南极消防:聊聊南极洲的美国麦克默多科考站的死亡事故

昨天发生一则新闻,引起了笔者的兴趣,新闻如下:

据路透社报道,美国国家科学基金会(NSF)周三表示,两名在南极洲美国麦克默多科考站进行维护工作的技术人员被确认死亡,当时他们正在维护一栋安置发电机的房屋,房屋里的发电机是为附近的无线电发射站提供能源

美国国家科学基金委员会在一份声明中说,当时有一架直升机在飞越该地区上空,飞行员似乎看到房屋在冒烟,直升机着陆进行调查时发现,有两人昏迷在屋内陆板上,飞行员立即呼叫医务人员。当医务人员到达现场后当场宣布其中一名技术人员已经死亡,另一人在飞往麦克默多医疗诊所后不久也被宣布死亡。

该机构称,这两名是消防技术人员,在被发现之前正在对屋内的灭火系统进行预防性维护。

美国国家科学基金会表示,该事件正在调查中。没有立即提供进一步的细节。麦克默多科考站于1955年由美国建立,位于南极洲的麦克默多海峡附近,是南极洲最大的前哨基地。

实际上,无独有偶,2012年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?

巴西基地距离长城站不远。

2012年动力室发电机大爆炸,导致2死1伤,并全体撤离的后果。

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