回燃——隱匿在火場中的 「殺手」
翻譯：方橙編輯：木月 校對：老g，水龍
在前期登出的文章中，我們對火災特性進行了細緻的研究。我們發現，如果空氣不足，火災的特性也將變得不一樣。
通風情況（如：打開的門、窗、排氣口等）將決定火災是否會發展成為通風控制型火災。當通風情況發生變化時，將會出現一些極端火災現象。
消防員打開一扇窗，或者，由於內外部溫度的差異，窗戶破裂，都可能會引發某種極端火災現象。
即使是為了內攻滅火，僅僅打開門，也會導致通風情況的改變。不幸的是，在通風控制型火災中，改變通風情況經常會導致火場情況變得更糟。
我們首先來看看回燃。
回燃
1.場景描述
圖1一個通風控制型火災經過不同的步驟最終發生回燃現象。
步驟1：房間是關閉狀態。
步驟2&3：門被打開了，室內外氣體發生雙向流動。
步驟4：回燃發生。（攝影：Ed Hartin）
多年以來，回燃現象奪取了許多消防員的生命。在這些事故中，通風情況起著至關重要的作用。
回燃發生的前提條件是一個封閉的房間著火，並且內部充滿了大量火災產生的煙氣。由於著火房間的特性（密封性，隔熱性，…），逐漸發展成為通風控制型火災。
室內的煙氣濃度達到了可燃濃度的上限。在這種情況下，如果通風情況不變，火災將會自行熄滅。
但是在這種情形下，通風情況一旦改變，將會導致非常劇烈的現象發生。
大量新鮮空氣將會捲入房間內部。空氣的增加，導致熱煙氣與新鮮空氣充分混合。隨著空氣的增加，內部的熱煙氣被稀釋。混合後的氣體將達到爆炸極限。
此時，可燃物（熱煙氣）與氧氣（室外新鮮空氣）發生了充分的混合。唯一缺少的就是足夠的能量來引發回燃。混合物必須被引燃才能發生回燃。
90年代，Chitty研究了回燃的起因，發現回燃是由煙氣中火星的復燃引起的。他的研究結果顯示，初起火災的火星是不足以引燃房間內的混合氣體的。只有當火焰出現時，才能有足夠的能量來引發回燃。
圖2 回燃（繪圖：Karel Lambert）
回燃發生的標誌是火災產生的煙氣從窗口向外翻滾。
這種現象被稱為「菜花雲」「氣象學名詞」。
引燃房間內部的煙氣，火焰前端伴隨著煙氣從房間內部衝到房間外部。溫度急劇上升並且伴有衝擊波（見圖2）。回燃產生的最高溫度比轟燃還要高。
2.回燃發生的標誌
對指揮員而言，在火場上準確識別出回燃發生的標誌非常有挑戰。有一些參數可供評估回燃發生的風險。在偵查階段，發現這些標誌是指揮員的職責。發現回燃發生的標誌可以拯救許多生命。
文獻中描述最多的是熏黑的窗戶，這是因為熱煙氣與冷窗接觸造成的。在窗玻璃上，熱煙氣凝結了。這種原理類似於做飯時，水蒸氣遇到廚房的冷玻璃時發生的冷凝現象。
在實戰中，我們可能還會看到其他顏色的情況：如棕色、棕黃色。窗戶的隔熱性越好，出現這種現象的情況就越少。有案例中描述，回燃時，玻璃就像一個大的散熱器。任何人站在窗戶前都能感受到透過玻璃的熱輻射。
煙氣通過縫隙冒出，這是回燃發生的另一個標誌。很明顯，這種情況下，縫隙後的房間內存在嚴重的超壓「壓力大於室外」。這時，有必要在持續流出的煙氣和間斷流出的煙氣之間做一個區分。如果煙氣從門縫下竄出，那麼說明整個房間都處於超壓狀態。
煙氣的顏色從黑色到黃棕色都有。黑色煙氣表明可燃氣體濃度較高，而棕色氣體表明煙氣中的熱解氣體濃度更高。
圖3 回燃發生的標誌
火焰消失也被稱為回燃的標誌之一，然而，火焰消失應該以謹慎的方式來解釋。這是因為，當某個房間沒有火焰時，這是回燃的一個標誌。但並不是說，相鄰房間有火焰，回燃的危險就不存在了。
房間之間可能是完全分開的，假設A房間可能是將要發生回燃的狀態，而在B房間，由於窗戶是打開的，火勢可能正在擴大。房間的分隔，導致了火場情況的不同。
還有一點值得注意的是，煙氣從房間竄出時，引燃的過程是非常快的。這種情況下，火焰也是可見的，但你不能說，不存在回燃的風險。
3.如何阻止回燃的發生？
處置有回燃風險的火災是一個難點，因為發生火災的建築情況不盡相同。以往的案例中，有幾項戰術的應用很有效，但難點在於，在正確的時機選擇正確的戰術。
直到現在，書本上還是介紹在遇到將要發生回燃火災時，要進行通風。意思是：在房間儘可能高的位置開一個通風口「垂直排煙」。這樣可以使熱煙氣散發出來。超壓情況將得到改善，熱煙氣層上升，從而使得溫度降低的空氣存在於房間下部。
由於我們沒有在低處開口，所以房間內很難進入新鮮空氣。理論上，上部的通風口不會出現反向的氣體流動，也就不會造成空氣與熱煙氣的混合。通過排出熱煙氣，降低了回燃所需的氣態可燃物濃度。
這一戰術會導致氣體在竄出建築時被引燃，這種引燃可能導致在房間外部發生第二次火災。因此，通風的原則是要提前在通風口處設置好水槍陣地。在這一陣地上的消防員要明白，在任何情況下都不要向內部射水。他們的任務是冷卻從房間內竄出的高熱煙氣。
運用這一戰術的第二個問題是開設通風口。在高大、複雜的建築高處開設一個通風口，通常是非常困難的。對於這些建築，我們需要改變戰術。
這裡有一種替代戰術，向著火房間內注射高壓細水霧。有記錄顯示，在一個有回燃危險的著火建築上可以開一個小孔。這個開口可以是打破的窗玻璃，或者是融化的排水管留下的孔隙。
這些微小孔隙，對於正在燜燒的火災（氧氣不足）不足以提供足夠的新鮮空氣。但是這些孔隙，卻足夠容納一支穿刺水槍。
如果存在開小孔的情況，使用3-D脈衝技術來冷卻內部熱煙氣就有可能阻止回燃的發生。使用3-D脈衝技術進行滅火，可能會產生雙重效應：惰化內部氣體，用水蒸氣窒息滅火，從而控制火勢。
圖4 cobra水槍在訓練中的使用。煙氣被完全的惰化和冷卻。（攝影：Willem Nater）
在大多數火災現場，我們並沒有現成的孔洞用於架設一支穿刺水槍，你需要自行開設一個孔洞。對於一個封閉的房間而言，這不容易。
瑞典發明了一種特殊裝備，解決了這一問題：Cobra冷切割水槍。這種Cobra水槍是一種高壓運行的設備。為這個特殊穿刺水槍供水的泵，壓力高達30mpa。泵內的水中加入了細小的金屬顆粒。
在高壓水和金屬顆粒的聯合作用下，使得水流具有很強的切割能力。這種水流可以穿透防盜門、混凝土牆壁以及鋼樑。一旦高壓水和金屬顆粒的混合物穿透了建築構件，水流中就不再噴射金屬顆粒。
水不會停止供應，並且會間接滅火。由於單支Cobra水槍的流量限制（60L/min）,它的滅火能力也是有限的。
在瑞典，曾有同時在一個火場架設6支Cobra水槍滅火的案例。大部分情況下，它是與許多PPV風扇配合使用，確保相鄰房間處於超壓狀態。這樣做，既避免了煙氣的泄漏，同樣也防止了火災的傳播。
最後一個用來防止回燃的方法：改良進門程序。常規的進門程序是，把門打開約20cm。然後通過門向房間內用水槍作3次點射。
在將要發生回燃的情況下，我們通常要把門開的更大一些，以便使用400-500L/min的大流量水槍。水槍開花角度設定為30°，進行環形掃射，做完之後將門關閉。
這種方法，門只開了一小會。當然空氣仍會進入，但是相比於使用直流水，使用開花水可以使得空氣不會被捲入到房間較深處，並且造成的擾動也較小，發生回燃的概率也會小得多。
除了空氣之外，還有幾公升的水會被射到房間當中，這麼多的水將能保證將煙氣冷卻下來。同時，較高的流速還可為內攻消防員提供必要的保護。
如果在第一次循環之後，沒有發生回燃，可以繼續重複以上循環，直至危險被徹底消除。
