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紅外熱像儀

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    紅外熱像儀在滅火救援中的應用

  • 發表于:2015/7/22 8:56:09 標簽:
  • 紅外熱像儀在滅火救援中的應用

      紅外熱像儀在消防中有很大的應用空間,但由于紅外熱像儀本身的原理所限,其使用范圍也有很大的局限性,并沒有廠商和科研研究中所宣傳的那么神奇,我們需要透過華麗的宣傳看到熱像儀的本質,用其長處,用各種其他傳統方法彌補其短處,最終達到有效提高滅火救援效率的目的。


      1、火情偵查

      火情偵察是消防部隊獲得的有關滅火戰斗對象的全部信息,是指揮員部署任務、戰斗展開的依據,是整個火場最重要的工作之一。沒有火情偵察提供的數據、信息,其他滅火救援戰斗就失去了方向。但我們實際作戰過程中,火情偵察很多時候只是簡單的問問、看看,見火打火、無頭蒼蠅情況偶有出現,甚至憑借簡單的肉眼所見,導致損失更大的情況也有發生。紅外熱像儀可以作為火情偵查時的輔助工具,用于確定火焰中心位置、燃燒程度和蔓延情況?,F場指戰員可以通過熱像儀對火場進行觀察,根據得到的信息,火場指揮員就可以正確的布置力量,有效地進行滅火。

      熱像儀在火場中最適合偵查火勢不是很大,煙霧很大的壞境。當火勢處于完全燃燒時,用肉眼即可以明確判斷火勢情況,由于高溫煙氣等原因熱像儀并不能比肉眼得到更多的信息。再一個原因是受限于現有熱像儀的分辨率(320*240或640*480),通過熱像儀得到的圖像分辨率不夠高。

      當火災處于陰燃火火勢比較小煙霧很大的環境時,熱像儀就能有效發揮作用,有利于提高滅火效率、減少滅火時水漬損失。如圖2所示,為一小加工廠內切削車間火災。當時廠內濃煙充斥整個廠房?,F場只是感受到較大的濃煙,沒有明顯熱浪。如果用傳統方式,將浪費較長時間用于尋找火源,并且在廠房內障礙物很多較難行走,因為當時在強光燈照明下能見度也不足1米。但在熱像儀的輔助下能很明顯看清廠房內通道和邊上障礙物,在大約10米遠處初步發現熱點,靠近進一步確認火源,之后出一支水槍2分鐘內撲滅火源,整個滅火救援戰斗不超過5分鐘。


      2、輔助滅火

      熱像儀可以用于輔助消防員滅火,通過熱像儀判斷火焰的根部,而不是常規的見火打火。這樣可以有效提高滅火戰斗能力,更好更快地撲滅火災。不過在使用熱像儀的時候不能夠同時打水,因為較冷的水流會明顯干擾熱像儀對火焰溫度的判斷,從而失去使用效果。圖3所示為一木質結構民房火災,可以看到明火顯示為明亮的白色,較冷的水流在熱像儀圖像中較暗。熱像儀可以輔助找尋火點,特別是比較隱蔽的陰燃。


      3、建筑物結構安全檢測

      熱像儀也可以對建筑的結構的安全行進行無損檢測,在火災撲救的同時對建筑承重部位進行不間斷檢測,判斷建筑是否出現強度下降等情況。特別是在大跨度鋼結構廠房的燃燒中,因為鋼結構在300度就開始降低強度,因此用熱像儀可以很好的判斷鋼結構是否安全,以及那些部位需要特別冷卻,保證廠房和人員的安全。


      4、儲液罐液位及危險源無損溫度監測

      當無保溫層油罐及其他罐體受到熱輻射時,由于罐內物質熱容量比空罐大會產生溫度差,用熱像儀可以很方便判斷儲液罐液位。也可以對槽罐車、火場中的液化氣鋼瓶進行檢測,判斷危險源是否有爆炸危險。石油、化工等特殊災害現場,因存放大量易燃物儲罐,使其成為高危的災害救援場所。這類企業火災中,儲罐溫度和液位的數據采集對指揮員決策顯得尤為重要。肉眼是不能直接看見石油化工產品及原料在儲罐內的具體液位。但是,這些液體在罐內儲存時,因儲存的可燃液體熱容量較空罐區域大,會出現一定的溫度差。應用紅外熱像儀,消防指揮員能夠快速測定火場燃燒罐體及周圍罐體內的剩余液位,確定各個罐體的危險程度,以便采取相應的救援措施。

      同樣,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。運用熱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。圖6所示為一火場中經過充分冷卻的液化石油氣罐。


      5、 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,用熱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。


      6、 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(圖8),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。用熱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,熱像儀用于確定火災中心位置、燃燒程度和蔓延情況。通過熱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,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。

     

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