地下与大空间建筑火灾灭火救援特种装备技术

，死　嫒　，础，鹕　扑救的一个重要手段，由于其具有流量大、射程远、灭　火效能高、反应及动作迅速等优点，在发选国家得到了　“九五”消防科技重点专题介绍　里　ｊ一　／、　，『　ｔ广　ｆ，７“　哆十分广泛的应用。　（　地下与大空间建筑火灾　我国远程移动式消防炮的研究和开发还刚刚起　７灭火救援特种装备技术　ｌ·研究且的及意义　盍　远４０不Ｌ／能ｓ，满５５足ｍ尝　和射程’　在地下与大空间建筑火灾中，尤其是在地下建筑　近年来，建筑恶性火灾，尤其是地下与大空间建筑　灾害事故逐渐增多，造成了众多的人员，伤亡和巨大的　财产损失。这些场所的火灾一旦发生，由于其火灾发　展　烟气流动规律特殊，往往造成大面积、区域性的灾　火灾中，烟气是造成人员伤亡ｌ的主要原因，浓密的烟雾　给消防队员进入火场寻找火源和遇难人员，进行有效　地灭火救援作业带来了严重的困难，有必要针对地下　一　与大空间建筑火灾发生　发展的特点及烟气流动规律，　ｔ　害。消防部队使用常规消防装备接近或耀入灾区，进行　进行抢险救援特种装备新技术的研究，包括适用于高　灭火及抢险救援作业是极为危险的，常常造成人员的　牺牲，而结果仍然不能达到预期的目的。　为了解决上述火灾的扑救问题，近年来西方诸国　发展了多种形式的遥控移动式灭火装置、远射程消防　炮、捧烟与消烟装备、特种防护与救援设备等，在消防　实战中发挥了重要的作用，受到了普遍的重视和欢迎。　此专题主要针对地下与大空间建筑火灾进行灭火　救援特种装备的研究，包括适用于太空间、区域性火灾　扑救的远程移动式消防炮；能遥控驶入火场关键部位　进行高效能灭火的遥控移动式消防炮及其控制、供液　和运载设备；适用于高温　封闭空间的移动式排烟　消　烟设备；适用于地下建筑火灾使用的具有长效呼吸道　防护、防化、火场侦察、信号传送等多种功能的消防员　多功能特种防护服等　上述产品的开发和运用对于提高我国消防部队扑　救地下与大空间火灾的实战能力，快速控制、扑灭火　灾，保卫国家财产和人民生命安垒具有十分重要的意　义。　２．国内外技术发展概况及国内需求　国际上较早开展遥控移动式灭火装置研究的国家　是美国和原苏联，此后、英国、日本、法国等国也开始研　究该粪技术　至今已有根多不同功能的遥控移动式灭　火装置用于救灾现场，其中以日本投人应用的为最多。　这些遥控移动式装置可在人工干预下进行火场化学侦　检、灭火、冷却、稀释、抢险破拆、放射性物品及其它危　险品处理等消防作业。在石油化工、大型飞机库、仓库　等重大事故灾害处理中发挥了不可置疑的作用。目前．　这些国家正致力于运用计算机　及人工神经网络、专　家系统、模糊数学等技术和理论开发具有较高智能的　装置，　进一步提高他们的灭火救灾能力。　我国遥控移动式灭火装置的开发尚处于空白状　态。远程移动式消防炮作为大空间、区域性火空控制与　２４　温、封ｃｊｆ空间的移动式排烟、消烟设备；适用于地下建　筑火灾使用的具有长效呼吸道防护　火场侦察、信号传　送等多种功能的消防员多功能特种防护服。我国上述　抢险救援特种装备的开发和应用基本处于空白状态　我国各类地下与大空间建筑不计其鼓，恶性灾害　事故时有发生，有必要在发展常规消防装备的同时，研　究、开发上述各种适用于地下与大空间建筑火灾扑救　与抢险救援使用的特种消防装备，　配备消防部队、服　务各个重要的火灾保护区域，有救地控制和扑灭这些　火灾，减步事故损失和人员伤亡。　３．国内现有工作基础及条件　近年来，公安部上海消防科学研究所先后研制成　功了包括中型消防车专用底盘、各类水罐、干粉、泡沫、　照明、指挥、通讯、排烟消防车、举高喷射消防车、登高　平台车、串并联多工况消防泵、各类高、中、低压喷雾　枪、炮、液控消防炮等消防装备，并且顺利完成了国家　“八五　科技攻关项目“高层建筑灭火救灾移动式综合　装备系统的研究　专题（８５—９２３一Ｏ４一ｏ４），形成了自　卸厢式灭火救援消防车、中低压消防泵、液压破拆器　具、排烟机、机动切割器、应急照明器具、救生缇降器、　集体救生网式通道等一大批创新产品。一些同本专题　研究有关的前期科研工作，包括消防炮远距离控制技　术、自行式装置驱动控制技术、化学火场侦检技术等的　研究已着手进行，为本专题的研究和完成奠定了可靠　的技术基础。　一批近年来在上海消防科学研究所建成井投入运　行或准备投入运行的研究实验室，包括；用于消防车全　性能试验的消防车辆实验室、用于消防装备水力性能　试验的消防水力实验室、消防枪炮喷射性能试验场、用　于捎防装备遥控（电、气、液）性能试验的遥控试验室、　用于消防员火场热防护装备试验的火场热防护试验　室、用于化学火场侦检的火场侦检试验室、用于水喷雾　。　．　维普资讯 http://www.cqvip.com

泷场特性试验的激光垒息水粒泷场试验室．以及其它　配套的环境、物理和化学实验室等．将为本专题的研究　提供必要的实验手段。　我国一些大型骨干消防企业可为车项目的产品试　制提供必要的条件。　近年来．我国消防同国外同行的技术交流日趋活　跃，使我们能够根方便地获取有关的技术信息，跟踪国　外同行的研究动向，以帮助我ｌ『】较高水准地完成本专　题的研究工作。　各地消防部门在长期的灭火实践中总结了不少有　益的经验。尤其是探圳清水河火灾大爆炸、南京金陵石　化大火、上海乍浦路海底皇官螟乐总｛［地下室特大火　灾等，使我国捎防部趴对大空间、区域性火灾的危害性　有了进一步的认识，取得了扑救这些恶性火灾的可贵　经验，对研究、配备上述特种装备的呼声尤为迫切，为　本专题的研究和应用创造了良好的条件。　４　主要技术关键、研究内窖爰达到的技术经济指　标　（１）主要技术关键、研究内容　远程遥控移动式消防炮　远程遥控移动式消防炮包括远程移动式消防炮和　遥控移动式消防炮这二种移动式消防炮，其主要技术　关键及研究内容如下：　远程移动式消防炮　ａ远程移动式消防炮的系统组成及其技术参数　研究；　’　ｂ远程移动式消防炮喷射效率及其泷道研究Ｉ　ｃ轻质炮体结构及新材料应用研究；　ｄ远程移动式消防炮优化设计、工业设计及可靠　性研究；　ｅ远程移动式消防炮应用技术研究。　遥控移动式消防炮　遥控移动式消防炮由驱动机构、电控消防炮、水带　辅设机构、远距离控制器、运载及供电设备组成，其主　要技术关键及研究内容如下：　ａ遥控移动式消防炮系统组成及火场战术技术　参数研究；　ｂ遥控移动式消防炮火场热防护技术研究；　ｃ遥控移动式消防炮行走机构火场适应性及驱　动技术研究：　ｄ轻质炮体结构设计及新材料应用研究；　ｅ　电控消防炮俯仰、回转、喷雾角度调节驱动技　术研究；　ｆ遥控移动式消防炮控计系统远距离抗干扰控　制技术研究｝　ｇ遥控移动式梢防炮水带辅设技术研究；　ｈ遥控移动式消防炮火场动力供应、灭火药剂供　应以及运载方法和技术研究ｌ　ｉ遥控移动式消防炮优化设计、工业设计及可靠　性研究；　Ｊ遥控移动式消防炮火场应用技术研究。　地下与大空间建筑移动式排烟、消烟与消防员　防护设备　移动式排烟与消烟设备　地下与大空间建筑移动式排烟与消烟设备由移动　式高温排烟机、消烟机等组成，其主要技术关键与研究　内容如下：　ａ　移动式高温排烟、消烟机的火场战术参数研、　究｝　ｂ移动式高温排烟机耐高温及高温动力性能研　究；　ｃ　消烟机高效能消烟技术研究；　ｄ排烟、消烟机优化设计、工业设计及可靠性研　究；　ｅ排烟、消烟机火场应用技术研究。　地下与大空间建筑消防员多功能特种防护　ａ消防员多功能特种防护服、长效砰吸道防护、　火场侦察、信号传送等多种功能的组合技术研　究；　ｂ防护服火场应用技术研究。　（２）技术经济指标　，　远程遥控移动式消防炮　ａ远程移动式消防炮的技术指标如下表所示　额定流量Ｌ／ｓ　１Ｏ０　１　５０　２Ｏ０　射程　水　８５　１Ｏ０　ｌ１Ｏ　ｍ　泡沫　８０　９０　１Ｏ０　额定工作压力ＭＰａ　１．０　１．Ｏ　１．２　俯仰回转驱动方式　电控或液控（防爆）　适用泡沫液　普通蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、　水成膜泡沫及其它类型箍　涑。　ｂ遥控移动式捎防炮的技术指标如下　水炮流量：４０或５０Ｌ／ｓ　泡沫炮流量：３２或４８１　／ｓ　有效控制距离：≥ｌＯＯｍ　登梯坡度　≥３Ｏ。，跨越垂直障碍：≥２５０ｒａｍ　自行速度：≥８Ｏｒｅ／ｒａｉｎ，具有转向和倒行功能　２５　维普资讯 http://www.cqvip.com

耐热性能：１５０１３可连续工作ｌｈ．弯半径≤３ｍ　消防炮水平回转：士１２０。，消防炮俯仰：一ｌ０ｏ～８ｏ。　消防炮喷雾角：Ｏ　～９Ｏ　地下与大空间建筑移动式捧烟、消烟与消防员　防护设备　排烟与消烟设备　ａ移动式高温排烟机技术指标如下表所示　耐高温性能　２８０＂（３连续工作半小时　风量　≥９ＯＯＯｍ　／ｈ　风压　≥３８０　Ｐａ　重量（主机）　≤５Ｏ　ｋｇ　ｂ捎烟机技术指标如下表所示　处理风量　≥３０００ｍ。／ｈ　消烟效率　≥８０　重量（主机）　≤５０ｋｇ　地下与大空间建筑消防员多功能特种防护服　消防员多功能特种防护服的技术指标如下：　呼吸遒防护：符合现行国标要求　热防护性能：符合现行国标要求　化学防护　适用于常见化学物品　信号恃送、通讯方式：有线　火场侦察方式：红外　呼吸时问；单人３ｈ　５．攻关技术路线及实施方案　（１）攻关技术路线　远程遥控移动式消防炮　ａ远程移动式消防炮　远程移动式消防炮的研究和开发将在广泛收集、　分析国内外相关技术资料的同时．结台已开发并运用　的各类消防炮的经验．针对上述有关研究内容，运用优　化设计、工业设计等方法进行产品设计，并进行可靠性　计算和研究．结合大空间建筑及石油化工企业火灾扑　救的战术技术特点，完成本项目产品的研制工作　ｂ遥控移动式消防炮　鉴于诙产品为国内首创．本项研究将首先从广泛　收集分析国内外技术资料着手，同时进行必要的模拟　试验，如驱动机构的稳定模拟试验、热防护模拟试验　等。在综合各类技术资料、模拟试验结果的基础上，确　定总体技术方案｛同时运用优化设计、工业设计等方法　进行产品的设计工作｝进行可靠性试验和论证工作，对　可能直接影响产品性能的重要零部件的材料和加工工　艺等方面进行深人的研究工作｛结合我国专勤消防站　的建设工作，开展诙产品的火场应用技术研究，并最终　２６～　完成本产品的研制工作。　地下与大空间建筑移动式排烟、消烟与消防员　防护设备　ａ排烟与消烟设备　移动式高温排烟机的研究将充分应用现有移动式　捧烟帆的成熟技术，重点进行整机耐高温及高温动力　性能的研究｝消烟机将充分吸收国内现有大功率静电　产生技术的成功经验，充分运用现有激光全息水粒流　场特性的研究设备和成果，进一步提高消烟机的消烟　效率。　ｂ地下与大空间建筑消防员多功能特种防护服　消防员多功能特种防护服的研究将根据地下建筑　火灾中消防员需在高温、浓烟、黑暗、屏蔽等环境中进　行抢险救援作业的特点，进行多功能的组合设计｛保证　３小时的供气时间。　（２）实施方案　远程遥控移动式消防炮　ａ远程移动式消防炮　远程移动式消防炮由大流量远射程消防炮、支架　等组成。　为提高消防炮的射程．炮的喷嘴及其流量设计是　个关键的因素，因此宜在鳃有经验的基础上通过试　验，筛选出最佳的流道方式及其参数　ｂ遥控移动式消防炮　遥控移动式消防炮的驱动机构将采用履带式机　构，以适应火场复杂地面的需要．并具有转弯和倒行的　功能。　电控消防炮的俯仰、回转　及喷雾角调节将采用　电动机作为动力，直接驱动。　为适应火场热防护的需要，整个装置将采取一定　的耐热、隔热和冷却措簏，　确保该装置能在较高的环　境温度下较长时间地工作。　根据遥控移动式消防炮需要在较大功率情况下进　行较长时间地工作．以及需要配接大Ｅｌ径消防水带供　水睑特点，远距离控制将以有线控制方式为主　为减轻重量，美化造型、提高热防护性能，自行式　多功能消防炮的许多零部件将采用轻质金属或非金属　材料制造　遥控移动式消防饱将采用。子母车”形式运载并提　供电力，并采用常见的大功率消防车为其提供压力水　或泡沫液　地下与大空间建筑移动式捧烟、消烟与消防员　防护设备　移动式高温排烟机的进、出风管将采用耐热材料　维普资讯 http://www.cqvip.com

制造，动力部分将采用一定的隔热、冷却措施。　万元以上。　消烟机可采用静电循环过滤式，极板将采用多极　ｌｏ．推广应用前景　网状结构，以提高消烟效率，整机亦将考虑采用一定的　远程移动式消防炮、遥控移动式消防炮、地下与大　耐热、隔热或冷却措施，也可采用细水雾消烟方式　空间建筑捧烟、消烟设备、消防员防护设备均为火灾控　地下与太空间建筑消防员多功特种防护服　制与扑救之急需，在国内有较高的呼声　因此率项日的　消防员多功能特种防护服将集长效空气呼吸器、　研究成果将具有较好的推广应用前景　红外火源探铡、摄像、信号传送等多种装备为一体，并　Ｈ．进度安排（略）　具有防化性能　ｌ　２．经费分配方案及必要的支撑条件（略）　６．国际合作研究、调研、考察的必要性及可能性　ｌ　３．承担单位及理由　如前所述，此项目研制的产品在工业发达国家已　公安部上海消防科研所为专题的主要承担单位。　得到了较为广泛的应用，其技术和产品工艺都较为领　先。我们可与有关公司探讨进行技术合作的可能性，或　组织人员前往这些公司和用户进行技术考察，以便ｒ　解和掌握更多的技术信息，提高项目的研究水平　７．与工程结合的可能性　本项目涉及的产品均为我国地下与大空间建筑火　灾控制与扑救之急需，在项目研究的同时我们将积极　１．研究目的及意义丁“ｉ　组织各方面的工艺与生产条件．达到小批量生产的能　多年来，面对建筑火灾的严峻形势，消防科技工作　力，井选择合适的专勤消防站进行成果推广工作。　者进行了不懈的努力，提出各种防火灭火对策，并在消　８．攻关任务完成后的技术水平　防工程上予以实施，取得了很大成绩　而为了解决地下　此项目完成后，有关产品均将达到国际九十年代　建筑火灾的预防与控制仅采用常见的消防技术已远不　初的先进水平　能满足需要，一方面，地下空间在不断地得到开发和利　９．本专题直接技术经济及社会效益分析　用，地下建筑（大型商场之类）相继建成，其消防安全问　远程移动式消防炮的研制可使我国该项技术接近　题日见突出｝另一方面，升级换代的消防高新技术正在　国际同类产品的发展水平．它的推广应用在有效扑灭　和将要开发研究出来。如何将这些高新技术及时地、科　飞机库、石油化工等重大火灾、减少火灾损失方面将发　学地应用到地下建筑消防工程中，形成整体性能优良　挥重要作用，具有显著的社会、经济效益；按目前市场　的火灾防护系统，已是消防科技工作的重要任务。为　需求推算，该产品的年销售产量可达到４００万元人民　此，在开展本项目课题一和课题二的同时，选定地下大　币以上。　型商场进行实际的消防工程新技术综合集成优化应用　遥控移动式消防炮将为国内首创．可使我国在该　研究，完成消防示范工程，并应用消防安全工程学的方　项技术上接近国际同类产品的技术水平；作为特种消　法进行综合评估，以便指导类似地下建筑消防工程技　防装备将在许多恶性灾害事故处理中发挥重要作用｛　术应用。　可大大减步消防趴员的伤亡，提高消防部队的实战能　不言而喻，选择地下大型商场作为研究对象是有　力，具有较高的｛土会效益。该产品在我国消防部队中已　其典型性和代表性　一则其空间位置在地下，具有一般　有较高的呼声，预计将有较好的市场。按年３０套销售　地下建筑的结构和火灾时的特点．再则它是货流、货　计算，年销售额可达到４５０万元以上。　贮、人流相对密度高、危险集中的场所．又是具有较大　移动式高温排烟机、消烟机可配备专勤消防站．广　面积的建筑．属于大空间范畴的建筑。因而把各项消防　泛应用于地下与大空间建筑火灾的排烟和消烟，为提　技术在地下大型商场消防工程中进行运用，具有酱遍　高消防部队的灭火效能发挥积极作用．其年销售预计　性意义。此项研究为本课题的重要内容之一。　可达到２５０万元以上　２．国内外技术发展概况及国内需求　消防多功能特种防护服、长效空气呼吸器均为国　国外开展地下建筑捎防工程技术应用已有多年，　内首创．将在扑救地下建筑火灾．提高消防员火场防护　许多地下建筑都有较为先进的防火灭火手段，特别是　能力、救生能力以及灭火作战能力等方面产生重要作　在地铁、地下停车场、地下大型公共活动场所等都具有　用，在消防部队中的呼声较高，其年销售预计可达３００　良好的消防设施。仅举日本为例，日本地ｒ工程据　完　２７