低温环境易失火 – 评巴西南极科考站火灾损失

 

刚刚看到新闻，上周六（2月25日）凌晨发生在巴西唯一的永久性南极科考基地的火灾，摧毁了整个基地的80%设施，联想到曾经为美国McMurdo南极基地做过的一项设计，笔者大概知道巴西科考站发生灾难的发生原因。

 2007年初，我在培训过程中，接到一个大名鼎鼎的雷神公司的设计要求，神神秘秘的，把一块砖头大小的金属块，从300度（？，记不清了）降温到59度（JP5（航海常见的煤油型燃料）的闪点），如何用二氧化碳实现？当时我是刚毕业的博士，当然可以作热力学估算，于是计算焓差，计算质量，计算二氧化碳的气瓶数量，结果是相当庞大的，因为二氧化碳是气体，对于冷却固体的换热很吃亏。最后，就是讨价还价，在对方的Budget范围内，采用了7瓶二氧化碳，保证降温，却不能保证把对象温度降低到JP5的闪点以下，因此对方的设计要求并没有完全实现。如果照办，成本高昂，以至于不现实，最终双方妥协。

 现在看来，巴西南极科考站发生的爆炸事故，正是雷神公司的工程师们所担心的灾难。也就是说，他们最担心的局面是燃油泄漏在高温物体附近，导致燃油挥发成爆炸性混合物，由于其他火源的存在而爆炸，导致全面损失的局面。

 发生在南北极附近的设计，都是所谓的Extreme Engineering的内容。为什么我肯定燃料是JP5，而不是其他燃料？因为JP5是美国海军的通用型燃料，可以跑遍全球而不用担心储存风险。过去，燃料不统一导致安全标准复杂，航母上的航空汽油存储装置，就是一个复杂的系统。现在为了安全，大家都是共享燃料。既然海军能用，陆地使用必须共享的。为不同场合准备不同燃料，是后勤管理的大忌。

 

为什么极地火灾难以控制？

1.       极地干燥，所有燃料都可以说说风干物燥的，容易点火和蔓延

2.       极地缺水，虽然是水边，但却不方便储存，动不动结冰，毁坏容器。所以极地用水是很大的挑战；

3.       极地燃料多，这是取暖的需要；

4.       极地的人员都是临时性的，缺乏极地生活的体验。

 

为什么极地火灾损失大？

1.       路途遥远，送货都是单程，成本高昂；

2.       极地设备都是单独制造，因此单套制造导致成本无法下来；

3.       极地交通有时间的限制，一旦错过天气的窗口，下一个可以工作的天气窗口中几个月之后；

4.       极地基地的空间狭窄，缺乏防火隔离，一旦失控，就是全面报销。这一点，和轮船火灾的性质类似。

 

      巴西南极科考站也在乔治王岛，与另一端的长城站相距不远。兔死狐悲，极地消防，焉能不重视？

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