摘?要:消防装备是消防救援战斗的重要保障。由于极寒天气条件下的低温、降雪、冰冻影响和制约着消防车辆和灭火救援装备的效能发挥,加强对极寒天气下提升消防装备作战效能的研究十分必要。黑龙江省消防救援总队长期战斗在高寒地区,通过实战经验的积累和对装备使用的不断探索,形成了一套对抗低温冰冻的防护体系,进一步提升了在低温环境下的消防救援能力。
关键词:黑龙江;极寒天气;消防装备;作战效能提升
黑龙江省是全国年均气温最低的省份之一,也是全国纬度最高省份,是我国高寒地区之一,如图1所示。因独特的地理分布特点,也导致了省内13个地市纬度跨度大、气象条件差异大。每年12月至次年2月为温度最低时段,平均气温-30.9~-14.7℃(南北两端平均温度)。冬季生产生活中油、火、电、气用量大,易发生商(市)场火灾、居民住宅火灾、柴草堆垛火灾;抢险救援任务多以交通事故、冰上遇险为主。基于提升消防装备效能、增强队伍战斗力的需求,笔者采取座谈了解、查阅资料、实地查验等方式在黑龙江省部分地市展开了调研,收集和掌握了该省消防装备实战效能建设的第一手资料。
1?黑龙江省消防救援队伍冬季执勤的状况
1.1?消防车辆冬季执勤情况
黑龙江省因其独特的地理环境和交通基础设施建设滞后叠加影响,道路易出现风吹雪路段和冰冻路段,导致抢险救援消防车和部分水罐消防车的通过性能变差;遇有山地区域横风、道路多弯或不通公路的自然村屯发生火灾时,重型水罐车重心较高,受道路条件影响,车身稳定性有较大影响,直接影响车辆行驶安全性;消防车乘员室内热效能综合利用率低,灭火战斗结束后消防员衣物湿透,车辆风挡玻璃水雾弥漫,对车辆行驶安全有较大影响,乘员室温度低易造成人员感冒、冻伤。
1.2?消防员基本防护装具防寒保暖情况
从服装样式上,灭火防护服基本为阻燃、隔热、防水、舒适四合一式,无冬夏之分。冬季战斗服内着保暖内衣、棉袄等衣物过于臃肿,行动不便,且配发的制式棉衣面料为化纤材质,易发生静电;填充物有一定的热熔棉,在火灾处置过程中易出现辐射热过高导致衣物熔化情况。抢险救援服材质无法长时间抵御低温,冬季开展救援行动时需着灭火防护服处置或加穿作训大衣御寒,抢险救援手套和抢险救援靴鞋达不到应有的保温保暖功能,且防滑性能亟待提升。在冬季灭火救援中,“冰铠”制约消防指战员的行动,手套、防护头套在低温、湿冷条件下会导致消防员皮肤及耳、鼻部被冻伤。
1.3?防护装备在执勤中的使用情况
黑龙江地区冬季常用特种防护装备常用主要为防化服(一级、二级防化服),在冬季作业中存在面屏凝霜严重、御寒能力不足、低温条件下易脆化和弯折断裂等问题。隔热服、避火服由于使用条件均为高温高热,结冰情况较少。电绝缘装具由于使用时忌水,加之使用频次较少,未发生结冰情况。江河流域的城市消防站应配备干式潜水装具或干式水域救援装具,并增配保暖内胆。空气呼吸器受低温条件影响大,执勤空气呼吸器冬季压力低于25 Mpa,重复充装效果不明显。
2?极寒天气对消防装备性能的影响
2.1?车辆性能影响
低温、风大、雪多是黑龙江省冬季最为显著的特征。受出动时间要求,消防车辆发动机长期处于冷机启动、突然大强度做功,稳定性受到极大影响;寒冷天气中,轮胎弹性变差,遇有路面结冰、冰雪天气时,因摩擦力和附着力降低会造成打滑、行驶不稳等;当前消防车辆普遍采用柴油发动机,虽然提前换装耐低温柴油,但受特殊天气和长时间户外灭火救援任务影响,个别车辆油路仍然会发生“挂蜡”、油水分离器冻结的情况。极寒天气条件下,上装工况稳定性降低,消防车水路阀门一般采用气动(或手动)蝶阀,部分车辆泵室保温效能差,水罐后出水阀门直径大、开合频率高,易出现阀门渗漏,造成水泵和出水口冻结;举高类消防车液压油、润滑油在低温下流动性不佳,易出现工作速度降低、臂架铰链润滑不良、臂架抖动情况;带举高喷射功能的消防车在冬季使用后泄水时,因低温导致水路“速冻”,致使伸缩臂臂架无法收回,甚至出现臂架伸缩水管连接处或存水弯冻胀情况;带水泵的登高类车辆泵室无保暖措施,冬季易发生冻损情况。但由于载水消防车的载水量一般在5~25t,加之灭火战斗过程中罐内的消防用水始终保持流动,一般不易发生水罐冻结情况。
2.2?电动、机动、液压(气动)等动力性能影响
由于配备的器材装备种类名目过多,在此仅依据装备器材的动力来源区分为电动工具、机动工具(汽油机)和液压(气动)工具,并进行分类阐述。
2.2.1?电动工具的电池放电能力下降
各类侦检类器材、灯具、电动破拆工具、无人机、通讯器材均依靠锂离子电池蓄电工作。当前,锂离子电池不论国标还是企标,对放电的下限温度都有严格的限制,在已查得的锂电池验收标准中低温测试温度为-10℃[1]。而黑龙江省冬季平均温度一般在-20℃左右,电动工具的动力性能和续航能力普遍较低,长时间使用电池寿命缩短,导致整机提前报废。
2.2.2?机动工具启动困难
机动工具主要以汽油机作为动力,如无齿锯、机动链锯、排烟机、发电机、液压动力站等,燃料为汽油或汽油机油混合燃料。在低温条件下,油品蒸发性差、曲轴旋转阻力大、蓄电池工作能力差,且燃料馏分不同,燃烧与压缩比不同,也间接影响汽油机性能发挥,冷机工作性能差。
2.2.3?液压(气动)工具性能降低
极寒天气条件下,液压破拆工具组、手动液压泵、液压千斤顶等工具因低温导致液压油黏度变大,直接影响液压油泵自吸能力,系统压力损失和功率损失增大;液压油中的水分凝固,在液压阀门、机械内部、滤油器等部位冻结,导致机械故障;橡胶密封材料硬化,耐压能力下降,导致渗漏、爆裂;液压工具的管路及工具是密闭腔室,温度降低后腔内压力降低,易至负压吸入杂物,影响器材工作状态和寿命。气动工具主要影响为气动橡胶、塑料配件弹性变差,性能衰减,空气压力降低,整机效能降低。
2.3?基本防护服装性能单一
相对一般地区而言,高寒地区灭火救援行动中需要兼顾防护服的阻燃性能与保暖性能。当前黑龙江省消防救援队伍中使用的基本防护服装为灭火防护服(XF 10-2014)和抢险救援防护服(XF 633-2006),在两部标准中未对防护服装的保温性能和抗冰性能进行规范。由于黑龙江省消防救援队伍冬季作战、工作、训练均处于长期低温环境下,低温、冰冻对于人员影响极大,消防指战员手、趾、鼻、耳等部位极易发生冻伤;长时间射水作业时灭火防护服易出现冰铠现象;冬季救援时若内着过厚衣物则影响防护服穿着和救援行动展开,保暖性与灵活性经常无法同时兼顾。
3?极寒天气下有效提升装备作战效能的对策
2020年12月以来,中国气象台在35天内连续发布了4次寒潮预警,波及全国大部分地区,对寒冷天气条件下高效开展消防救援工作形成挑战。下面,笔者结合黑龙江省消防救援队伍冬季防寒工作经验与装备革新与发展趋势,提出相关的工作建议,供消防同仁参考研究。
3.1?完善消防装备越冬御寒保养流程
在日均气温降至0℃之前,组织全部消防车辆、装备进行换季保养,降低油品含水率,选择低温流动性较好的润滑油、液压油;根据区域气候特点更换-35#柴油(个别地区使用-40#柴油),检查举高类消防车的液压油含水率,并适时更换采用10#航空液压油;检修车辆暖风,对消防车泵室加装柴油暖风机和防寒棉帘,并在行车期间全程开启暖风;消防车辆电气负载允许的条件下,可加装电加热球阀和伴热线;全部执勤消防车辆配备汽油喷灯、燃气喷枪等解冻设施;针对水带、水枪、出水口、供水口等部位内槽涂抹润滑脂,以预防接口冻结;车辆随车配备防滑链条、砂石(炉渣)作为防滑辅助措施。如遇水泵冻结,可使用汽油喷灯强制解冻,防止因管路冻结导致管路、水泵损坏。加大器材装备日常维护保养频次,燃油装备增加启动检查频次,确保工况稳定;电动工具缩短充电周期,并增配备用电源。
3.2?完善寒区防护服体系和后勤保障模式
在北方很多地区,冬季低温寒流多发、频发。为此,建议根据消防救援队伍职业特点,不断完善冬季灭火救援防护服装体系建设。如增加冬款灭火防护服(抢险救援服)厚度,或增加可拆卸防寒衬里,研制配发防静电棉衣,增加防护服臀部、膝部的厚度,提高防护服整体御寒能力。有针对性地研发或增加防寒保护装具,如针对冬季低温寒冷条件增配抢险救援头盔防寒帽套,保护耳鼻等特殊部位;在现有消防手套(抢险救援手套)防护的基础上,兼顾手部保暖性和操作灵活性;增加抢险救援靴鞋保暖性能,强化防滑和抗湿性能;增加消防救援站冬季供热、烘干设备建设,提升冬季个人防护装具和器材装备的解冻、清洗效能。
3.3?加大耐寒型消防装备配备和研发
当前,我国消防装备产能布局大部分集中于江淮流域,多以九江、泰州、杭州等地为主,以上企业由于先天对严寒天气缺少亲身体验,导致耐寒型装备研发和生产上存在空白领域。黑龙江省消防救援队伍近年来主动对接哈尔滨工业大学、中船703研究所等单位,开展极寒气候下的消防装备研发合作,加大科技兴队力度。特别是近年来大量机动车试车企业走进黑龙江省黑河、大兴安岭等地区开展汽车极寒条件下性能测试,也为我们提供了思路、拓宽了视野。因此,建议消防车辆和装备制造企业多深入黑龙江等寒区了解实情,实地进行寒区试机作业,以不断提高装备的市场适应性,为全国消防救援队伍提供具有科学依据的装备数据。
参考文献:
[1]?MIDH-Tablet锂离子电池质量验收标准[S].