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在火場消防員經常會遇到民房中有液化石油氣罐,但在火場中的液化石油氣罐很難判斷是否會爆炸,以及是否冷卻完全的情況。運用紅外熱像儀、紅外熱成像儀可以很方便的測量液化石油氣罐的溫度,確定罐體是否處于安全狀態。為一火場中經過充分冷卻的液化石油氣罐。

1. 確定泄漏位置

液體汽化和氣體壓力變化都會吸收周圍熱量,對于身著重型防化服的消防隊員很難通過肉眼觀察到空氣中冷凝的水汽或聽到嘶嘶聲,用紅外熱像儀、紅外熱成像儀可以觀察到熱量的異常變化,因此可以觀察出泄漏位置,為進一步的處理提供依據。另外在無光線或光線受阻的事故現場,消防人員是不能夠僅憑泄露的聲音判斷泄露的具體位置的。泄露氣體或液體與現場周圍環境存在溫度差,所以可以利用紅外熱像儀、紅外熱成像儀快速尋找到閥門損壞、管道破裂或其他相關設備破損造成的隱蔽性泄露的具體部位。

2. 清理火場

在火場的后期,面對到處升騰的水蒸氣和煙霧,消防員很難判斷何處是真正沒有撲滅的地方,大量時間用于地毯式冷卻中,但對于真正需要冷卻的陰燃區域卻沒有用足夠水和時間,往往造成消防隊員的疲于奔命。例如2013年10月發生于溫州龍港的法貝火災,巨大的廠房消耗了消防員大量的時間和精力清理余火。但即使是這樣在火災撲滅的3個月后仍有部分余火沒有撲滅。用紅外熱像儀、紅外熱成像儀可以輔助消防員判斷哪里是真正需要冷卻的地方,對于縮短撲救時間有非常巨大的幫助。

在火災撲救中,紅外熱像儀、紅外熱成像儀用于確定火災中心位置、燃燒程度和蔓延情況。通過紅外熱像儀、紅外熱成像儀對火場進行觀測,得到火災燃燒和蔓延情況,確定火災的中心位置。根據得到的信息,火場指揮員就可以正確地布置力量,有效地進行滅火。

另外在火場中,水帶由于流動的冷水,在熱像儀圖像中可以很容易被觀察到,即使是在烈火濃煙中也非常明顯,可以幫助消防員在特殊情況下迅速逃生,防止在火場中迷失方向。

另外紅外熱像儀、紅外熱成像儀也可以幫助消防人員消除復雜火場中的隱藏火源。在火災現場,熱量經常通過金屬管道或其他金屬物體傳導到其他部位,引發其他易燃物著火,擴大火勢。在煙霧大、視線差的現場,消防人員很難通過肉眼分辨高溫物體(如金屬物體、管道等)。而用紅外熱像儀、紅外熱成像儀,可以清晰地發現高溫物體并及時采取冷卻撲救措施,或迅速轉移、清除周邊易燃物。

3. 紅外熱像儀、紅外熱成像儀在室內火災調查中的應用

在一定時間內,燃燒會產生大量的熱,熱量通過熱輻射、熱對流、熱傳導等方式向四周不斷擴散。隨著火災的不斷蔓延擴大,熱量也不斷地傳遞,會在火場形成一個溫度梯度,其中起火點的溫度最高。因此,這個溫度場呈現以起火點為中心,四周溫度逐漸降低的基本趨勢。

4.  判斷最先起火的房間

民房火災發生后,受建筑分隔的影響,燃燒會暫時局限在最先起火的房間里。隨著燃燒的不斷進行,火勢突破門窗或室內轟然后,火焰會向其他房間蔓延。與其他房間相比,最先起火的房間燃燒時間最長,燃燒最充分,室內溫度最高。所以,利用紅外熱像儀、紅外熱成像儀在建筑物外對整個火場進行拍照,可以通過對比各個房間溫度的差異,判斷出哪個房間最先起火。

5. 判斷火災蔓延方向

火勢突破最先起火的房間后,熱煙氣流會向走廊、樓道頂部蔓延。在蔓延過程匯總,熱煙氣流攜帶的熱量會不斷傳遞給墻壁和頂棚。同時,冷空氣會不斷卷入熱煙氣流中,降低熱煙氣流的溫度。因此熱煙氣流離起火點越遠,其溫度就越低,傳遞給墻壁和頂棚的熱量就越少。通過觀察走廊、頂棚溫度場的熱像圖,可以判斷出熱煙氣流的流動防線,進而判斷火災的蔓延方向。

6.  判斷起火點

火場中起火點的判斷非常重要。在室內火災中,溫度最高點往往有兩個。第一個是離起火部位最近的墻壁。室內火災多起于地面,據起火部位最近的墻壁受到火焰熱輻射的作用,會在墻壁底部形成高溫區域,而其他墻壁很難在形成這種高溫場。

第二個是與起火點垂直對應的頂棚。室內起火,在頂棚沒有燒塌的情況下,熱煙氣流在對流作用下,垂直向上蔓延,受到頂棚的阻擋后,會在頂棚處形成頂棚射流,向四周蔓延。因此,通常會在頂棚處形成與起火點垂直對應的最高溫度區域。

7. 搜救被困人員

利用紅外光可以穿透熱煙霧的特點,以及火災現場被困人員與周圍環境存在的溫度差,用紅外熱像儀、紅外熱成像儀顯示不同的溫度分布圖,可使消防人員在濃煙情況下,清晰地發現被困人員,為營救贏得寶貴時間。研究數據表明,在同等熱煙狀況下的室內火災現場,使用紅外熱像儀、紅外熱成像儀進行搜救的時間,比未使用紅外熱像儀、紅外熱成像儀進行搜救的時間可減少80%。救援效率大大提高,同時可以避免搜救一樓,提高搜救的成功率。

8. 紅外熱像儀、紅外熱成像儀在火災現場應用應注意的問題

紅外熱像儀、紅外熱成像儀在火災現場方面應用的時間尚短。為了拍攝到滿意的熱像圖,我司認為應該注意以下幾個方面問題。

1)考慮撲救過程中水的降溫影響。特別是在室內火災現場,撲救過程中水打到墻壁上,對墻壁的溫度影響很大,從而可能干擾火災起因的判斷。在拍攝熱像圖時盡量停止向拍照區域射水

2)注意拍攝方法和角度。在拍攝現場熱像圖時,不宜將紅外熱像儀、紅外熱成像儀的中央測溫點對在火場溫度最高處,因為熱像儀會按照最高溫度點調整圖像,這樣拍出的照片層次較少,特別是低溫區圖像細節較少。而應稍微偏離,只要將所要拍攝的物體、痕跡包括在圖像中,取溫度較高的點為中央測溫點,這樣拍出的圖像更加清晰,溫度場的層次更加分明。

9. 結語

紅外熱像儀、紅外熱成像儀在消防工作中具有不可替代的優勢。但是目前紅外熱像儀、紅外熱成像儀在這一領域的應用方法還比較欠缺,具有更廣闊的應用前景。今后隨著紅外熱像儀、紅外熱成像儀的普及和消防人員對紅外熱像儀、紅外熱成像儀的認可,相信其在消防工作中的應用價值會不斷體現,能夠很大程度推動消防事業的發展。


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