员伤亡，高凌等人模拟构建石蜡火灾试验模型，分析石蜡火灾的温度变化，描述了火焰扑灭过程中的变化趋势[4]。高扬等人测试了直流水等灭火剂对石蜡油盘火的灭火效果[5]。王刚从石蜡的理化性质等特点出发，分析了石蜡火灾扑救方法[6]。

总体而言，目前国内对石蜡火灾扑救及研究不是特别深入，同时对扑救后的相关处置措施的探讨较少。

2. 国外研究动态

国外学术界对石蜡火灾的研究集中在石蜡的燃烧特性及理化性质，ANTHONY HAMIN 等人利用火灾动力学模拟工具（FDS），构建了石蜡蜡烛燃烧模型，确定了石蜡蜡烛的燃烧行为和特性[7]，N.Ukrainczyk 等人通过扫描量热法（DSC），测定了固体和液体石蜡的比热容，得出液体石蜡比相应的固体石蜡比热容高的结论[8]。S.Hall 等人通过测试纺织物被石蜡污染的点火时间和蔓延时间，评估了纺织品的燃烧潜力的差异[9]。

（三）研究目的和意义

本文通过分析石蜡火灾事故扑救重难点，并提出相应扑救对策和处置措施，有利于消防救援人员熟悉石蜡的理化性质以及石蜡火灾的燃烧特性，以更好应对该火灾中的各种扑救难点。

（四）研究内容

本文通过分析案例中出现火势扩大和人员伤亡的原因，归纳出石蜡火灾的扑救难点，提出迅速控制现场流淌火等相应处置对策，对石蜡火灾灭火战术方法和具体应用方案提出创新，总结了扑救时的注意事项。

二、石蜡火灾扑救难点分析

石蜡密度较水更小，且不溶于水石蜡[10]火灾主要有以下几个燃烧特性：一是流淌式燃烧；二是燃烧热辐射强，灼伤感强烈；三是固体分解式燃烧，火焰翻卷高度高；四是遇冷凝结的石蜡覆盖地面，导致地面湿滑，极易导致人员滑倒。

（一）石蜡熔融流淌难以控制

石蜡流型属于假塑性非牛顿流体，其粘度随温度升高呈指数式下降[11]，即温度越高，石蜡的流动性越强。同时石蜡具有低熔点特性致使大面积流淌火的形成。

1.大面积流淌火不易扑救

在大面积流淌火作用下，现场火势很快由局部燃烧转变为全面燃烧，因而对于流淌火最初阶段的控制时间十分有限，等增援力量陆续到场后，现场流淌火火势已进入快速发展阶段，以上海浦东石蜡仓库“9·16”特大火灾为例，过火面积达到6000 m2，全体消防指战员奋战7h 才成功将大火扑灭[2]。

2.石蜡流淌造成现场火点众多

受现场地形地势复杂多变的影响，加上流淌火的流淌范围在短时间难以控制，往往会波及很远的地方发生沸溢喷溅的过程中，会形成带有大量飞溅物的飞火，导致现场出现火点众多的情况。在广东龙湖一起石蜡火灾中，现场石蜡熔融产生的大面积流淌火在起火后迅速波及周边两家工厂并使得现场火势进一步加剧[12]。

（二）高温蜡油致使近攻灭火困难

液体石蜡在发生燃烧时，会发生迅速且剧烈的热分解，使得周围环境迅速升温。在长时间的高温作用下现场极有可能发生建筑倒塌等次生事故，这也给内攻行动带来巨大困难和挑战。

1.强辐射热不利前线人员靠近

石蜡的热释放速率极大， 其峰值可以达到1063.567 kW/ m2[13]，且传热性能差，绝热能力强，因而液体石蜡燃烧释放的热量大部分被反馈到其燃烧表面，加速自身的蒸发燃烧，释放出更为强烈的辐射热。

2.蜡油蒸气易致前线人员中毒烧伤

石蜡的熔化潜热较高，约为242.73 ～255.29J/g[1]。液体石蜡燃烧时主要发生蒸发燃烧，由于熔融液体石蜡为高闪点液体，燃点为230°C 左右，因而在火场中常常是石蜡经整体加热至其完全熔融蒸发后才开始发生燃烧会产生大量高浓度石蜡蒸气和有毒烟气[4]严重威胁到前线人员生命安全。

3. 高温致使建筑变形倒塌严重

为方便储存石蜡生产场所多为单层建筑结构，建筑跨度大且内部较为空旷，建筑整体缺少足够有效的梁柱支撑保护，一旦建筑内部发生火灾，火势将会迅速蔓延，建筑屋顶极易受热变形，从而导致建筑坍塌事故发生。

（三）常规方法灭火难度大

常温下石蜡为固态，并不容易发生燃烧，一旦发生火灾便会迅速熔融，生成大量液态液体石蜡火势猛烈且会出现剧烈的沸溢喷溅现象。水易加剧液体石蜡的沸溢喷溅，因而采用直流水扑救的常规方法并不适用于石蜡火灾。

1. 用水冲击易扩大蔓延范围

在火灾初期，为了减弱燃烧强度并尽快控制流淌火，现场扑救人员往往会选择利用直流水进行快速冷却和堵截流淌火如果冲击方式和方向不对，不仅无法有效阻截流淌火，还可能使部分漂浮于水面的液体石蜡随着直流水冲击而四处流散。

2. 直流水扑救易导致沸溢喷溅

在火势逐渐扩大的中后期攻坚阶段，为推进灭火阵地前移，现场扑救人员往往会加大直流水流量，以围攻阻截石蜡流淌火，这就导致现场出水量极大，然而此时由于液体石蜡密度比水小，造成大量水分快速下沉形成水垫层对邻近建筑和扑救人员及车辆造成严重威胁。

（四）扑救结束后火场处理困难

现场明火基本扑灭后，扑救工作即进入全面收残阶段，现场仍存在复燃可能，再加上现场石蜡受冷后大面积黏附固化，致使收残工作量巨大，同时现场还残存部分残火、暗火，更加大了灾后火场处理难度。

1. 现场地面高温会引发石蜡复燃

由于石蜡火灾放热量大，现场地面经长时间高温炙烤后，吸收积蓄了大量热量，已无法在短时间内冷却至常温，再加上石蜡熔点较低，残余石蜡在高热地面的持续加热下，发生复燃的可能性极大。

2.现场隐蔽残火暗火难以清除

熔融液体石蜡流淌扩散速度快，蔓延范围广，再加上现场地形地势的影响，液体石蜡流散方向不定，很可能流到某些隐蔽角落潜伏下来，并在扑救结束后继续维持燃烧。

3.大量石蜡黏附固化加大现场清理难度

在大量直流水冷却作用下，熔融石蜡残液会大面积黏附固化于地面上，由于石蜡表面光滑的特性，导致现场地面极其湿滑，此时火场清理人员经长时间作战后注意力已经严重下降这很大程度上加大了现场清理的难度。

三、石蜡火灾事故扑救处置对策

石蜡火灾扑救难点众多，因而需要相应地提出具体处置对策，采用正确合适的灭火方法，以确保扑救处置得当，避免大量人员伤亡和财产损失。

（一）迅速控制流淌火

有效快速控制现场流淌火是石蜡火灾扑救的一大难点，如果处置不及时将会使火势迅速扩大，因而石蜡火灾发生后，扑救人员应第一时间对现场流淌火进行处置。

1.全力堵截石蜡流淌火

当石蜡熔融形成大面积流淌火后，为避免火势蔓延，应迅速组织力量集中对流淌火堵截。也可利用新型耐高温发泡材料对流淌火进行围堵，此种方法原理通过特殊发泡装置将酚醛与混酸按（1 ：1 ～1.3）比例进行混合发泡具有良好的封堵性能[15]。当流淌火突破防火堤时，还应调集大型挖掘机开挖引流导向沟，采用直流水定向驱赶，再组织人员采用彻底扑灭流淌火[16]。

2.及时疏散物资并保护邻近建筑

由于现场流淌火大范围无序流散，此时为防止现场形成多处火点，应迅速成立火情侦察小组对现场潜在火灾隐患进行全面排查搜索，采取重点突破、冷却控制的策略，根据现场风力、风向等情况，在火势蔓延的主要方向上部署力量对其进行冷却保护，并及时扑灭因飞火溅入或现场高温引发的小规模火灾。

（二）切实做好高温防护和安全警戒工作

石蜡熔融使得现场高温毒害作用更为明显，为最大限度地减少扑救人员伤亡，前线扑救人员必须切实做好相应防护工作和安全警戒工作。

1. 避免长时间近距离作战

石蜡高温熔融过程中会释放大量辐射热，很可能造成前线人员烧伤烫伤严格控制一线作战人员数量和工作时间，现场还应成立水枪掩护小组向近战人员身上不间断射水降温，防止现场高温对前线扑救人员造成损伤。另外，现场应尽量使用车载炮、移动炮等装备进行远距离灭火，尽可能减少消防人员的伤亡。

2. 排烟减毒并确保个人防护到位

石蜡蒸气高温有毒，再加上石蜡燃烧会生成大量有毒烟气，极大威胁到了现场消防指战员的生命安全，这就要求做好个人安全防护工作，一线指战员在进入火场之前须着隔热服，并佩戴正压式空气呼吸器，同时还应做好安全防滑保护，如利用安全导向绳等防滑防摔装备。利用浓缩泡沫大面积覆盖液体石蜡的方法来控制石蜡蒸气产生[17]。

3. 设置安全警戒并及时撤离

在现场高温作用下，扑救过程中极其容易发生建筑坍塌。为确保前线扑救人员作战安全，应在火场前线各处设置安全员进行安全警戒，实时观察监测建筑各部位变形受损情况，在安排人员进入建筑灭火时，要预先制定紧急撤离路线和撤离信号并记录进入建筑人数，当建筑坍塌时，应利用长鸣报警、连续急闪强光等方式及时、准确地发出撤退指令

（三）合理选用灭火剂

正确选用灭火剂是快速处置石蜡火灾的关键，为提升灭火效果和灭火速度，避免因灭火剂选择不当而引起沸溢喷溅等不良后果，应根据石蜡火灾特点谨慎选用灭火剂。

1. 水炮夹攻或泡沫干粉联用

为避免因冲击液体石蜡而造成现场流淌火蔓延范围扩大，应采用流量较大的大功率水炮或泡沫炮进行扑救，对于已形成大范围立体燃烧的石蜡堆垛，扑救时应注意按照从上到下的扑救顺序来进行利用两支以上水炮交叉射流，上下立体夹攻以消灭立面流淌火。对于地面流淌火，则可采用泡沫干粉联用的方法进行扑救[6]

2. 利用泡沫或水凝胶灭火剂灭火

泡沫、水凝胶等灭火剂能有效防止沸溢喷溅的发生，其中泡沫灭火剂具有良好的覆盖遮断效能，能够有效减弱沸溢喷溅强度。而水凝胶灭火剂具有良好的吸水持水性，并能对蜡油分子形成包覆，同样也能有效抑制液体石蜡的沸溢喷溅，同时其流动性较差，因而水的利用率大大提高，加快了冷却灭火速度[18]

（四）彻底清扫火场

在火灾扑救结束后，应迅速组织人员对现场进行全面清扫工作，应对火场地面进行持续降温以防止复燃发生，同时要对现场局部残留火点进行仔细排查，避免再次引发火灾。

1.持续对火场冷却降温

为避免现场残留石蜡因地面高温复燃，扑救结束后应迅速组织人员继续对现场地面和燃烧灰烬不断喷射直流水或泡沫进行持续冷却降温，同时现场要保持灭火剂不间断供给。

2.重点排查现场局部隐火

石蜡在大面积流散后会潜伏于火场各处并重新聚集，从而会留下许多隐蔽火点，故扑救人员在清理火场时应着重对现场隐火暗火进行地毯式搜索排查，在对余火进行排查时，清理人员应手持红外热成像仪并辅以肉眼观察。

3.加强清理人员安全防护

现场残留石蜡在被冷却后会黏附固化于地面上，致使现场地面光滑，故清理人员在进行火场收残工作时要克服麻痹松懈思想，充分认识到现场环境的复杂性，并做好清理过程中的安全防护工作，对于被石蜡残留物大面积覆盖的地面放置安全警示标志。

（五）扑救注意事项

在石蜡火灾扑救过程中需注意的事项如下：

（1）当现场出现火焰喷张、蜡油剧烈沸腾喷溅等现象或现场灭火剂供给突然中断并在短时间内无法恢复时，现场指挥员应迅速下达紧急撤离命令并组织现场扑救人员迅速撤出危险区域。

（2）当水源地离火场较远时，宜采用运水供水的供水方式，在条件允许的情况下应首先考虑采用远程供水系统进行火场供水同时将扑救重点放在阻止流淌火蔓延扩散和保护邻近建筑上。

（3）消防车到场后应停于上风向或侧风向，同时车头朝向应统一指向便于快速撤离的方向，停车位置应选在道路较为平坦坚实的地方。

（4）夜间进行灭火作战时，现场应调集照明车实施不间断火场照明，同时扑救人员在进入火场时应携带红外热成像仪保证扑救人员视野条件良好。

（5）要加强与社会各方面力量的联动协调，火灾发生后应第一时间调集公安、供水、供电、安监、医疗救护等市政力量到场协助进行扑救工作，并根据作战需要调集充足的灭火器材和灭火剂，做好现场后勤保障工作。

四、结语

本文在了解石蜡理化性质和燃烧特性后，重点分析了石蜡火灾扑救的重难点，总结了此类火灾的相应处置对策，得出以下结论：

（1）针对石蜡熔融引发的大面积流淌火，应迅速组织人员堵截流淌火并及时疏散物资，同时还要对受流淌火势威胁的邻近建筑进行冷却保护。

（2）为避免扑救人员因接触到高温蜡油和石蜡蒸气而出现大量伤亡，应切实做好人员安全防护和现场安全警戒，并减少一线人员作战时间。

（3）由于用直流水扑救的常规方法易致使熔融液体石蜡发生剧烈沸溢喷溅，应优先采用泡沫或水凝胶灭火剂进行灭火。

（4）针对石蜡火灾火情反复的特点，应在扑救结束后组织人员对火场进行持续降温，并全力排查现场残余火点。

（5）对于现有扑救方法单一的问题，本文对相关战术方法进行创新，提出利用浓缩泡沫抑制石蜡蒸气和利用新型酚醛发泡材料围堵流淌火的方法。