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实验室火灾救援：类型划分与分级扑救策略
来源: | 作者:冬季施工钢结构安装内容？ | 发布时间: 2025-09-22 | 268 次浏览 | 分享到:

42. 实验室火灾救援：类型划分与分级扑救策略

实验室作为科研与教学的核心场所，因涉及易燃易爆化学品、高温设备、精密仪器，火灾风险远高于普通场所。据应急管理部 2024 年实验室安全报告，实验室火灾中，45% 为化学品燃烧引发，30% 为电气设备故障导致，15% 为实验操作失误引发；且火灾常伴随有毒气体泄漏（如氰化氢、氯气）、化学品爆炸等次生风险，处置不当易造成人员中毒伤亡与精密仪器损毁。实验室火灾救援需结合 “化学品特性、设备类型、空间环境” 制定差异化策略，在控制火势的同时，最大限度减少人员伤亡与财产损失。

一、实验室火灾类型划分：按 “起火源与燃烧物质” 精准识别

实验室火灾的燃烧物质与起火场景差异显著，不同类型火灾的扑救方法、风险防控重点截然不同，需先明确类型，再匹配救援方案。

（一）化学品燃烧火灾（占比最高，风险最复杂）

此类火灾由实验室存储或实验过程中的化学品燃烧引发，按化学品性质可细分为三类，风险特性与处置禁忌差异明显：

  • 易燃液体火灾（如乙醇、甲醇、丙酮）

风险特性：易燃液体闪点低（乙醇闪点 12℃、丙酮闪点 - 20℃），燃烧时火焰蔓延快（水平蔓延速度可达 0.8 米 / 分钟），且易形成流淌火（如乙醇泄漏后沿实验台台面流淌燃烧）；燃烧过程中释放的蒸气易与空气混合形成可燃混合气，遇电火花或高温可能引发爆炸。
典型场景：实验人员违规将乙醇试剂瓶放置在电炉旁，高温导致乙醇挥发，蒸气接触电炉丝引燃，火焰快速蔓延至周边试剂瓶，形成台面流淌火。

  • 氧化剂与还原剂混合火灾（如高锰酸钾与乙醇、氯酸钾与蔗糖）

风险特性：氧化剂（如高锰酸钾、氯酸钾）与还原剂（如乙醇、蔗糖）混合后，易发生剧烈氧化还原反应，释放大量热量（反应温度可达 800℃以上），无需明火即可自燃，且燃烧过程中可能产生有毒气体（如氯酸钾燃烧释放氯气）；若反应在密闭容器内进行，还会因压力骤升引发爆炸。
典型场景：实验操作中误将高锰酸钾粉末倒入含乙醇的烧杯，两者快速反应放热，烧杯内液体瞬间沸腾并燃烧，火焰高度可达 1 米，同时释放刺激性气体。

  • 有毒化学品燃烧火灾（如氰化钾、丙烯腈、苯）

风险特性：此类化学品燃烧时会释放剧毒气体（氰化钾燃烧释放氰化氢，丙烯腈燃烧释放氰化物），氰化氢浓度超过 0.05mg/L 即致人闪电式中毒死亡；且部分有毒化学品燃烧后会形成有毒液体（如苯燃烧后产生的苯蒸气冷凝成液态苯），泄漏后污染实验台、地面，扩大危害范围。
典型场景：存储氰化钾的试剂瓶因高温破裂，氰化钾接触空气中的氧气并遇实验台明火燃烧，释放的氰化氢气体通过通风橱扩散至实验室其他区域，导致多名实验人员出现头晕、呼吸困难症状。

（二）电气设备火灾（如电炉、离心机、精密仪器）

实验室电气设备密集，因线路老化、过载、短路引发的火灾占比高，且易伴随触电风险与仪器损毁：

  • 高温加热设备火灾（电炉、电热套、马弗炉）

风险特性：电炉、电热套等设备长期高温运行，若电源线绝缘层老化（如长期接触高温设备外壳导致绝缘层熔化），易发生短路起火；马弗炉等大型设备若炉内放入易燃样品（如含油脂的样品），样品燃烧后会引发炉内火灾，高温还可能导致炉体变形、线路烧毁。
典型场景：实验室电炉使用年限超过 5 年，电源线绝缘层开裂，在加热过程中线路短路产生电火花，引燃实验台面上的滤纸与乙醇试剂瓶，火势快速蔓延至周边设备。

  • 精密仪器火灾（离心机、色谱仪、质谱仪）

风险特性：精密仪器内部电路复杂、元件密集（如色谱仪的检测器、离心机的电机），若散热不良（如仪器通风口被杂物堵塞）或电压不稳，易导致元件过热起火；且仪器内常含有易燃部件（如色谱仪的色谱柱固定相含易燃有机溶剂），燃烧后不仅损毁仪器，还会释放有毒气体（如固定相燃烧释放的一氧化碳）。
典型场景：离心机运行时因转速失控导致电机过热，电机线圈绝缘层烧毁引发火灾，火焰通过离心机外壳缝隙蔓延至内部，烧毁离心管内的样品，同时释放的高温气体导致周边色谱仪报警。

（三）固体可燃物火灾（如滤纸、实验记录本、木质实验台）

此类火灾虽燃烧速度相对较慢，但易与其他类型火灾叠加，扩大火势范围：

  • 风险特性：实验室常见的滤纸、实验记录本、木质实验台等均为易燃固体，遇明火或高温（如电炉辐射热、化学品燃烧热）易引燃；滤纸、棉花等疏松可燃物燃烧时会产生大量烟雾，阻碍视线，影响人员疏散；木质实验台燃烧后若未及时控制，会引燃台面上的试剂瓶、设备，引发复合型火灾。

  • 典型场景：实验人员使用酒精灯加热时，不慎将燃着的酒精灯碰倒，火焰引燃实验台面上的滤纸堆，滤纸燃烧产生的烟雾弥漫实验室，同时火焰逐渐引燃木质实验台边缘，有向整个台面蔓延的趋势。

二、实验室火灾分级扑救策略：按 “火势规模 + 风险等级” 适配

根据实验室火灾的火势蔓延范围、危害程度与次生风险（如有毒气体泄漏、爆炸风险），将扑救过程分为 “初期控火（火势局限于局部，无次生风险）”“中度蔓延（火势波及单个区域，伴随轻微次生风险）”“严重失控（火势大范围扩散，伴随爆炸 / 剧毒气体泄漏）” 三级，每级对应差异化的扑救重点与人员防护要求。

（一）初期控火（火势局限于局部，如单个试剂瓶、小型设备）：聚焦 “快速压制，避免扩散”

此阶段火势未蔓延，无有毒气体大量泄漏或爆炸风险，核心是利用实验室现有消防设施（灭火器、灭火毯、应急喷淋）快速灭火，同时阻断火势扩散路径。

  • 不同类型火灾扑救方法：

    1. 易燃液体初期火灾（如单个乙醇试剂瓶起火）

扑救流程：①立即用灭火毯覆盖起火试剂瓶，完全密封瓶口，通过窒息灭火（灭火毯需选择硅胶材质，耐火温度≥500℃，避免被高温引燃）；②若灭火毯覆盖后仍有火焰窜出，补充使用干粉灭火器（ABC 干粉，喷射距离 1-2 米），对准火焰根部喷射，禁止使用水扑救（水会导致易燃液体扩散，形成流淌火）；③灭火后用湿抹布擦拭实验台，清除残留液体，防止复燃。
示例：乙醇试剂瓶因酒精灯引燃，实验人员立即用灭火毯覆盖瓶口，10 秒后火焰熄灭，随后用干粉灭火器对瓶口周边喷洒，确保无复燃风险。

    1. 电气设备初期火灾（如电炉短路起火）

扑救流程：①第一时间拔掉设备电源插头或关闭实验室总电源（佩戴绝缘手套，防止触电），严禁在未断电情况下直接灭火；②使用二氧化碳灭火器（喷射温度低，不会损坏设备）对准设备起火部位喷射，若为小型设备（如台式离心机），可同时用湿抹布覆盖设备外壳，加速降温；③灭火后检查设备线路，确认无残留火源后，再清理现场，禁止立即通电使用。
注意事项：禁止使用水或泡沫灭火器扑救电气火灾（水与泡沫导电，易引发触电），也禁止使用干粉灭火器扑救精密仪器火灾（干粉易进入仪器内部，损坏元件）。

    1. 固体可燃物初期火灾（如滤纸、实验记录本起火）

扑救流程：①若火势较小（如单张滤纸起火），直接用湿抹布覆盖灭火；②若火势波及少量实验记录本，使用水基灭火器（灭火后无残留，不会污染记录内容）喷射，或用实验台旁的应急喷淋（需提前确认喷淋水压正常）喷洒灭火；③灭火后及时清理燃烧残留物，检查木质实验台是否有阴燃点（用手触摸台面，若有高温区域，需持续浇水冷却）。

  • 人员防护与操作禁忌：

此阶段处置人员需穿戴基础防护装备（阻燃防护服、护目镜、丁腈手套），禁止未防护直接接触燃烧物（如易燃液体、有毒化学品）；禁止在灭火过程中碰撞周边试剂瓶、设备，防止引发二次泄漏或设备倾倒；若灭火后发现有化学品泄漏，需先清理泄漏物，再恢复实验区域秩序。

（二）中度蔓延（火势波及单个区域，如实验台区域、设备柜，伴随轻微次生风险）：“控火 + 疏散 + 次生风险防控” 同步

此阶段火势已突破局部范围，波及实验台区域或设备柜，可能伴随少量有毒气体泄漏（如低浓度氰化氢、氯气），需在控制火势的同时，疏散非必要人员，防控次生风险扩散。

  • 核心扑救步骤：

    1. 火势分区控制，阻断蔓延路径

      • 若火势波及实验台区域，用防火隔板（实验室专用，耐火极限≥1 小时）分隔起火台面与未起火台面，防止流淌火扩散；同时关闭起火区域的通风橱（避免有毒气体通过通风系统扩散至其他实验室），开启实验室排风扇（仅在无爆炸风险时），加速有毒气体排出。

      • 若火势波及设备柜（如存放化学品的试剂柜），立即用干粉灭火器压制柜体表面火焰，同时用喷雾水枪冷却柜体（防止柜体受热变形，导致内部试剂瓶破裂），禁止直接打开柜门（柜门打开会引入空气，加速火势蔓延）。

    1. 次生风险快速防控

      • 若火灾伴随有毒气体泄漏（如闻到苦杏仁味、刺激性气味），立即组织人员佩戴防毒面具（配备对应滤毒盒，如氰化氢需用 A 型滤毒盒，氯气需用 B 型滤毒盒），无防护装备者立即撤离；同时在实验室门口设置警戒区，禁止无关人员进入，防止中毒风险扩大。

      • 若火灾涉及氧化剂、还原剂混合反应，在灭火的同时，用防爆毯覆盖反应容器（如烧杯、烧瓶），防止反应剧烈引发爆炸；若容器已出现鼓包，需远离容器，待其稳定后再处置，禁止敲击或挤压容器。

    1. 非必要人员有序疏散

通过实验室内部广播或大声呼喊，通知非灭火处置人员沿预设疏散路线撤离（疏散路线需避开起火区域、有毒气体扩散方向，优先选择有应急照明的通道）；撤离时携带便携式有毒气体检测仪，实时监测通道内气体浓度，若浓度超过安全阈值（如氰化氢≥0.02mg/L），需调整疏散路线；疏散后在实验室外指定集合点清点人数，确认无人员滞留。

（三）严重失控（火势大范围扩散，如整个实验室、楼层，伴随爆炸 / 剧毒气体泄漏）：“生命优先 + 专业救援协同”

此阶段火势已失控，可能引发化学品爆炸（如氧化剂与还原剂混合反应爆炸）或剧毒气体大规模泄漏（如氰化钾燃烧释放高浓度氰化氢），需以人员安全为首要目标，全员撤离后，由专业救援力量（消防部门、化学品应急救援队）主导处置。

  • 核心应对流程：

    1. 全员紧急撤离，避免伤亡

实验室负责人立即发出全员撤离指令，人员撤离时需：①佩戴好个人防护装备（防毒面具、阻燃防护服），若防护装备损坏，用湿毛巾捂住口鼻（折叠 4-5 层，可过滤部分有毒气体），弯腰低姿前进（有毒气体密度大，多聚集在 1 米以下空间）；②禁止携带非必要物品（如实验样品、个人物品），避免延误撤离时间；③撤离后立即关闭实验室门、窗，减少有毒气体与火势扩散至走廊、其他实验室。

    1. 专业救援对接与信息传递

撤离至安全区域后，立即拨打 119 报警，清晰说明：①实验室位置（详细地址、楼层、房间号）；②火灾类型（如 “乙醇与高锰酸钾混合起火，伴随氰化氢泄漏”）；③被困人员数量（若有）、已撤离人数；④实验室内存放的高危化学品类型（如 “存放 500ml 氰化钾、20L 乙醇”），便于消防部门携带专用装备（如防化服、有毒气体检测仪、专用灭火剂）。
安排专人在实验室入口处等待救援人员，引导救援车辆停靠（优先选择靠近实验室且无障碍物的路线），同时提供实验室平面图，标注起火点、化学品存储位置、疏散通道，帮助救援人员快速制定处置方案。

    1. 专业救援力量处置重点

      • 消防部门到场后，先使用有毒气体检测仪划定警戒范围（如氰化氢泄漏时，警戒半径≥50 米），处置人员穿戴重型防化服（防护等级≥Type 4），携带防爆型灭火器（如二氧化碳灭火器、干粉灭火器）进入实验室，压制火势的同时，使用中和剂（如氰化氢泄漏用次氯酸钠溶液中和）处理有毒气体；

      • 化学品应急救援队同步开展泄漏防控，对破损的试剂瓶、设备进行封堵（如用堵漏夹具封堵泄漏管道），对泄漏的有毒液体（如苯、氰化钾溶液）使用吸油毡、吸附棉收集，防止污染扩散；

      • 若存在爆炸风险（如大量氧化剂与还原剂混合），救援人员需先冷却周边环境（用喷雾水枪持续喷洒），降低反应温度，再逐步清理燃烧物，避免盲目处置引发爆炸。

三、实验室火灾救援的特殊原则：兼顾 “灭火效率 + 风险防控 + 设备保护”

实验室火灾救援不同于普通建筑火灾，需在常规灭火逻辑基础上，遵循三项特殊原则，减少次生损失与安全风险：

（一）灭火剂选择原则：严格匹配火灾类型，避免 “二次伤害”

  • 禁止通用性灭火剂滥用：如易燃液体火灾禁用水（易扩散火势），需用干粉、泡沫或二氧化碳灭火器；精密仪器火灾禁用干粉（易损坏元件），需用二氧化碳或洁净气体灭火器（如七氟丙烷）；有毒化学品火灾需优先使用干粉或泡沫，避免水灭火导致有毒物质溶解扩散。

  • 特殊化学品火灾需使用专用灭火剂：如氰化物火灾需用含碱性物质的灭火剂（如碳酸氢钠干粉），中和燃烧产生的酸性有毒气体；氧化剂火灾需用干沙或干粉，禁止使用含水分的灭火剂（水分会加速氧化剂分解）。

（二）操作安全原则：规避 “盲目处置，扩大风险”

  • 禁止在未明确燃烧物质时随意灭火：如未知化学品燃烧，需先通过实验室化学品台账确认物质性质，或使用便携式红外光谱仪检测，再选择对应灭火剂，防止因灭火剂不当引发爆炸或有毒气体释放；

  • 禁止在有爆炸风险时靠近燃烧区域：如氧化剂与还原剂混合反应引发的火灾，若观察到反应容器鼓包、冒烟加剧，需立即撤离至安全距离（≥10 米），待风险稳定后再处置；

  • 禁止灭火后立即解除防护：灭火后需持续监测实验室有毒气体浓度、温度，确认无复燃风险与有毒气体残留（如浓度降至安全阈值以下），方可脱下防护装备，防止延迟性中毒或复燃导致的伤害。

（三）事后处置原则：“全面清理，隐患清零”

  • 火灾扑灭后，需由专业人员对实验室进行全面清理：①收集燃烧残留物（如化学品残渣、设备碎片），按危险废物分类存放，交由具备资质的机构处置，禁止随意丢弃；②对被有毒化学品污染的实验台、地面，使用中和剂（如酸性污染用碳酸钠溶液，碱性污染用稀盐酸）清洗，再用清水冲洗干净，经检测符合安全标准后，方可恢复使用；③检查电气设备、通风系统，更换损坏部件，确认无电路短路、通风不畅等隐患后，再通电运行。

  • 组织火灾原因调查，分析事故根源（如操作失误、管理漏洞、设备老化），制定整改措施（如完善化学品存储规范、加强人员培训、更新消防设施），避免同类事故再次发生。

实验室火灾救援的核心在于 “初期快速控火、中期协同防控、后期专业处置”。日常需加强实验室消防设施配备（如按火灾类型配置专用灭火器、灭火毯）、开展针对性应急演练；火灾发生时，根据火势规模与风险等级精准匹配策略，在保障人员安全的前提下，最大限度减少财产损失与环境危害，为实验室安全运行提供保障。