趙志偉
摘要:為了探究消防水泵在森林滅火中的應用方法,文章首先闡述森林消防水泵使用的必要性,闡述基本消防水泵滅火方法,為相關(guān)從業(yè)者提供可借鑒性經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:森林滅火;消防泵;滅火方法;應用
受到氣候和林相的雙重影響,部分地區(qū)可能引發(fā)森林火災,火災發(fā)生之后,必須及時對火勢進行控制,降低災害蔓延速度,減少森林火災對生態(tài)環(huán)境的威脅,因此必須利用消防水泵,對火勢作出相應壓制。利用周圍存在的水源進行滅火,該種滅火方法與風力滅火、化學滅火相比,更加高效實用。但是水泵滅火應用技術(shù)還不成熟,因此如何提升森林水泵滅火應用效率,已經(jīng)成為撲救森林火災的核心課題。
一、森林滅火泵的必要性
受到氣候和林相影響,部分地區(qū)在春夏季節(jié)容易引發(fā)森林火災[1]。再加之地球溫室效應逐漸凸顯,更增加了極端氣象發(fā)生天數(shù),森林火險發(fā)生率提高。其次,隨著低產(chǎn)林改造、荒山造林、退耕還林等政策的實施,我國森林覆蓋率逐年提升,森林資源占有率越來越高,這也為森林防火工作增加了一定難度。尤其是幼齡林,抗火災能力較差,在日常撫育過程中,如果營林技術(shù)人員不能對森林內(nèi)可燃物進行充分排查,極容易引發(fā)森林火災。從這一層面來講,加大森林滅火泵的使用,提高森林火災撲救作戰(zhàn)技術(shù),是非常重要且必要的,可以維護生態(tài)安全,提高滅火效率,降低自然災害發(fā)生率,減少人員傷亡,最終促進森林資源可持續(xù)發(fā)展。
二、森林消防水泵滅火方法
森林火災撲救本身屬于高危作業(yè)[2]。由于林火立體化燃燒,火災蔓延速度較快,尤其是高山林地區(qū),由于海拔落差較大,火頭較多,可能引發(fā)二次燃燒,并且火情變化快,不易通視,險情多,因此在選擇滅火泵和滅火方式時,應該根據(jù)火災、火情、火場、火勢特點靈活選擇滅火方法,確保國家森林資源安全,降低人員傷亡。主要滅火方式分為以下兩種:
(一)多泵接力滅火
多泵接力滅火從本質(zhì)上講,就是指利用串并聯(lián)方式,將遠距離水源運輸?shù)交饒?,實施滅火,采用多點用泵、分段撲救方法,利用水泵輸水距離遠、輸水量大的優(yōu)勢,一次性直接打火、撲滅明火,但是搶險人員也應該注意到,該種滅火措施必須掌握好水泵供水性能和海拔高度之間的關(guān)系。分析水泵在不同坡度情況下的供水能力,一般來講,坡度小于等于30度,海拔高度在2000~3800m之間時,可以利用串聯(lián)方法,當海拔高度在2500~3800m時,坡度在30度至45度之間,可以利用多泵并聯(lián)或者串聯(lián),一旦海拔超過3800m,坡度在45度至75度之間,只能使用多泵并串聯(lián)方式來撲滅明火。提前預設兩個蓄水池,在火勢較強的情況下加大出水壓力和出水量,采取“一點突破+兩翼推進”的方法,將水源向火場縱深化延伸,提高輸水距離,強行壓制火頭,效果較為明顯,可以應對惡劣且復雜的作戰(zhàn)環(huán)境,通過快攻猛打,4個水泵分隊可以利用1個小時時間撲滅8km火線,滅火效果顯著。
(二)泵車一體滅火
部分森林火場條件特殊,比如某些高山林區(qū),火場離天然水源距離較遠,僅靠單人作業(yè)無法將水泵直接提供到火場,因此多數(shù)情況下需要消防車和用水車的加持,比如一臺森林消防車可以保證單泵連續(xù)作業(yè)40~45分鐘,載水量達到4噸,水車可以保證單泵連續(xù)作業(yè)120~130分鐘,載水量達到13噸,在火場道路便于車輛通行時,可以充分發(fā)揮消防車和水車的載水功能,利用水車高壓水泡直接滅火,機動性更強。如果車輛不能直接進入火場,可以將車輛停留在離火源較近位置,通過單人背負方法利用水泵進行撲救,而消防車和水車為水泵提供移動水源,可以在短時間內(nèi)控制火勢,將水泵延伸到火線,加大滅火半徑,保證持續(xù)供水。
三、森林消防水泵的具體應用
為了探究森林消防水泵具體應用方法,文章以石湖林場為例,該林場水熱資源豐富,林場內(nèi)群峰疊嶂,以山地地形為主,山高200~300m,最高峰海拔1600m,位于亞熱帶季風氣候區(qū),夏季高溫多雨,但是在春秋兩季較為干燥,遇到極端天氣,可能引發(fā)森林山火,再加之部分營林技術(shù)人員和林場管理者安全意識松懈,在日常檢修和巡視過程中不能及時發(fā)現(xiàn)安全隱患,導致山間明火,而該林場森林覆蓋率高達86%,存在大量中幼齡林,對火災抵御能力較低,一旦出現(xiàn)明火,將直接引發(fā)森林火災。因此可以利用水泵串并聯(lián)技術(shù),文章就從設備類型、技術(shù)應用、人員配置這三個方面,總結(jié)水泵滅火優(yōu)勢,為相關(guān)從業(yè)人員帶來可借鑒性經(jīng)驗。
(一)設備類型
我國出產(chǎn)的水泵揚程一般在30~60m之間,在石湖林場森林火災爆發(fā)時,水泵隨著坡度增加揚程不斷降低,因此要想提高森林火災撲火效率,首先應該解決揚程問題,通過水泵串并聯(lián)技術(shù),引水上山,以此滿足山區(qū)森林撲火用水需要。水泵類型可以使用進口三缸柱塞液壓隔膜泵,保證水泵在高壓作業(yè)中不會出現(xiàn)螺絲脫落、泵體斷裂等問題。
此外,撲救人員也可以利用擴大水泵揚程的方式[4]。通過水泵串聯(lián),實現(xiàn)森林滅火撲火效果,這一技術(shù)的主要特點為:通過科學合理的水泵布置,可以將不同規(guī)格、不同型號、不同生產(chǎn)廠家的水泵進行串并聯(lián),在不浪費現(xiàn)有資源的條件下,改裝水泵口徑,使得水泵間可以快速連接,外接水泵變徑,以此達到“以水滅火”的目的;同時相關(guān)撲救人員還應該掌握坡度和揚程距離變化之間的關(guān)系,以28m揚程標準水泵為例,在水泵串并聯(lián)技術(shù)應用下,每臺泵可以串聯(lián)5根水帶,水帶為標準長度30m,泵與泵之間的輸水距離為150m,如果山坡地同時啟動水泵作業(yè),多臺水泵先鋪設水帶,三根末端水槍射程15m,如果坡地度數(shù)為10度至30度,最大可以輸送水距離為12m;如果坡度在30度至50度之間,末端水槍射程10m,最大輸水距離為4.5m。因此,要想提高消防水泵在滅火中的使用效率,可以通過水泵變徑,將揚程大的水泵放在末端,將揚程小的水泵放在前端,通過水泵串并聯(lián)技術(shù),有效撲滅火情,降低火勢,提高滅火速度。
(二)技術(shù)應用
在選擇好設備類型之后,防火部門和撲火隊伍還應該把握好水泵滅火的各個作業(yè)環(huán)節(jié),在作業(yè)前、作業(yè)中、作業(yè)后這三個階段,始終保持設備處于最佳狀態(tài)。
1.作業(yè)前
在滅火作業(yè)前做好裝備檢查,確保滅火作業(yè)可以順利實施,對實戰(zhàn)之前最主要配件和設備進行仔細檢查,尤其是水帶和水泵,重點把握水泵是否處于良好狀態(tài),水帶數(shù)量和種類能否滿足本次作業(yè)要求,這直接關(guān)系到滅火任務是否可以成功完成。其次判斷貯水池是否完好,保證充足的水源供應,根據(jù)不同作業(yè)環(huán)境,有時森林滅火可能需要裝備輸水,或者當裝備輸水不能滿足作業(yè)條件時,可以直接就地取材,選擇森林中的河流、湖泊、溝渠等自然水源。選擇合適的水泵架設方式,除了上文中提到的串并聯(lián)架設法,還可以利用單泵架設、并聯(lián)架設和串聯(lián)架設這三種方法,根據(jù)實際條件的不同,選擇具體滅火方式,相關(guān)管理者和組織者還應該根據(jù)火場地形情況,及時對火場進行勘查,尤其是植被種類、植株密度、火場風力、風向、溫濕度、風速等氣象情況,掌握本次火災發(fā)展態(tài)勢,從而確定后續(xù)水帶、水泵等滅火裝備供應量,科學選擇鋪設路線。
其次,要想提高森林消防水泵應用效果,除了技術(shù)方面,相關(guān)部門和管理人員還應該重視滅火隊伍人員配置,比如在石湖林場2021年發(fā)生的森林火災中,在救援之前:共配備20名消防人員,其中火災信息員1名、水槍助手2名、水槍手2名、安全員1名、油料手1名、隊長1名、每臺水泵配備3人、每個滅火隊員配備4臺水泵、水帶手2人、水泵手1人。其中隊長負責確定具體取水點,做好現(xiàn)場指揮,指定各個水泵設立位置,采取合適地段進行滅火撲救;火場信息員主要搜集信息,比如撲火進度、火災發(fā)生趨勢、火場氣象情況等,并且按照規(guī)定進行上報;安全員主要負責發(fā)現(xiàn)火場安全隱患,并降低隱患發(fā)生率,做好現(xiàn)場指揮,及時做出撲救合理化建議;油料手主要更換水泵配件,負責備用油量;水帶手主要協(xié)助水泵手進行運送,負責水帶的攜帶和鋪設;水泵手主要觀察水泵運行情況,排除水泵故障。消防滅火隊伍人員各司其職,可提高森林滅火速度,使得水泵應用效率最大化。
2.作業(yè)中
在滅火作業(yè)中,首先,高壓水泵和便攜式水泵放置時應該選擇地勢平坦區(qū)域,最好靠近水源,靠近雜草較少的地方。固定水泵支架,避免在運行中由于自身震動而發(fā)生位移,影響水泵正常工作,或者使得水泵翻轉(zhuǎn)滑入水中。其次,對吸水管進行定位,距離水面距離不能小于200mm,如果是浮挺泵,泵底與水面距離不能小于250mm。同時,應檢查底閥彈簧是否可以正常復位,擰緊外螺紋接口,在吸水管連接到水泵入水口之前,灌滿水,當連接之后,上下抽動吸水管底端,以此達到滿水目的。在水泵運行過程中,應該配備專業(yè)人員進行看守,避免砂石雜物吸入泵體,突然導致停機問題,如果必須要穿越火燒跡地,應該使用滲水帶,防止水帶燒壞,如果出現(xiàn)水壓減小或斷流,應遵循鋪設路線原路返回檢查。在更換水槍或者是撤收水帶時,時間應該控制在兩分鐘之內(nèi),止水鉗夾帶時間不能過長,以防由于長時間不工作而導致負壓急劇遞增,損傷泵體。再次,在作業(yè)時,撲救人員應該及時根據(jù)火場環(huán)境變化,轉(zhuǎn)變滅火作業(yè)方式,由于水泵滅火作業(yè)本身具有一定局限性,因此,指揮員應該根據(jù)火勢大小、風向突變、火線蔓延方向等多種情況,對現(xiàn)場安全隱患和危機進行指揮和預判,避免造成人員傷亡。同時也應該注意到,在鋪設水帶時,應該防止地面有堅硬物體,以免發(fā)生漏水現(xiàn)象,供水之后應對水帶進行巡查,如果存在漏水現(xiàn)象,應該及時補套。最后,在實施水泵滅火時,為了防止供水中斷后火勢失控,應該建立安全區(qū)域,如果水帶要橫跨公路,必須開設安全槽,避免車輛碾壓而沖壓水泵。
3.作業(yè)后
在每次作業(yè)之后,應該及時檢查水泵是否出現(xiàn)故障,比如進口引水管濾網(wǎng)堵塞、機封損壞、漏水、進口漏氣、葉輪葉片堵塞等,尤其是背負式消防泵,葉輪多為單級閉式葉輪,大直徑,窄出口,更加容易造成阻塞,因此,在使用之后,應該對濾網(wǎng)沉底情況進行檢查,防止濾網(wǎng)進口阻塞,吸入泥沙、水草等,保證濾網(wǎng)過水面積始終大于進口面積的1.5倍。
四、結(jié)語
綜上所述,不同使用條件和使用環(huán)境,可能導致消防水泵的功能也有所差異,滅火方式主要以多泵接力滅火和泵車一體滅火為主,但是在使用過程中,部分消防泵存在攜帶不便、對水質(zhì)要求較高、揚程短等局限性問題。因此在今后工作中,可以通過水泵串聯(lián),提升森林撲火滅火效果,在不浪費現(xiàn)有資源的條件下,改裝水泵口徑,使得水泵間可以快速連接,選擇好設備類型,根據(jù)火勢大小、風向突變、火線蔓延方向等多種情況,靈活制定撲救方案。
參考文獻:
[1]王琨,趙君浩,龍智祥,王代龍,王浩維,劉超.“水龍盤山”之景:看“麥積石窟杯”森林消防水泵競賽[J].消防界(電子版),2020,(14):19.
[2]王成,芮曉光,芮延年.高壓消防水泵磁流體與機械動靜態(tài)復合密封技術(shù)的研究[J].現(xiàn)代制造工程,2021(02):152-158.
[3]李明偉,張發(fā).浙江應急鐵軍——來自森林防滅火的民間“應急戰(zhàn)士”和專業(yè)高效的“空中力量”[J].中國安全生產(chǎn),2020,15(05):70-71.
[4]王鐵峰,龐興航,溫柏志.鍛造滅火通信“千里眼、順風耳”——應急通信指揮平臺在原始森林滅火救援中的應用[J].中國應急管理,2020(02):61-63.