CN1180576A

CN1180576A - 灭火手段的新设想

Info

Publication number: CN1180576A
Application number: CN 97110603
Authority: CN
Inventors: 宋显渭
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1997-04-15
Publication date: 1998-05-06

Abstract

本发明灭火手段的新设想,它包括灭火罩、液态气体灭火弹,附带涉及高楼大厦的灭火设计。其特征如下:灭火罩由可输送、散逸液氮(或CO₂)的顶部钢管骨架和四周可伸展钢管骨架、薄膜做的下端开口的外罩和外罩下端薄钢板做的裙边组成。液态气体灭火弹由分爿外壳、圆台形塞子、外壳连杆、弹簧、撞柄、活栓、交链、双层里壳、里壳的薄单层小区、尾翼、液态气体输入管组成。它俩的配合条件是液态气体钢瓶、直升飞机、高压氧仓急救车。高楼应有隔楼层的灭火设备和铁门窗框。

Description

灭火手段的新设想

本发明涉及灭火技术，尤其涉及灭火手段的新设想；它包括灭火罩、液态气体灭火弹，附带涉及高楼大厦的灭火设计。

火灾危及人们的生命财产和人们赖以生存的自然环境。敝人虽未积久思虑且匆不成章，但愿此设想能作引玉之砖，促请人们注意，从而对与此有关的技术加以研究与提高。

本发明的目的任务是探索灭火手段的新的途径，试图解决灭火的快速有效的技术问题。

本发明是在科学的燃烧理论指导下，提出灭火手段新的具体设想；提供解决各个具体问题的方法或实践方面的求解方向和注意事项，并对高楼大厦建筑前灭火设计作出原则建议，均体现本发明的新颖性、创造性和实践性；并以此来实现上述目的。

要想使燃烧火焰熄灭，从科学原理上说的三个条件是：一、降温(到燃烧物的燃点以下)，二、减氧(到低于燃烧需氧的最低浓度)，三、釜底抽薪(移走未着火的，或已着火的可各个进行扑灭)。具备三者之一，燃烧火焰即会熄灭。

烛火可以吹灭，这是由于它几乎完全属于气体燃烧现象，吹一口凉气相当于一个小小的冲击波，突然驱走其绝大部分可燃气体，燃烧火焰因不能“传烧”即不能持续燃烧而熄灭。

酒精灯火焰因覆盖灯帽而熄灭，这是隔绝空气灭火的典型例子；一旦若有一座高楼大厦发生火灾，就可用一个适当的大型帽盖即灭火罩来灭火；这个灭火罩的高度和广度都应大于高楼大厦；那末应选何种材料制作，如何运送与使用？与其它灭火手段如何配合？一旦森林发生火灾如何灭火呢？以下结合附图具体说明这个灭火手段的新设想所依据的科学原理、使用方法、注意事项和在实践中求解方向，以及对建筑高楼大厦提出灭火设计的点滴建议。

一、灭火罩

(一)灭火罩的结构由于火灾的火焰是十分凶猛且温度很高，即使最耐高温的橡胶薄膜制作的外罩也会被烧着而破坏。为了保护外罩不被烧坏，故采用如下的结构：

1.灭火罩的钢管骨架它分为顶部骨架和可伸展骨架。其主要用途①使灭火罩能撑开成形；②通过与逸散液态气体并保护外罩。这些气体(N₂或CO₂)从液态气体钢瓶经顶部钢管骨架，再到可伸展钢管骨架，经管道左右或上下的许多微小洞孔(见图1下边局部放大)逸散汽化，从而造成钢管附近低温小环境来保护外罩；这些气体亦有灭火性能。

图1为可伸展钢管骨架示意图在钢管的上方与下方，还有若干金属挂链(图中未画)，在钢管骨架向下伸展时，金属挂链能使钢管之间保持一定距离，因而使钢管不会过度扭曲或折断。钢管壁的厚度比通常耐高压的管壁小得多，因为它不是密闭型而是开放型。钢管的微小洞孔的大小要合适，可从经精密加工的多种孔径的不锈钢螺丝中选来扭在钢管的洞孔上，如此使液态气体供应量既适宜冷却又能持续较长的时间(需经试验)。

可伸展钢管骨架还可以采用双管并行或隔行的形式，液态气体(N₂或CO₂)从一管进去(渐向下)，从连接的另一管出来(渐向上)，二管上下两侧都有微孔喷冷气，可提高效率。

2.灭火罩的外罩它的下方开口，包围在钢管骨架之外。它是以蚕丝或尼龙丝制作的韧性线为骨架的塑料薄膜或橡胶薄膜制作的。其顶部和四周应不漏气，以利灭火。薄膜外罩下边通过石棉布与其下部的裙边相连接。

3.灭火罩下部的裙边它是用薄钢板制作的，高约2米，其下沿与外边成弧行形或流线形，在下降落过程使上升的火焰在外边尽可能不贴近薄膜外罩，使外罩不被烧毁(见图2左边局部放大)。裙边还留有若干便利出入而不影响灭火特别小门。例如采用在地面配合的里外双门，人员出入时自动会有一门关闭(图中未画)。

灭火罩的总重量应大于灭火罩内热气体的上升力。如此不至于因灭火罩降落并罩于火灾现场时成为像热气球那样升空飘走。

(二)灭火罩的运送由于灭火罩大而重，还有液态气体钢瓶等附件，故需用一架载重量相当的直升机运送。要求直升机底盘可自由旋转，灭火时不摆动(若其上方和前方都有螺旋桨则更加平稳)，可增其灵活性。直升机一边底盘架起灭火罩飞往火灾现场的上空，一边连接灭火罩与液态气体钢瓶的管道(应适当提前扭开液态气体钢瓶的活栓)，直升机应从无火焰的空中逐渐下降(飞行员应有供氧面具备用，直升机燃油供氧问题都应预先考虑)，对准火灾现场快速放下灭火罩，只要无障碍物，灭火罩很快降到地面盖住火灾现场，如图2所示(地面和高楼的人员预先应撤到其降落范围以外)。由于火灾发生的二氧化碳亦在灭火罩内积聚，故能加速火焰的熄灭。灾火熄灭后，应关闭液态气体钢瓶的活栓。再过适当时间即可收拢灭火罩并撤离直升机。

(三)重要的配合条件----车载高压氧仓

消防队得到火警报告，直升机已运送灭火罩出发，装于汽车上的高压氧仓也应迅速赴火灾现场附近备用，预先做好救护准备。在火灾现场凡发现有知觉异常或昏迷不醒者，应迅速尊从医嘱进行处理，必要时应抬入高压氧仓及时抢救。

高楼大厦若只是局部发生火灾，高楼上来不及撤离的人员，可以暂时进入无火灾且不易着火的房间，闭户关窗并堵塞通风洞孔及门缝，短时呼吸房内的空气(房门不关死！以便救护者出入，每房人数尽可能少！以免空气不足)。等待灾火熄灭并撤去灭火罩若干分钟后，才能开门出来；这只是临时应急办法，若能预先撤出最好。消防救护人员若有必要进入灭火罩，必须配戴供氧面具，无必要则不入，因为带入氧气会推迟灾火的熄灭。

(四)灭火罩的模拟灭火试验和汽油储油罐的灭火如图3(A)，取一个三足铁架(4)，在其铁圈内放几段短木柴(5)，另取一个蒲包(2)，在它的口部和底部分别用细铁丝固定大小适宜的粗铁丝环，使其成形。再在底部做一个铁丝提把，便于用端头向上弯曲的铁棍(1)挑住它。将蒲包内外都用水淋(浸)透，然后点燃木柴(5)。当木柴的向火焰(3)熊熊向上时，手持铁棍(1)挑起湿蒲包(2)对准木柴火焰盖下来，很快就能将燃着火焰扑灭了。这是模拟灭火罩灭火的小型试验。蒲包(2)若代以透明的石英玻璃钟罩(小心碰坏)，则灭火过程的现象可看得更清楚。

如果一个汽油储油罐已着火或已爆炸破坏顶盖。必须快速用运载工具(直升飞机或起重机)将一个直径和高度比储油罐大(约是2.5倍)且已被水淋(浸)透的大蒲包(或其它持水性良好的织物制作的大罩)准确地罩住储油罐，将很快扑灭火灾(亦可结合釜底抽薪即设法放出一部分汽油。如此放油阀在管道上应远离储油罐可便于操作)。参阅图3(B)。

(五)有关灭火罩的设计、制作和使用1.保护外罩薄膜，除了改进裙边结构使灾火不会紧贴外罩上升、钢管骨架的微小洞孔有合适的冷气释放量(决定于微小洞孔的直径与钢瓶的送气量)以外，灭火罩应有合适的降落速度，在可能与灭火罩全好的前提情况下，送气量与降落速度应越大越好。

另外，钢管骨架若改用铜或铝合金制作，若用水箱或橡皮水袋代替液态气体钢瓶、薄膜外边若增加金属管道保护又是怎样？

2.楼房太高，一旦若发生火灾，其上方灭火可用灭火罩(配用液氮钢瓶)，下方则用救火车。与灭火罩配合使用，在救火车的水龙头力所能及的范围内，先灭下方上边的火(兼有保护灭火罩的作用)，后灭下方下边的火。应防止死灰复燃，危及整个楼房、灭火罩与直升机。

3.灭火罩灭火后，如果太早撤去灭火罩，因为燃烧物温度较高，空气中氧气充足时又会燃烧。故应有若干个消防队员持灭火器进入灭火罩检查火情并作好扑灭余烬的准备，才可以撤走灭火罩。

4.森林因有树权、树枝阻碍灭火罩降落，故不宜使用灭火罩去灭森林火灾。若有铁皮灭火罩，且使用合理，是否可以呢？

总而言之，以上四点及其它不确定的量，都应通过试验求得正确答案与最佳方案。还可能找到或联想起更好的灭火手段。

(六)灭火罩的原理在高楼中的应用高楼除了装修不用易燃材料、电路用防火材料、电器按正规使用、灭火器材按常规备用等以外，高楼每层应有隔层设备。现详述如下供有关同志参考。

对高楼曾发生火灾作一些了解。例一：××市一座八层楼，从三楼发生火灾，一烧到顶，三楼以上都烧了，留下光秃秃的水泥墙和楼板，一、二层仍安然无事，照常起居与营业。例二：××镇一座五层楼，在三楼的一间内发生火灾，其左右上下都平安无事，其楼窗就是金属铁框且距离窗外口的水泥墙约有1/3米。

故可用如下的方法来限制与防止火灾蔓延扩大。

“门窗都不采用铝框(因为铝的熔点约是660℃，遇大火会被毁坏)，更不能用易燃的塑料框、木框(小房间也应少用)而改用铁框，重要部位用全铁板门窗(铁合金和纯铁的熔点1100-1530℃)。”

“在楼层通气口即楼梯口应有分隔楼层的设备。具体说在‘人走斜梯与竖直电梯’的每层楼口应有电动和手动全铁板门(不用铁栅栏)；在斜电梯的楼口上方，应备电动和手动如图3(C)的隔楼层铁皮盖(附有电动和手动洒水降温装置保护)。每座大楼应有独立的灭火系统电路，不受其它系统断电的影响。”

一旦某一高楼某层了生火灾时，切勿惊慌失措，应一边迅速从人走斜梯撤离众人，一边有人立即关闭其上下三层(或其上2下1共四层)的斜电梯的铁皮盖和人走斜梯、竖直电梯的出入口铁门和窗户(谁近便，谁动手)。最后撤出所有人员(人走斜梯出入口铁门应是双层，始终有一层门处于关闭，既便利出入，又减小对灭火的影响)。该层楼灾火因缺氧气而减弱或熄灭。有一两个消防队员戴供氧面具并带灭火器进入该层楼扑灭余火并检查火情；若确定已扑灭，再进入足够的消防队员(带供氧面具、灭火器)作扑灭原着火物复燃(以防万一)的准备后，才能开启门窗。

二、液态气体灭火弹----扑灭森林火灾的武器

(一)液态气体灭火弹的构造与原理由于液态气体的压强气压、液压)很大，灭火时又要很快出来覆盖于燃烧物；如此采用用如图4的结构。里壳采用液态气体钢瓶的原理。双层里壳(5)其外层有一部分裸露于外，里壳薄层小区(6)是单层，其周边厚中心薄且面积小，依靠分爿外壳(4)的园台形小塞子的紧贴保护而坚固耐压。整体结构各部件的坚固程度，受力情况力求平衡，应通过多次试制改进逐步合理。

当连杆的活栓(3)被连接着的撞柄(1)顶开时，弹簧(10)弹开连接于分爿壳的连杆(2)，使分爿外壳(4)绕交链(7)作反向旋转，园台形小塞子脱离里壳薄层小区(6)，液态和气态物质(N₂或CO₂)压破里壳薄层小区(6)，突壳而出，大显灭火威力。因为大量气体(N₂或CO₂)使空气中的氧气浓度大大降低(即显出隔绝空气作用)并且液态气体汽化吸热使温度大大降低，因而具有灭火威力。(至于液态气体用什么好呢？二氧化碳虽比氮气容易液化易制取，但它可溶于水会造成溶解损失而减弱灭火威力。氮气则比二氧化碳难液化，但冷却效果好，极少溶解于水，故灭火威力大。)

(二)液态气体灭火弹的使用当液态气体灭火弹破裂时，喷出气体(N₂或CO₂)具有降温与隔绝空气的功效。尤其在森林火灾开始发生时，集中优势灭火力量打歼灭战，发挥有效灭火作用。切忌另敲碎打，不彻底灭火，最终死灰将会复燃，那就前功尽弃了。灾火蔓延时，应观具体形势，可结合“釜底抽薪”即迅速砍除中间“传统”地段未着火的树木；另外可与其它灭火手段相配合，但应注意在使用液态气体灭火弹时，在氮气或二氧化碳覆盖区内，一切人员都必须配戴供氧面具，以免发生窒息现象。若带进供氧面具，势必提供多余氧气，对灭火不利，故以撤离所有人员为宜；但必须允许少数消防队员带供氧面具、灭火器进入森林原着火区配合扑火余火。

其运送工具以直升机为宜，取其快速灵活的优点。在无风时，应包围着火区投弹，要快且准，周围多投，中心少投或不投，而总数量不能太少，太少无效果。参阅图5(A)。各直升机应注意安全，而灭火弹不应该在空中互相碰撞，故投弹的时、空、地点都要掌握好。若有风时，应在上风位置形成大约1/3的包围圈可多投，在着火区中心应少投或不投。参阅图5(B)。风太大时是否适宜应用灭火弹扑灭森林火灾，若应用时其落点和数量如何？应由实践来回答如何实践。

时间若允许，可以地面运送液态气体灭火弹，运送者戴供氧面具在靠近森林着火区施铁锤敲撞柄使灭火弹透气后，立即迅速撤离。事后收回弹壳供再制之需。

液态气体灭火弹是否可以用于普通房屋的火灾吗？若能确保“人的安全”前提下，可以适当试用。

* * *

本发明灭火手段的新设想是根据科学的原理进行合理的设想，亦充分考虑到其实践的可能性。灭火罩和液态气体灭火弹都是理想的结构，可以通过有步骤的小型试验改进制作使它们成为较好的结构，灭火罩的小型模拟试验那是完全可行的。高楼的分隔楼层设备有待各有关各设计人员的共同努力。

前面所述灭火手段的新设想包括的灭火罩与液态气体灭火弹，附带涉及高楼的灭火设计，仅是初步设想的构思阶段(而且只适用于一般火灾，不适用于如钾、氟等活动物质发生的火灾)。一切必须通过多次实验总结才能逐步完善。灭火是与自然灾害作斗争。灭火及其它有关试验必须服从领导统一指挥才能取得成功。

说明书附图的说明(均为设想图)

图1可伸展钢管骨架示意图，其各段上下有许多微小洞孔与定长的挂链。下边是一段钢管放大示意图。

图2灭火罩灭火示意图直升机架住灭火罩使高楼灭了火。左边局部放大表示灭火罩裙边的截面结构示意图，1.铁皮裙边，高约2米，2.下沿底边成弧形，3.外沿边成流线形。

图3各种灭火罩示意图 (A)灭火罩灭火的模拟试验示意图

1.铁棍，其端头向上弯曲，2.蒲包(可用石英玻璃钟罩代替)，用水淋透或浸透，3.火焰，4.三脚铁架，5.木柴。

(B)储油罐火灾被灭火罩扑灭示意图1.接运送工具，2.大蒲包(或其它持水性良好的织物制作的大罩)，3.火焰，4.储油罐(灭火罩直径约为其2.5倍)，顶盖已被炸破，5.汽油(应注意善后，留下灭火罩撤走直升机，放出全部汽油，再用直升机或起重机运灭火罩。若进入灭火罩不忘带供氧面具。)

(C)高楼斜电梯上方的铁皮盖示意图1.铁皮盖主体，2.转动边。(附有洒水器，都电动或手动)。

图4液态气体灭火弹示意图1.撞柄，2.分爿外壳的连杆，3.连杆的活栓，4.分爿外壳，5.双层里壳(外层有部分裸露)，6.里壳薄单层小区(周围厚，中间薄)，7.交链，8.尾翼9.液态气体输入管，10.弹簧。(图中活栓刚被顶开)左上图4.分爿外壳，7.交链，虚线大园为园台形塞子位置，虚线小园为连杆位置。左下图为局部放大。

图5液态气体灭火弹扑灭森林火灾示意图(A)无风时，1.林区，2.着火区，3.小园表示落弹点。(B)有风时，1.林区，2.着火区，3.小园表示落弹点，4.风向。

Claims

1.本发明灭火手段的新设想，它包括灭火罩、液态气体灭火弹、附带涉及高楼大厦的灭火设计。其特征是：

灭火罩由可输送、散逸液氮或液态二氧化碳的顶部钢管骨架和四周可伸展钢管骨架薄膜做的下端开口的外罩及外罩下端薄钢板做的裙边组成。

液态气体灭火弹由分爿外壳、园台形塞子、外壳连杆、弹簧、交链、撞柄、活栓、双层里壳、里壳的薄单层小区、尾翼、液态气体输入管组成。

它两的配合条件是液态气体钢瓶、直升飞机、高压氧仓急救车。

高楼应有隔楼层的灭火设备和铁门窗框。

2.如权利要求1所述的灭火手段的新设想，其特征还在于灭火罩的可伸展钢管骨架制成并行或隔行形式，依靠许多定长而可伸展或叠合的挂链；顶部钢管骨架一端连着液态气体钢瓶，一端连着可伸展钢管骨架，液态气体先下后上，每段钢管左右或上下两侧有便于散逸汽化的液态气体而造成外罩薄膜附近低温小环境的许多微小洞孔。

3.如权利要求1所述的灭火手段的新设想，其特征还在于灭火罩最下端的裙边有若干既方便出入又不影响灭火的双层门。

4.如权利要求1所述的灭火手段的新设想，其特征还在于由能增强韧性的蚕丝或尼龙丝为骨架的灭火罩的薄膜外罩。

5.如权利要求1所述的灭火手段的新设想，其特征还在于液态气体灭火弹的外壳是不连续分爿成对的弧形结构，连着便于活栓被顶开时各对分爿外壳的分离而紧顶弹簧的连杆。

6.如权利要求1所述的灭火手段的新设想，其特征还在于液态气体灭火弹的外壳的园台形塞子压紧保护的里壳薄单层小区。

7.如权利要求1所述的灭火手段的新设想，其特征还在于液态气体灭火弹有当连杆的活栓被撞柄顶开时便于各对分爿外壳作反向旋转的交链。

8.如权利要求1所述的灭火手段的新设想，其特征还在于高楼的灭火设计，高楼门窗用铁框，各层隔楼层灭火设备有(一)手动和电动的斜电梯楼口铁皮盖，和(二)人走斜梯，竖直电梯的楼层出入口的全铁板单层门或双层门。