以火治火、以助燃的方式消滅特大森林火災(zāi)

李福祥

（齊齊哈爾車輛（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161002）

森林火災(zāi)所釋放的能量巨大，靠人的力量直接對(duì)抗滅火，投入巨大，效果甚微。

澳大利亞森林大火從2019 年7 月8 日開始，燃燒了7 個(gè)月，到2020 年2 月天降暴雨、造成洪澇災(zāi)害，在利用洪澇災(zāi)害提供水源的情況下才艱難的被撲滅。

撲滅這場(chǎng)大火為什么這么艱難？火災(zāi)地區(qū)干旱少雨，水資源匱乏是重要的原因之一，更主要的還是撲救策略不適應(yīng)自然環(huán)境的需要。

滅火的方法有許多種，開設(shè)隔離帶切斷火焰?zhèn)鞑ネ緩绞欠浅Ｓ行У姆椒ǎ沁@種方法的工作量巨大，不是在短時(shí)間內(nèi)可以完成的。

在現(xiàn)實(shí)撲救森林火災(zāi)的方法中，有一種以火治火的方法，就是在火災(zāi)蔓延的道路上，提前用火燒的方法燒出一條隔離帶，用以切斷火災(zāi)的傳播途徑，實(shí)現(xiàn)滅火。

這種方法實(shí)施速度快，投入人力少，但是實(shí)施這種方法的前提條件是必須對(duì)燃燒范圍有絕對(duì)的控制能力。在現(xiàn)實(shí)的特大森林火災(zāi)中自然界為我們提供這樣的機(jī)率基本為零。大自然不給我們這樣的條件，但是我們可以人為的創(chuàng)造條件。

風(fēng)是火災(zāi)的統(tǒng)帥，抓住了風(fēng)就抓住了火災(zāi)的命脈。大自然的風(fēng)不可抗拒，但是我們可以制造人為的風(fēng)與大自然的風(fēng)相對(duì)抗。

大自然的風(fēng)是火災(zāi)之火的統(tǒng)帥，人為制造的風(fēng)是滅火之火的統(tǒng)帥。人為制造的風(fēng)統(tǒng)帥著人為點(diǎn)燃的火，在指定的范圍內(nèi)，按照人為確定的方向、確定的范圍去燃燒，燒出一片隔離帶，這就是以火治火的理念。

人為制造的風(fēng)與大自然的風(fēng)相對(duì)抗，需要有巨大的能量做支持，從理論上講火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)存在巨大的能量，可以將火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的熱能轉(zhuǎn)化為風(fēng)，但是受到轉(zhuǎn)化手段的限制，森林火災(zāi)的火焰高度有時(shí)可以達(dá)到幾十米，人員根本無法靠近，目前還沒有相應(yīng)的手段進(jìn)行收集和轉(zhuǎn)化。人為制造風(fēng)的動(dòng)力來自人為點(diǎn)燃的火，是在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)外圍適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)，有利的地形等條件具備的情況下再次點(diǎn)燃的人為之火。

鍋爐的工作原理就是利用燃燒熱能將水轉(zhuǎn)化為高壓水蒸氣，根據(jù)這個(gè)原理，燃燒現(xiàn)場(chǎng)密閉容器內(nèi)的空氣受熱以后就會(huì)體積膨脹、壓力升高，將高壓空氣釋放出來就形成了風(fēng)。

這個(gè)風(fēng)壓會(huì)有多大呢？密閉容器內(nèi)的空氣溫度每增加一度，壓力就會(huì)增加原來的0.4%，即原來的1.004 倍，如果容器內(nèi)的空氣溫度增加100°c，1.004的100 次方等于1.49，空氣壓力就是1.49 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。容器內(nèi)的空氣溫度加200°c，空氣壓力就是2.22 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；增加300°c，空氣壓力就是3.31個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

我們對(duì)風(fēng)力大小的要求并不是很高，只要在局部范圍內(nèi)超過大自然的風(fēng)力，能夠改變火災(zāi)的蔓延方向，就達(dá)到了目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)必須要有相應(yīng)的裝備，這就是隔離墻式熱能轉(zhuǎn)換鼓風(fēng)機(jī)，簡(jiǎn)稱《熱轉(zhuǎn)機(jī)》，或稱《隔離墻》。

目前世界上還沒有這種產(chǎn)品，但這種產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造均沒有什么高難度，只要想到就能做到。

這種設(shè)備的特點(diǎn)外形是墻壁式，墻壁的外側(cè)是隔熱材料，用于隔斷熱能的傳播。墻壁中間是密封的空間，可容納空氣。墻壁的內(nèi)側(cè)用熱傳導(dǎo)比較好的材質(zhì)作原料，用來吸收燃燒現(xiàn)場(chǎng)的熱能，將墻壁內(nèi)的冷空氣加熱轉(zhuǎn)化為高壓風(fēng)，對(duì)隔離帶內(nèi)的燃燒物進(jìn)行助燃，控制火焰的蔓延方向。

熱轉(zhuǎn)機(jī)的功率大小取決于受熱面積，所以面積大是熱轉(zhuǎn)機(jī)最基本的特征。為了便于運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)組裝，可以設(shè)計(jì)為拼接式結(jié)構(gòu)。

隔離墻的高度需要制作成不同等級(jí)，用以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)火焰的高度，方便選擇使用，高度的選擇原則是必須確保隔離墻外60 米范圍內(nèi)不得受到墻內(nèi)火焰光輻射的照射。

隔離墻的厚度需要根據(jù)體積、重量、功率等因素綜合考慮確定。

熱轉(zhuǎn)機(jī)隔離墻的長(zhǎng)度同樣需要根據(jù)運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)組裝的工藝需要來確定。

以火治火方法的實(shí)施過程：

首先根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)力的大小、火焰的蔓延速度、燃燒隔離帶火焰之火可以達(dá)到的推進(jìn)速度，綜合火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的地理環(huán)境、各項(xiàng)準(zhǔn)備工作所需時(shí)間等因素，確定實(shí)施以火治火隔離帶的邊界范圍。

邊界線是極其重要的數(shù)據(jù)，它決定著滅火結(jié)果的成敗。人為開設(shè)隔離帶的寬度為40 至60 米，燃燒隔離帶自然要以此做為參考數(shù)據(jù)。但是實(shí)際燃燒隔離帶寬度是依賴于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)火焰的蔓延速度和人為之火蔓延速度而產(chǎn)生的，這個(gè)數(shù)據(jù)的變化范圍是很大的。

如果隔離帶的寬度過小，就起不到隔離作用，就會(huì)造成滅火失敗；過寬就會(huì)造成不必要的資源浪費(fèi)。怎樣確定這一數(shù)據(jù)必須在實(shí)踐中逐步積累經(jīng)驗(yàn)，初次操作還是保守一些為好。

其次是選擇《熱轉(zhuǎn)機(jī)隔離墻》的高度、數(shù)量，確保安裝質(zhì)量。

隔離墻是用來阻擋光輻射熱能向外傳播的屏障，它的高度必須與現(xiàn)場(chǎng)火焰的高度相匹配。

特大森林火災(zāi)的燃燒邊界非常長(zhǎng)，如果《熱轉(zhuǎn)機(jī)隔離墻》的數(shù)量有限，不能做到全線覆蓋，可以選擇分段開辟燃燒隔離帶。

如果按照開辟燃燒隔離帶所需時(shí)間和熱轉(zhuǎn)機(jī)轉(zhuǎn)移時(shí)間為6 小時(shí)計(jì)算，那么在確定下一段隔離帶的邊界地點(diǎn)時(shí)必須預(yù)留出6 小時(shí)火災(zāi)蔓延的提前量，必須在規(guī)定的時(shí)間到達(dá)指定地點(diǎn)，完成相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。

每個(gè)《熱轉(zhuǎn)機(jī)隔離墻》之間可以保持相應(yīng)的距離，但必須清除周圍的可燃物，可燃物的燃燒必須在可控范圍之內(nèi)。

隔離墻阻擋光輻射傳播的效果與它的面積成正比，因此面積大是這種裝備的特點(diǎn)，所以對(duì)抗風(fēng)能力要求高，在必須確保安裝牢固的條件下才可以使用。

隔離墻鼓風(fēng)機(jī)安裝完畢之后要對(duì)隔離墻內(nèi)燃燒物的狀況進(jìn)行檢查，查看可燃物燃燒后可能達(dá)到的火焰高度，是否會(huì)對(duì)墻外的安全造成威脅，必要時(shí)可將附近樹木伐倒，向遠(yuǎn)處移動(dòng)，移動(dòng)到距離隔離墻5 米的警戒線以外，降低火焰高度，改變對(duì)外的輻射角度。

在確定了《熱轉(zhuǎn)機(jī)》性能良好，安裝牢固，具備了對(duì)燃燒范圍、燃燒方向的絕對(duì)控制能力之后，開始沿隔離墻邊緣按次序逐一點(diǎn)火。

點(diǎn)火之后滅火人員要密切監(jiān)視《熱轉(zhuǎn)機(jī)》的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，查看熱轉(zhuǎn)機(jī)的穩(wěn)定性是否存在異常，時(shí)刻警惕雜草、樹葉堵塞吸氣口，影響《熱轉(zhuǎn)機(jī)》正常工作。

我們點(diǎn)燃的火，對(duì)于隔離墻來講是順風(fēng)之火，火起之后火焰的熱能會(huì)迅速撲向《熱轉(zhuǎn)機(jī)》隔離墻，當(dāng)隔離墻被加熱，墻內(nèi)空氣壓力會(huì)逐漸增高，通過壓力表可以觀察到空氣壓力的變化情況。

熱轉(zhuǎn)機(jī)有了壓力，就具備了對(duì)火焰的控制能力，滅火人員可以根據(jù)空氣壓力的變化情況和現(xiàn)場(chǎng)火焰的燃燒情況，選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)進(jìn)行排風(fēng)。

燃燒物的蔓延有它自己的自然規(guī)律，在無風(fēng)的情況下是以相同的速度向周圍蔓延；在風(fēng)力的作用下就會(huì)加快順風(fēng)的蔓延速度，降低逆風(fēng)的蔓延速度。這種逆風(fēng)的速度降低也是有限的，只要不被吹滅，就不可能為零。

《熱轉(zhuǎn)機(jī)》打的是一場(chǎng)‘阻擊戰(zhàn)’，嚴(yán)禁漏掉一兵一卒，它的職責(zé)就是要迅速切斷人為之火順風(fēng)蔓延的傳播途徑，加大人為之火逆風(fēng)的蔓延速度，將人為之火改造為純粹的逆風(fēng)之火，忠實(shí)執(zhí)行人的意志，逆風(fēng)而上快速燒出一條隔離帶。

《熱轉(zhuǎn)機(jī)》吸熱升壓是一個(gè)比較緩慢的過程，在這個(gè)過程中人為之火的燃燒沒有出現(xiàn)失控、越界現(xiàn)象時(shí)，不要過早進(jìn)行排風(fēng)干預(yù)，過早干預(yù)就會(huì)是《熱轉(zhuǎn)機(jī)》的升壓過程變得更加緩慢。助燃與改變蔓延方向兩者的作用是相反的，助燃可以加快熱轉(zhuǎn)機(jī)的升壓速度，如果把主要精力放在改變蔓延方向上則會(huì)使熱轉(zhuǎn)機(jī)的升壓速度放緩，熱轉(zhuǎn)機(jī)的壓力排放應(yīng)選擇在最關(guān)鍵的時(shí)間點(diǎn)上。

《熱轉(zhuǎn)機(jī)》在工作時(shí)溫度會(huì)升高，但溫升是有限的，因?yàn)樗氲氖抢淇諝?，向外排出的是高溫氣體，它是屬于用風(fēng)進(jìn)行冷卻的循環(huán)裝置，對(duì)周圍的環(huán)境溫度會(huì)起到降溫的作用。

《熱轉(zhuǎn)機(jī)》的動(dòng)力來自火焰的光輻射，當(dāng)附近燃燒物的能量逐漸耗盡，《熱轉(zhuǎn)機(jī)》所吸收的熱量自然會(huì)越來越少，壓力越來越低，此時(shí)《熱轉(zhuǎn)機(jī)》的工作重心是對(duì)附近的燃燒物全力助燃，通過助燃使《熱轉(zhuǎn)機(jī)》盡量保持較長(zhǎng)時(shí)間的高壓狀態(tài)，燃燒物燃燒越徹底就意味著燃燒隔離帶的質(zhì)量越高，當(dāng)人為之火逐漸逆風(fēng)遠(yuǎn)去，熱轉(zhuǎn)機(jī)的壓力和溫度就會(huì)越來越低。木材的燃點(diǎn)是200—300℃，如果熱轉(zhuǎn)機(jī)在保壓的狀態(tài)下它的溫度已經(jīng)低于200℃，說明人為之火的順風(fēng)傳播途徑已經(jīng)被切斷，隨著人為之火的逆風(fēng)而上，燃燒隔離帶也會(huì)越來越寬，如果沒有其它突發(fā)事件發(fā)生，熱轉(zhuǎn)機(jī)就可以撤出陣地，去開辟新的燃燒隔離帶。

認(rèn)識(shí)需要在實(shí)踐中不斷地完善，沒有經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的認(rèn)識(shí)還存在許多不確定性，突發(fā)事件的可能性還是存在的，在以往的以火治火的過程中就存在一種突發(fā)事件，當(dāng)人為之火在逆風(fēng)蔓延的道路上與火災(zāi)之火相遇的那一瞬間火勢(shì)就會(huì)迅猛增加，產(chǎn)生旋渦，火焰高度翻倍，自然它的輻射能力也會(huì)瞬間增強(qiáng)，如果此時(shí)燃燒隔離帶的寬度能夠經(jīng)得起考驗(yàn)，這才是最后的結(jié)局。

兩火相遇高潮之后火勢(shì)就會(huì)迅速減弱，周圍的空氣溫度也將快速下降，當(dāng)周圍的空氣溫度接近正常環(huán)境溫度時(shí)，才是阻擊任務(wù)徹底完成之時(shí)。

熱轉(zhuǎn)機(jī)的安裝準(zhǔn)備工作都是在正常的環(huán)境溫度下進(jìn)行的，操作簡(jiǎn)單工作量小，因而開辟燃燒隔離帶的時(shí)間周期短，熱轉(zhuǎn)機(jī)可以經(jīng)過多次轉(zhuǎn)移，循環(huán)使用，快速延長(zhǎng)隔離帶邊界線。

特大森林火災(zāi)之所以滅火艱難，就是因?yàn)樗尫诺哪芰烤薮?，所需人力、物力的投入相差甚遠(yuǎn)。

以火治火的方法只是滅火方法的一種，只有在特大森林火災(zāi)、特大草原火災(zāi)來臨時(shí)才會(huì)顯示出它的威力。

為什么澳大利亞的森林大火持續(xù)燃燒了7 個(gè)月？澳大利亞的森林都是低矮的灌木林，滅火的難度并不大，難就難在水資源匱乏，滅火方法不得當(dāng)，滅火的速度與火災(zāi)蔓延的速度相差懸殊。

用以火治火的方法開辟隔離帶，90%的工作量都是由火來完成的，人的作用主要是進(jìn)行控制和引導(dǎo)，滅火的方法不是近距離的滅火，而是遠(yuǎn)距離的助燃。煽風(fēng)點(diǎn)火是這種方法的特點(diǎn)，風(fēng)越大、火勢(shì)越兇猛效果越好。

《熱轉(zhuǎn)機(jī)》本身就是一面防火墻，具備防火盾牌的功能，滅火人員站在防火墻后面進(jìn)行操作。不用擔(dān)心滅火人員的人身安全，這也是以火治火這種方法最寶貴的地方。

安全、快速、投入少，沒有能源消耗是以火治火這種方法的獨(dú)特風(fēng)格。養(yǎng)兵千日用兵一時(shí)，有備無患。為預(yù)防特大森林火災(zāi)的發(fā)生，配備必要的裝備是不可忽視的。