Nguy hiểm từ các đám cháy bên trong không gian kín đối với cán bộ, chiến sĩ Cảnh sát PCCC và CNCH

Với mục đích giảm thiểu thiệt hại, thương tích đối với CBCS chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ, dưới đây là một số kiến thức, kỹ năng cơ bản để đánh giá tình huống và biện pháp xử trí hiệu quả khi xuất hiện hiện tượng Backdraft trong đám cháy.

Backdraft là hiện tượng xảy ra khi một lượng không khí mới khuyếch tán nhanh vào trong phòng kín đang diễn ra sự cháy với nhiệt độ đủ lớn để tạo ra sự bùng cháy đột ngột. Thông thường đối với một đám cháy sẽ diễn ra sự cháy bởi lượng oxy trong không khí ở mức 20,8%. Tuy nhiên, trong một không gian kín, nguồn nhiệt cao, sẽ đốt cháy và làm giảm nồng độ oxy trong phòng kín xuống mức đủ để duy trì sự cháy, tạo ra một lượng lớn sản phẩm cháy chứa carbon monoxide (CO) và những hạt bụi khói chưa cháy hết khác và nồng độ oxy trong khu vực xảy ra cháy xuống dưới mức 16%. Hiện tượng Backdraft xảy ra khi nhiệt trong khu vực cháy đạt đến nhiệt độ vượt quá nhiệt độ bốc cháy của hỗn hợp các chất khi hình thành trong khu vực cháy và tồn tại hỗn hợp các chất khí, hơi bị phân hủy nhưng chưa cháy hoàn toàn (do thiếu oxy) vẫn còn lẫn trong không khí, không khí lúc này không còn đủ lượng oxy để duy trì đám cháy. Nhưng khi Oxy được cung cấp một cách đột ngột vào đám cháy đang âm ỉ (như thông qua việc mở cửa, đục phá tường, khiến một luồng không khí mới từ ngoài tràn vào nhanh chóng,...), đám cháy sẽ được tái kích hoạt, sự cháy sẽ xảy ra cực nhanh, khí trong phòng kín sẽ nở đột ngột để cân bằng áp suất giữa bên trong không gian kín và bên ngoài, dẫn đến tạo áp lực nổ, kèm theo hiện tượng ngọn lửa phóng ra ngoài nơi không gian mới, nơi dòng không khí đi vào, còn gọi là hiện tượng Backdraft.

Các giai đoạn hình thành hiện tượng Backdraft trong không gian kín:

- Vùng áp thấp (Vùng phía dưới căn phòng kín chiếm 1/3 diện tích cháy): Là vùng có nhiệt độ nhỏ hơn 450 oC, chứa nhiều khí oxy “sạch”, lượng khói tích tụ phía trên cũng mỏng hơn.

- Vùng áp cao (Vùng phía trên căn phòng kín chiếm 2/3 diện tích cháy): Là vùng có nhiệt độ từ 500 - 1000 oC và khi hiện tượng Backdraft chính thức hình thành thì nhiệt độ của nó lớn hơn 1100 oC.

- Hiện tượng Backdraft xuất hiện khi trải qua 3 giai đoạn (trong điều kiện thực nghiệm đối với container 20 feet):

+ Giai đoạn 1 (giai đoạn ban đầu 30 – 45 giây): Ngọn lửa cháy chậm và bắt đầu phát triển nhanh theo thời gian, lửa tuy nhỏ nhưng khói sinh ra do quá trình nhiệt phân hủy các chất hữu cơ sẽ tích tụ ở gần nơi tỏa ra nguồn nhiệt 1 lớp dày đặc phía trên, nhiệt độ lúc này tăng thêm so với ban đầu từ 200 - 300 oC (vùng gần nguồn nhiệt).

+ Giai đoạn 2 (hình thành sơ đẳng 90 - 120 giây): Là giai đoạn vùng cháy sẽ phân chia ra thành 2 vùng nhỏ (vùng áp thấp - vùng áp cao). Lúc này tại vùng áp cao (nơi lửa bùng cháy) sẽ thấy hiện tượng khói bên dưới bị hút ngược vào để "nuôi" lửa, hình thành vùng áp thấp và sẽ đẩy khói lên phía trên, nhiệt độ vùng áp cao bắt đầu tăng cao từ 500 – 700 oC, vùng áp thấp tăng từ 120 – 250 oC. Lượng khói trên vùng áp cao sẽ dày đặc hơn ở những giây cuối của giai đoạn.

+ Giai đoạn 3 (hình thành chính thức 120 - 240 giây): Lửa cháy rất mạnh, các sản phẩm cháy bị phân hủy hết hoặc đã gần hết, lượng khói lúc này dày và đặc ở vùng áp cao và vùng áp thấp. Nhiệt độ bắt đầu tăng lên, vùng áp thấp nhiệt độ đạt từ 300 - 400 oC, vùng áp cao đạt nhiệt độ cực đại (từ 1000 đến 1100 oC). Lượng khói ở nơi có nguồn nhiệt sẽ bắt đầu bốc cháy do thiếu lượng oxy trầm trọng, lửa sẽ bắt đầu cháy lan theo khói kéo vào vùng áp thấp, nhưng cháy không mạnh. Các "quả cầu lửa" mà khi vùng áp cao đốt cháy được tạo ra ở nhiệt độ 1000 - 1100 oC, khi đó hiện tượng Backdraft được hình thành.

Trường hợp trong phòng kín diễn ra sự cháy mà vượt ngưỡng giai đoạn 3 (tức là vượt qua hiện tượng Backdraft) do CBCS khi tiếp cận mà mở cửa đột ngột sẽ làm cho "quả cầu lửa" bắn thẳng, song song so với mặt sàn, có thể thổi bay CBCS đứng đối diện khu vực "quả cầu lửa" bắn ra.

Dấu hiệu nhận biết

Hiện tượng Backdraft có thể làm bất ngờ cả những CBCS chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ kinh nghiệm nhất. Vì vậy, CBCS chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ đều phải học cách đánh giá tình huống khi có cháy trong không gian kín, tìm các dấu hiệu dự đoán hiện tượng Backdraft. Một trong những dấu hiệu cho thấy Backdraft sẽ diễn ra bên trong vụ cháy không gian kín, như:

- Lửa cháy trong một khoảng không gian hẹp, có rất ít khói khi nhìn từ ngoài vào, đám cháy như “đang sắp tắt” vì nó thiếu oxy, khói gây sạm đen cửa kính, khói chuyển động dữ dội hay làn khói vàng do chứa sulffur...;

- Khói đen trở nên dày đặc, có màu vàng xám, không nhìn thấy ngọn lửa. Màu khói cho thấy quá trình cháy không hoàn toàn. Thường thì khói càng đậm thì sự cháy diễn ra càng không cháy hoàn toàn sản phẩm cháy;

- Một không gian được bịt kín cho thấy không khí bị hãm lại và tích tụ nhiệt quá mức;

- Nồng độ cao của khí carbon monoxide dễ cháy có thể xuất hiện do quá trình đốt cháy không hoàn toàn sản phẩm cháy;

- Ít hoặc không nhìn thấy ngọn lửa, nếu có lửa, chúng thường có màu xanh lam. Một dấu hiệu khác có thể là ngọn lửa trong khói thoát ra khỏi tòa nhà, đặc biệt là ở các mái hiên của tòa nhà;

- Khói tỏa ra từ tòa nhà và bị hút ngược trở lại, đám cháy sẽ cố gắng tìm oxy và sự xuất hiện của khói hút ngược trở lại dưới khe cửa ra vào hoặc qua các khe nứt của cửa sổ, màu khói nâu, có thể nhìn thấy vết nứt hoặc tiếng kêu lục cục.

Hệ quả của Backdraft

- Khi hiện tượng Backdraft diễn ra có thể thổi bay CBCS đứng đối diện khu vực cửa, gây nguy hiểm trực tiếp đến các CBCS chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ và người bị nạn;

- CBCS không quan sát kỹ mà vội phun nước vào khu vực phòng kín tại nơi đang diễn ra sự cháy, khi đó hơi nước nóng sẽ đi theo luồng khói phả ngược lại vị trí CBCS phun nước, sẽ dẫn đến hiện tượng bỏng hơi.

Cách xử trí tình huống

- CBCS di chuyển thấp người, từ từ tiếp cận khu vực xảy ra cháy và đứng chếch sang hai bên của cánh cửa (hoặc nơi cần tạo khoảng trống để chữa cháy), sau đó thực hiện thao tác mở 1/3 cánh cửa và đóng vào, thực hiện liên tục cho đến khi nồng độ oxy giữa bên trong không gian kín và bên ngoài được cân bằng để loại bỏ bớt lượng khói đặc, đồng thời sử dụng lăng chữa cháy để ở chế độ phun sương, phun ngắt đoạn liên tục khu vực phía trên của cửa, nơi lượng khói đặc, để trung hòa lượng khói với lượng hơi nước khi phun vào;

- Khi lưu lượng khói đã trung hòa, chuyển dần đầu phun sương thành phun mưa, khói lúc này chuyển sang màu trắng và loãng dần từ vị trí đang đứng phun ngắt đoạn vào gốc lửa dập tắt đám cháy;

- Trường hợp CBCS nhận định tình huống mà khi tiếp cận mở cửa đột ngột làm cho "quả cầu lửa" bắn thẳng, song song so với mặt sàn, thì CBCS phải nhanh chóng thực hiện mở 1/3 đồng thời các cửa chính, cửa sổ, ô thoáng... hoặc khai thông lỗ thoáng trên mái, nếu có thể thì tiến hành phá dỡ một phần mái để nồng độ oxy giữa bên trong không gian kín và bên ngoài được cân bằng, loại bỏ bớt lượng khói đặc và triển khai chiến thuật chữa cháy đối với một đám cháy thông thường./.