Tại sao lửa cháy tầng 5 mà lính cứu hỏa chỉ xịt nước lên tầng 3? Không phải nước yếu, có lý do khoa học để họ phải làm như vậy

Mới đây, một đoạn clip ngắn về việc lính cứu hỏa Việt xịt những tia nước “có phần thiếu sức mạnh” lên một tòa nhà đang cháy đã khiến cư dân mạng dậy sóng.

Đoạn phim đám cháy và phương pháp dập lửa trôi nổi trên mạng gần đây.

Có thể bạn thấy những tia nước ấy quá đỗi ... mỏng manh và yếu ớt trước ngọn lửa hung dữ, nhưng có thực sự họ đang dập lửa? Chẳng phải nước quá yếu để với tới tầng cao hay thậm chí, dập tắt được ngọn lửa đang cháy dữ dội kia?

Tất cả đều có nguyên nhân của nó và hẳn bạn tò mò về nguyên nhân ấy khi xem đoạn video ngắn trên.

Đầu tiên, hãy hiểu về lửa.

Ba thành tố chính để một ngọn lửa hay một đám cháy có thể được duy trì là Nhiệt – Nhiên liệu - Chất có tính oxy hóa (thường là khí oxy) . Chúng hợp thành Tam giác Lửa – Fire Triangle và để kiểm soát được một ngọn lửa bất kì, ta phải nắm quyển điều khiển ba yếu tố đó.

Và phương pháp dập lửa không chỉ có thế. Bạn có thể nhìn thấy nước là thứ được sử dụng nhiều nhất nhưng không phải lúc nào ta cũng có thể lợi dụng nó, bản thân yếu tố của ngọn lửa hay thứ tiếp nhiên liệu cho lửa có thể chính là thứ ngăn ta sử dụng nước để kiểm soát đám cháy.

Ba thành tố Oxy - Nhiệt - Nhiên liệu tạo nên Tam giác Lửa.

Ví dụ, trong một đám cháy mà nhiên liệu cấp năng lượng cho ngọn lửa là dầu hay xăng – thứ vật chất nhẹ hơn nước thì đám cháy sẽ còn diễn ra tệ hại hơn nữa. Một ví dụ khác, nếu như một căn hộ bốc cháy, những mạch điện hở trong nhà sẽ bị ảnh hưởng bới nước, việc chập điện sẽ càng làm đám cháy khó bề kiểm soát.

Có vô vàn khía cạnh để nói về một đám cháy: từ phản ứng hóa học của ngọn lửa, nguyên nhân gây cháy hay tới cách dập lửa, những phương pháp chữa cháy chuyên dụng, ... Nhưng hôm nay, tôi sẽ nói tới hai hiện tượng được coi là nguy hiểm nhất.

Đầu tiên, đó là backdraft.

Đó là hiện tượng xảy ra khi nhiệt và khói nặng (heavy smoke - những hạt nhiên liệu bay lên nhưng chưa cháy hết) vẫn còn lẫn trong không khí, và không khí lúc này không còn đủ lượng oxy để duy trì đám cháy. Nhưng một khi không khí được tiếp một cách đột ngột vào ngọn lửa (thông qua việc thông hơi như mở cửa, đục phá tường, khiến một luồng không khí mới từ ngoài tràn vào nhanh chóng, ...), đám cháy sẽ được tái kích hoạt – tam giác lửa sẽ lại một lần nữa hoàn thiện, ngọn lửa sẽ lại bùng lên mạnh mẽ, gây ra một vụ nổ lớn.

Backdraft.

Lửa luôn cần oxy để cháy (hoặc bất cứ một chất có tính oxy hóa nào). Thông thường, việc cháy sẽ không gặp khó khăn bởi oxy trong không khí ở mức 20,8%. Tuy nhiên, trong một không gian hẹp, lửa sẽ đốt sạch chỗ oxy trong không khí, tạo ra một lượng lớn carbon monoxide và những hạt nhiên liệu chưa cháy hết khác. Khi oxy xuống dưới mức 16%, lửa sẽ cháy nhỏ dần lại nhưng một khi oxy mới ập vào, vụ nổ backdraft (hay còn gọi là khói nổ - smoke explosion) sẽ mạnh không tưởng.

Trong quá khứ, hiện tượng backdraft đã có thể thổi bay những người đứng bên đường (xem cảnh chữa cháy) hay đánh bật móng của một tòa nhà.

Các nhân viên cứu hỏa phải cẩn thận để ý tới những dấu hiệu cho thấy backdraft sẽ diễn ra bên trong vụ cháy, như lửa cháy trong một khoảng không gian hẹp, có rất ít khói khi nhìn từ ngoài vào, đám cháy như “đang thở” vì nó thiếu oxy, khói gây sạm đen cửa kính, khói chuyển động dữ dội hay làn khói vàng do chứa sulffur ...

Tính mạng của một lính cứu hỏa dựa rất nhiều vào những quan sát tức thời của họ.

Và đúng như vậy, họ phải dè chừng một thứ nữa, nguy hiểm hơn và có lẽ là nguy hiểm nhất. Đó là flashover.

Trước khi flashover diễn ra, đám cháy sẽ trải qua giai đoạn flameover – hay còn gọi là rollover hoặc “Ngón tay Thiên thần - Angel Fingers”. Đó là sự đốt cháy những phần khí gas nóng, nổi lên phía trên cao khỏi ngọn lửa, thường là trần phòng hay trần nhà nơi diễn ra đám cháy.

Số khí gas này nóng dần lên và lan ra gây cháy, có thể theo trần phòng liếm qua đầu những người lính cứu hỏa, vòng ra phía sau bít lối thoát của họ lại. Nhưng nếu như nhiệt độ vẫn tiếp tục tăng khi flameover, thì flashover sẽ diễn ra.

Hiện tượng flashover diễn ra trong môi trường thử nghiệm.

Khá giống với backdraft, flashover cũng là một vụ bùng nổ trong một khoảng không gian hẹp. Nó khác ở chỗ khi khoảng không hẹp ấy chứa đầy loại khí gas dễ cháy có nhiệt độ cực cao. Trong điều kiện đám cháy đã đang diễn ra, lượng nhiệt sẽ đủ lớn để kích hoạt lượng khí gas ấy bùng cháy dữ dội. Lửa sẽ lan từ đám cháy ra toàn bộ khung gian xung quanh trong nhà và thông qua những đường mở như cửa sổ, cửa chính, nó sẽ lan ra toàn bộ bề mặt xung quanh và những công trình lân cận.

Trong những thử nghiệm được kiểm soát nghiêm ngặt, người ta đo được rằng hiện tượng flashover có thể nóng từ 200 độ C tới 600 độ C, tăng nhanh chóng chỉ trong vòng 3 phút. Với tốc độ lan và sức nóng kinh người của nó, phản xạ của con người có lẽ là không đủ để sống sóng qua một sự kiện flashover. Thậm chí, những người lính cứu hỏa với đầy đủ bộ đồ chống cháy PPE cũng không thể sống sót.

Flashover là hiện tượng kinh hoàng nhất có thể xảy ra trong một đám cháy, người lính cứu hỏa chỉ có vài giây để thoát khỏi khu vực ảnh hưởng. Và làm sao để họ tạo ra cho mình những giây ngắn ngủi nhưng quý giá ấy, những giây có thể cứu được mạng sống của mình và cả của người gặp nạn? Họ phải hiểu được cách đọc tình huống, nhận định xem lúc nào hiện tượng flashover sẽ diễn ra.

Flashover.

Mặc dù khó nhận biết hơn backdraft, nhưng flashover vẫn có thể nhận biết được bằng các dấu hiệu như: phòng thoáng khí khiến ngọn lửa vẫn cháy đều, phần phân cách (rất dễ nhận thấy) giữa vùng áp suất cao và áp suất thấp đang giảm dần về phía sàn phòng, hiện tượng rollover đã nói ở trên diễn ra hay nhiệt độ tăng đột ngột (dấu hiệu dễ nhận thấy và cũng là dấu hiệu rõ ràng nhất).

Một dấu hiệu thường được để ý khác là màu khói, tuy nhiên không có mối liên hệ nào giữa màu khói và nguy cơ xảy ra flashover. Thông thường, người ta cho rằng khói đen là một dấu hiệu đặc biệt nguy hiểm, nhưng những sự kiện lịch sử lại không cho rằng định kiến đó đúng.

Ví dụ với vụ cháy xưởng đệm cao su tại Anh năm 1975, khói trắng bốc lên nghi ngút nơi xảy ra hỏa hoạn. Người ta cho rằng khói trắng an toàn nên đã tiến thành thông gió cho đám cháy – một phương pháp kiểm soát hỏa hoạn khác, nhằm đẩy khói nóng khí gas nóng ra khỏi đám lửa, nhưng họ đã nhầm, khi chính hành động thông gió ấy đã gây ra hiện tượng backdraft – nổ khói, khiến 2 lính cứu hỏa thiệt mạng. Hóa ra, khói trắng tạo ra từ cao su cháy lại đặc biệt bắt lửa.

Vậy làm gì để ngăn chặn hiện tượng flashover?

Kĩ thuật “penciling” (có thể hiểu là tô tường bằng nước, với pencil là cây bút chì, penciling chỉ việc tô đi tô lại một nơi với cây bút ấy), có nội dung như sau: “sử dụng những chùm nước ngắn, ngắm vào trần nhà và tường, làm giảm nhiệt độ bề mặt để ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình diễn ra flashover”. Kĩ thuật này sẽ cho phép những người lính cứu hỏa có thể ngăn chặn rollover hay flashover diễn ra, để tiến hành đi sâu vào trong đám cháy, cứu người bị nạn hay kiểm soát đám cháy không cho chúng lây lan mạnh mẽ.

Clip huấn luyện kĩ năng penciling của lính cứu hỏa.

Bạn thắc mắc rằng những người lính với số nước tưởng như vô tận, tại sao họ lại sử dụng một lượng ít nước như vậy để làm mát và tại sao chỉ tường và trần? Bởi lẽ như đã giải thích ở trên, khói nóng bay trên cao sẽ bám vào những góc tường, những trần nhà ấy, hiển nhiên là ta cần giảm nhiệt độ những nơi đó xuống. Hơn nữa, một lượng lớn nước đổ ngay lập tức vào ngọn lửa nóng sẽ gây ra hơi nước có nhiệt độ cực cao, khiến những người tiếp xúc có thể bị bỏng nặng. Bạn chắc hẳn biết được hơi nước của nồi cơm điện khi sôi có thể gây đau đớn tới mức nào.

Kĩ thuật penciling được áp dụng ngoài thực tế.

Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, kĩ thuật penciling hiệu quả trong việc giảm nhiệt độ của đám cháy và hiển nhiên, làm giảm khả năng xảy ra flashover, dù chỉ trong thời gian ngắn và đám cháy vẫn tiềm tàng rất nhiều nguy hiểm.

Và lật lại vấn đề, video chữa cháy ở phần đầu. Xin phép post lại lần nữa để các bạn không phải kéo lên để xem.

Đoạn video chữa cháy mới lan truyền.

Nếu xét kĩ tới những gì họ đã làm, các bạn thấy họ có thể đang áp dụng kĩ thuật penciling để ngăn chặn trường hợp flashover diễn ra, có thể khiến đám cháy bùng phát dữ dỗi sang hai rìa tòa nhà. Hơn nữa, với lượng nước làm giảm nhiệt độ của những mái nhà bên cạnh, ngọn lửa sẽ ít có nguy cơ lây lan rộng sang các khu lân cận hơn.

Ta cũng không thể đánh giá kĩ thuật chữa cháy qua clip ngắn ngủi gần 20 giây này được, có thể nước mới chỉ mới được bơm, chưa đủ mạnh để có thể với lên tới tầng trên. Họ đã làm việc tốt nhất có thể làm với đường nước ấy, sử dụng kĩ thuật penciling để làm mát bề mặt ngôi nhà đang cháy cũng như những mái nhà kế bên.

Một điều nữa về đám cháy này, bạn có thể thấy khói đen nghi ngút bên trên. Khói đen đặc như vậy là do chúng chứa những vật chất, những phần nguyên liệu chưa cháy hết đi theo làn khói đặc mà bay lên. Có thể coi lượng khói đen ấy là một bể nhiên liệu nữa đang lơ lửng trong không khí. Khói càng đen, thì nó sẽ càng nóng.

Thông tin trong bài viết được tham khảo từ Wikipedia, FireScienceBlog, hai cuốn sách Fundamentals of Fire Fighter Skills - Những kĩ năng chính của Người lính cứu hỏa và Fire Engineering's Handbook for Firefighter I and II - Cẩm nang về Kĩ thuật Lửa cho Lính cứu hỏa tập 1 và 2.

Về thông tin này, Giám đốc PCCC tp.Hồ Chí Minh, Đại tá Lê Tấn Bửu đã có nhận định đây là khu vực dễ xảy ra cháy lan nên ban chỉ huy đã áp dụng chiến thuật "thọc sâu, đánh từ trong". Cán bộ PCCC mặc đồ bảo hộ cầm vòi nước chạy vào bên trong nhà tiến sát ngọn lửa để phun nước.

"Sau đó, một tổ công tác thuộc PCCC quận 6 cũng tiếp cận với xe chữa cháy có thang đẩy nên nước phun lên tới tầng 5. Thời điểm xảy ra cháy, người dân quay clip phun nước tầng 3 và ngộ nhận công nghệ yếu. Nhưng lúc đó đã có chiến sĩ PCCC vào bên trong ngăn chặn lửa cháy lan từ trên xuống dưới rồi", Đại tá Bửu cho hay.