从韩国利川冷库大火看冷库火灾的扑救

2008年1月７日上午10时45分许，韩国京畿道利川市一座属于名为“韩国2000”物流公司的冷库在进行氨基甲酸酯发泡作业时发生爆炸并引发大火。在这次火灾中，17人获救，40人遇难，其中包括12名中国公民。这是韩国今年首起重大灾难事故，各界表示极大悲痛。
冷库火灾对我国消防人员也不陌生，甚至有过切肤之痛。1982年11月23日，河北省承德市公安消防支队官兵在扑救肉联厂冷库火灾中，因为氨气大量泄漏造成爆炸，造成4人牺牲，6人负伤；2005年8月2日，马鞍山消防支队在扑救蒙牛乳业（马鞍山）有限公司冷库火灾中，由于屋顶坍塌造成3名战士牺牲。近年来，我国的冷库建设已经逐步走向集群化和超大化，2007年10月，我国最大的单体冷库在青岛港前湾新港区投入使用，总贮存量达到了5.5万吨；在上海奉贤区，该市规模最大的冷库群于2007年1月启动建设，冷藏容量可达近6万吨。此外，天津、大连、扬州等城市都在筹建城市冷库群或万吨冷库。
面对如此蓬勃发展的我国冷链产业，对于冷库特别是综合性大型冷库（群）的火灾扑救非常值得消防部门研究探讨。本文通过一些简单分析，以期引发业内专家对冷库火灾扑救的关注和研究。

一、冷库简介

冷库是指用于在低温条件下保藏货物的建筑群。包括库房，氨压缩机房、变配电室及其附属建（构）筑物。

（一）机械冷库的工作原理在良好的绝热建筑物中，装有机械冷库机组，利用气化温度很低的液体（制冷剂），使它在低压下蒸发变成气体，从而吸收热量，达到降温的目的。并根据贮藏温度、湿度和通风换气的要求，对冷库系统进行人为的调节和控制。

（二）冷库的用途和分类
1、用途：冷库主要用于食品，药品，机械的冷冻加工及冷藏。
2、分类：（1）按结构形式分：土建冷库：可建成单层或多层，主体结构和地下荷重结构都用钢筋混凝土，其维护结构的墙体都采用砖砌而成。装配式冷库（活动冷库）：主体结构（柱、梁、屋顶）都采用轻钢结构，其围护结构的墙体使用预制的复合隔热板组而成。隔热材料采用硬质聚氨酯泡塑料和硬质聚苯乙烯泡沫塑料等。此类冷库还可称为组合式冷库、组合冷库、拼装式冷库、装配式活动冷库。（2）按使用性质分：生产性冷库；分配性冷库；零售性冷库。（3）按规模大小分：大型冷库：冷藏容量在１００００t以上。中型冷库：冷藏容量在10000-1000t范围内。小型冷库（小冷库）：冻结能力在1000t以下。（4）按冷库制冷设备选用工质分，冷库可分为：氨冷库：使用氨作为制冷剂。氟利昂冷库：氟利昂作为制冷剂。（5）按使用库温要求分，冷库可分为：高温冷库：Ｌ级＋５℃－－５℃。中温冷库：Ｄ级－１０℃－－１８℃。低温冷库：Ｊ级－２３℃－－２８℃。超低温冷库：≤－３０℃，主要用来速冻食品及工业试验、医疗等特殊用途冷藏冷库：保持库温4°C~2°C。速冻冷库：又叫隧道冷库。用于食品快速冻结。（6）按使用储藏特点分，冷库可分为：恒温冷库：对储藏物品的温度湿度有精确要求的冷库。气调冷库：它既能调节库内的温度、湿度，又能控制库内的氧气、二氧化碳等气体的含量。可将空气中的氧气浓度由21％降到3％-5％。

（三）冷库建筑特点冷库建筑与一般工业民用建筑不同，它有自己独特的结构。冷库房良好的保温结构，可以最大限度地保持冷库机组制造的冷量在冷库内少向外泄露，反过来说，就是尽量减少冷库外热量向冷库内泄漏，这是冷库与一般房屋的主要不同之处。它的墙壁、地板及平顶都敷设有一定厚度的隔热保温材料，以减少冷库外界传热。为减少吸收太阳辐射能，冷库外墙表面一般涂成白色或浅颜色。冷库建筑为了防止水蒸气的扩散和空气的渗透，需要设置防潮隔热层使冷库具有良好密封性和防潮隔汽性。低温冷库地坪除要有有效的隔热层外，隔热层下还必须进行处理，以防止土壤冻结。冷库的楼板要堆放大量的货物，又要通行各种装卸运输机械设备，平顶上还设有制冷设备或管道。因此，它的结构应具有较大的承载力。低温环境中，特别是在周期性冻结和融解循环过程中，建筑结构易受破坏。

（四）冷库制冷系统及发生火灾时的影响
1、制冷剂制冷剂又称制冷工质，是制冷循环的工作介质，利用制冷剂的相变来传递热量，当前能用作制冷剂的物质有80多种，最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。本文着重介绍氨制冷剂。氨的蒸气无色，有强烈的刺激臭味。氨对人体有较大的毒性，当氨液飞溅到皮肤上时会引起冻伤。当空气中氨蒸气的容积达到0.5-0.6%时可引起爆炸。氨在常温下不易燃烧，但加热至350℃时，则分解为氮和氢气，氢气于空气中的氧气混合后极易发生爆炸。以上特性，在火灾扑救过程中如不采取科学处置措施，将对火灾扑救带来不可估量的损失。2、制冷机械制冷机械主要包括压缩机，水冷冷凝器，热力膨胀阀、蒸发器和一些辅助设备。在冷库使用中整合几个系统形成速冻机，冷藏陈列柜，主风机，水冷冷凝机组，活塞式制冷压缩机组。装配式冷库使用的制冷设备主要采用各种金属、密封材料、塑料、涂层和干燥过滤器的芯子等制造。冷库保温所使用的材料和管线外层应引起消防人员的注意。有的保温材料具有燃烧速度快，产物毒性大，燃烧烟雾大的特点（如韩国利川冷库就是在进行氨基甲酸酯发泡作业时发生爆炸并引发大火）；管线外层包裹物一般是可燃的。3、通风系统《冷库设计规范》中出于使用目的考虑，要求“进入冷间的新鲜空气应先行冷却（或加热）”，冷库外界的空气很难直接进入冷库。冷库的通风设计最大的限制内外气体的直接交换。不管是自然通风还是机械通风，《规范》中要求通风管（水泥管）管径宜为25-30厘米，而对窗户并无硬性规定。如此，冷库内部发生火灾时往往通风困难；而保温夹层在火灾时会造成四处连通，形成良好的通风环境。4、消防安全依照《冷库设计规范》要求，冷间建筑的耐火等级一、二、三级均可，单层和多层冷间的防火分区分别为3500和2000平方米。目前，我国冷库多为一、二级耐火建筑，少数小型冷库为三级。依照《建筑设计防火规范》，对冷库自动报警系统安装未做硬性要求，对自动水喷淋系统的安装明确规定“冷库除外”。烟感装置在低温环境下作用尚可得到一些发挥，热感装置在冷库初期火灾中无法起到良好的作用，而冷库本身的温控系统足以应对初期火灾散发的热量。冷库一旦发生火灾，除了人为提早发现，否则等到消防力量到场时，基本已形成稳定燃烧。 （五）其他冷库制冷系统是一个多元化的系统，其他如电器系统，管路系统，冷媒水塔，各类高低压仪表也对整个制冷系统工作起着重要的作用。

二、冷库火灾特点

总的来说，冷库建筑是以其严格的隔热性、密封性、防潮隔汽性、坚固性和抗冻性来保证建筑物的质量。以上建筑特点及使用功能决定了其发生火灾时具有大跨度钢结构、多层仓储、化学危险品、人员集中场所甚至地下建筑等多种火灾特点。火灾发生时，阴燃、明火、爆炸等多种燃烧形式可能并存且相互影响。

（一）火势蔓延速度快，易形成立体火灾。出于冷链产业飞速发展的需要，我国冷库正在向大型和集群型转变。孤立单一的冷库逐步减少，具有综合功能的逐步增多。冷库的大空间，大跨度造成了储存物资增多和保温材料用量加大，为火势迅速蔓延提供了基础。尽管冷库储存的物资大部为难燃和不燃物质，但是，货物的包装往往是可燃或易燃材料。加之低温条件下冷库起火阴燃时间长，起火成灾后很难控制。多层冷库的地板、楼面、屋顶、墙体都大量使用保温材料。为确保冷库承重，保温材料大多使用稻壳、软木、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等物质，发生火灾时火势蔓延速度快，极易形成立体燃烧。

(二)燃烧隐蔽，情况复杂，扑救难度大。初期燃烧时，阴燃火焰在夹墙内隐蔽向上部或平行方向发展，外部不易发现。火势加大后，各类电器系统、制冷剂和制冷机械在火灾的情况下会产生许多复杂的变化，常伴随泄露、爆炸等情况，而冷库内部货物货架繁多，在火情侦察时，难以尽快找到准确的着火点。火势发展猛烈后，在大跨度、大空间或多层的作业面实施灭火，内攻难度大，外攻时由于进攻线路受限，往往是打得住火焰，打不住火点。

(三)烟雾大、温度高，能见度低，内攻困难。由于出入口少，燃烧热量难以散发，库内温度急剧上升，从而导致排烟缓慢，内部温度居高不下。火灾时进入冷库的通道口，也是高温烟雾和火焰的排出孔洞，水枪手很难接近；多层冷库的楼梯设置在穿堂处，在形成立体燃烧后，水枪手在浓烟和火焰的情况下难以沿楼梯进攻；冷库为了保温，出入口往往设置二道门，水枪射流不能准确打到火点；冷库着火后内部能见度低，建构物或货柜（架）在过火后位置不明，进攻人员往往会长时间在一个地点射水却收效不大，行进中要克服绊（脚下不明）、砸（上方掉落物）、困（无法退出）等困难，稍有不慎便会带来伤亡。

(四)毒害气体多，有爆炸危险。正常使用情况下的冷库起火，空气不足，燃烧不充分，一氧化碳含量很高。一氧化碳的急性致死浓度仅为0.5%，无色无味，且活性极强，消防人员个人防护如不到位，容易发生急性中毒。用聚苯乙烯泡沫塑料等化工发泡剂作保温层的冷库，着火后易释放出大量有刺激性毒气，造成人员中毒。此类物质燃烧还有一个特性，燃烧产物大多为有毒的黑色烟尘颗粒，很容易漂浮附着在进攻人员的面罩上，使本已不高的能见度更加降低。冷库内氨气管道破裂出现氨气泄漏，散发出大量氨气，除对人员有毒害外，遇明火可发生爆炸。此外，在未排空管道时氨气和氧气形成爆炸混合气，遇作业明火也会发生爆炸。液氨汽化时还会大量吸热，极易造成冻伤。爆炸引起的火灾往往容易产生在冷库建设或维修时，如韩国利川冷库火灾，据消防当局调查，事故的发生地点是地下室的机械室。当时电焊工正在焊接冷气设备的管道。机械室周围凌乱地堆放了许多煤气罐、氨基甲酸酯等易燃物质。几天前，在进行墙壁和顶棚隔热层作业时，为使10厘米的氨基甲酸酯发泡隔热层能够迅速凝固，施工人员使用了汽油，致使地下室充满了油蒸气。电焊火花与油蒸气相遇，发生爆炸，并引发了地下室其他易燃物质的连续爆炸，7140平方米的地下室里（相当于4个足球场）骤然间充满有毒气体和熊熊烈火。

(五)火场范围大，多种火灾特点并存，指挥调度要求高。韩国利川冷库，总面积3.583万平方米，地上2层、地下1层；我国青岛港前湾新港区冷库，建筑面积5.5万多平方米；在建的东莞市信立国际农产品贸易城二期冷库工程新建建筑占地面积就达2.23万平方米。大型冷库或冷库群占地面积大，多层冷库各层功能不一，工艺流程复杂。尽管发生整体冷库大火的可能性不大，但是，无论那个点上发生火灾，都势必影响冷库这个人为的与外界条件不同的独立大系统。在扑救过程中指挥员必须有优良的综合业务素质和获得全面准确信息的能力，而且，提供给消防人员的主攻点极小，指挥员既要考虑到主攻点的战斗，又要考虑外部大面积的防止蔓延，还要兼顾有毒气体、爆炸、坍塌、能见度低等多种情况。

(六)易造成坍塌。为节约成本，钢结构组合式大型冷库越来越受到人们的青睐，而钢结构在温度达到350℃、500℃、600℃时，其强度分别下降1／3、1／2、2／3，在高温条件下其内部应力也会发生改变，使钢结构承重体系出现问题。在全负荷下，钢结构失去平衡稳定性的临界温度为500℃，一般火场温度都在800℃－1000℃左右。如前所述，冷库火灾发现晚，扑救难，时间长，当火势发展到一定规模时，钢结构在因长时间处于高温后失去承载能力，就很容易发生坍塌。

三、大型冷库火灾扑救方法

（一）加强第一出动，做好火情侦察。1、接到报警后，加强第一出动。大吨位水罐车应当作为第一出动的突出力量。一方面，应对制冷剂（主要指氨制冷剂）燃烧和泄漏；另一方面，做好通过屋顶、外壳进攻的准备。2、在赶赴火场途中，一旦外部侦察发现火势本级无法控制，要立即向上一级指挥请求增援，并报告本级战斗编成。３、到达现场后，要选派精干人员和技术人员组成侦察组进行细致周密的火情侦察。（1）查清有无人员伤亡和被困，如有，判断伤者伤情及原因。（2）查清冷库使用状态（建设还是使用中）、制冷剂性质以及有无氨气爆炸、泄露危险，冷冻库房储存物品的种类和数量。（3）侦察有无坍塌可能。（4）侦察是保温层燃烧，还是库房内部物品燃烧或者氨气泄露。（5）侦察火源位置，燃烧物的性质、数量、燃烧面积、内部燃烧状态和蔓延方向。（6）侦察冷库内部的结构、平面布局及货柜（架）的摆放、分布情况。（7）侦察氨压缩机房氨罐的控制阀门位置，管线泄漏位置。（8）侦察库房内照明线路的走向及供电形式，是否断电。（9）其他须侦察的内容。（二）坚持救人第一的原则，采取多种形式抢救和疏散被困人员。确定有人员被困时，要在确保安全的情况下，根据火场形势，科学施救。可以先救人，后灭火；也可以在有把握的情况下边救人，边灭火；如被困人员暂无危险且必须灭火开辟救生通道时，也可以采取利用灭火达到救人的目的。

（三）合理利用兵力，科学扑救火灾。
1、库内物资火灾。扑救方法与一般仓库火灾类似，充分利用地形地物，发挥装备优势，必须实行强攻。（1）冷却保护钢结构建筑，防止坍塌。进攻前必须全面冷却着火建筑钢结构，防止发生坍塌。（2）在库外设置阵地，堵截火势，掩护内攻。利用高喷车、大吨位水罐车射水，掩护水枪手进入库区内攻灭火。（3）充分利用冷库的大门，组织有效进攻。如能安全通过，冷库库门是最佳的进攻途径。（4）必要时，可使用破拆工具开辟新的进攻路线。当难以靠近库门，可在冷库侧翼适当位置破拆孔洞，减轻门口烟火压力，并可在此组织新的外部进攻或掩护阵地。（5）内攻为主，内外夹攻，交替强攻，扑灭火灾。组织两个战斗组，配齐防护装备，共同进入火场，一组进攻，另一组掩护观察；内攻数分钟后，两组交换。
2、保温层火灾。冷库保温层着火分明火燃烧和阴燃两种方式，且二者有可能在不同点同时存在，火情侦察应贯穿扑救始终，防止引发库内物资着火和制冷剂泄漏、爆炸。（1）充分展开火情侦察，确定火点位置。可从烟雾的流动情况判断火源部位在冷库的哪一侧。观看库房墙壁颜色有无变化或触摸墙壁温度，大致可确定阴燃部位。一般来说，温度高、颜色有变化的部位即为火点。（2）上层喷灌水流，下层破拆插板或开洞灭火。扑救阴燃火灾时，当保温层被封闭时，可在上层揭开若干插板，从上部喷灌水流，控制火势发展；在确定阴燃部位后，可在火源下方破拆插板或开洞，边喷水边向外清除保温层内物质，以配合上层夹击火势。
3、氨压缩机房火灾。此类火灾发生时，氨气有爆炸危险；如因氨泄漏引发爆炸后着火，可能会引发管线保温层和其他可燃物，进而影响整个冷库系统。处理难度大，扑救时要慎之又慎。（1）扑灭明火。氨易溶于水，可以直接用水控制或灭火，明火扑灭后不能停止射水。（2）关阀断源。明火控制或扑灭后，可在工程技术人员帮助下，实施关阀断源。另外，《冷库设计规范》中要求：在管道系统中，应考虑能从任何一个设备（容器）中将氨抽走，如扑救对象符合此条件，也可考虑依靠其他设备减少着火区氨制冷剂的存量。（３）稀释防爆。设置水枪阵地，稀释防爆，伺机堵漏。

（五）积极疏散物资。疏散的途径是冷冻库房的大门或新开辟的通道。疏散人员要佩戴防毒面具，在水枪手的掩护下进行疏散。将物资疏散到安全地方并加强看管。

（六）综合性火灾处理。以上三种火灾很少同时发生，但是一种形式的火灾发生后，如果扑救时间过长或处置不当，有引起另外一或两种火灾发生的可能。指挥员在面对此种情况时，应按照扑救方法，科学制定灭火策略，区别对待，妥善处理。

四、注意事项

（一）安全和医疗必须贯穿灭火救援战斗始终。
１、安全
（１）进入冷库的人员必须认真检查个人防护装备，并严格执行空气呼吸器使用登记制度。进入火场后，检查人员必须时刻注意内部进攻者空气呼吸器的使用时间和此人的阵地位置，防止发生意外。特别是进入气调库作业时，空气呼吸器应反复检查。（２）进库人员必须携带导向绳、通信和照明用具，分组进入，单人不得进入库内灭火。库外人员不得随意改变进入库内的水带线路。（３）指挥员，各战斗阵地、小组负责人在人员进出时应清点人数，并随时掌握本队人员情况。（４）遇处置化学危险品时，应着空气呼吸器、防化服、防静电内衣，扎紧腰带、裤管和袖口，做好预防中毒和冻伤措施。（５）设置安全员，观察测量火场建筑情况，防止坍塌伤害。
２、医疗
（１）外伤医疗（２）中毒急救（３）冻伤处理（４）心理辅导（５）长时间作战的医疗保障
（二）确定火点，精确内攻。扑救冷库火灾中，盲目内攻是十分危险的；只有找准火点，才能实施有效内攻灭火。
（三）谨慎破拆。破拆孔洞要适宜，要选准部位，既便于灭火，又不能影响建筑结构。
（四）合理选用灭火剂。一些肉食品冷库，在扑救时要选择好灭火剂。如无必要，严禁用泡沫扑救，以免增大损失。
（五）排烟。冷库火灾扑救困难，很大一部分是由浓烟带来的。扑救过程中高度重视排烟。
（六）断电断源。切断电源，使制冷系统在火灾扑救中停止工作；关闭阀门或倒移制冷剂，避免连锁灾害和损失。
（七）防止阴燃火源复燃。冷库夹墙内保温层火势被扑灭后，要认真检查是否还有阴燃火源。灭火后要留出一定力量监护火场，防止复燃。