中国消防与欧洲、北美绳索救援技术要点比较研究[权威资料].doc

中国消防与欧洲、北美绳索救援技术要点比较研究 本文档格式为WORD,感谢你的阅读。 【摘 要】 对国内消防与欧洲、北美绳索救援技术从绳索、绳结、抓绳器材、锚点、突然死亡原则预防、基于升降操作的绳索救援系统、综合特点和发展趋势等方面进行了系统的比较研究，阐述了国内消防螺旋绳技术、北美救援技术的不足和欧洲基于IRATA技术的绳索救援技术的优势，提出了国内消防绳索救援技术的改革方向，以及建立专业性或综合性高空救援队伍的必要性。 【关键词】 绳索救援技术 绳索 绳结 锚点 突然死亡原则 绳索救援系统 高空救援专业队 中国消防引进、普及日本绳索救助技术之后，距今已有10余年没有学习更新绳索救援技术了，该技术基于螺旋绳的应用，又称为螺旋绳技术。这种原本就不系统的螺旋绳技术早已被各种“绳索救助操法”所肢解，其缺陷日益明显，与当前国际主流绳索救援技术相比，属于严重落后的绳索救援技术，螺旋绳技术属于本能的、最基本的逃生自救与救援技术，主要使用安全绳、安全吊带、安全钩、八字环、滑轮等简单装备，不使用也不能使用现代防坠落装备，已经远远不能适应绳索救援尤其是高空救援的现实需要。螺旋绳技术已经走进了发展的死胡同，成了制约国内消防绳索救援技术发展的瓶颈和绊脚石，这是有目共睹的事实，开展绳索救援技术改革已刻不容缓。目前，国内消防已经开始学习引进欧洲、北美的绳索救援技术，一场大规模的消防绳索救援技术与装备改革正在酝酿，为了让人们认清螺旋绳技术的不足，坚定绳索救援技术改革的决心，同时也让人们了解北美与欧洲绳索救援技术的优劣，在学习引进时做出正确的判断和选择，防止浅尝辄止、盲目引进推广，再次延误中国消防绳索救援技术的发展进程，这里专门将国内消防螺旋绳技术与欧洲、北美绳索救援技术择其要点进行比较研究，供国内消防部队参考借鉴。 1 救援绳索应用 绳索是绳索技术最重要、最基本的支撑与载体，也是绳索技术装备发展的基础，从救援绳索的应用即可看出一个绳索救援技术体系的发展状况。欧洲、北美与国内消防救援绳索的应用有着明显的差异，直接反应了绳索救援技术体系的优劣。 1.1 夹芯绳 现代绳索技术是在夹心绳基础上发展起来的，现代绳索技术装备也是基于夹芯绳的发明、发展与应用。夹心绳是由表皮和芯体组成的绳索，芯体是绳索的主要承重部件，用于承重与吸收冲击力；表皮也称护套，一般是编织而成，其作用是保护芯体免受外部摩擦与紫外线降解。这种绳索结构安全性高，能更好的配合使用各类绳索技术装备。夹心绳分动力绳和静力绳两种。动力绳是具有高延展率的绳索，其延展率<40%，主要用于吸收冲坠时产生势能，通过自身延展长度来降低冲击力，又称高延展率绳，欧洲动力绳标准是EN 892。静力绳是具有低延展率的绳索，其延展率<5%（悬挂50kg和150kg重量时的差值），冲击力吸收能力比动力绳要低，又称低延展率绳，欧洲动力绳标准是EN 1891。从个人升降与系统拉升效率等方面因素考虑，工业作业与绳索救援都使用静力绳，静力绳的设计不用来支撑主要的动力负荷，当存在坠落系数超过1的可能情况时，不应使用静力绳；当可能存在坠落系数超过1或有实质性的动力负荷时，要使用动力绳。静力绳延展率较低，趋近于刚性，发生坠落后，会把所有的冲击力直接传给保护系统和坠落者，这种情况下即使一个很短的冲坠距离都会对系统和人体产生非常大的冲击力。在EN1891标准静力绳的性能参数中，都会标明可承受坠落系数，如一款绳索标明坠落系数为0.3时首次冲击力为5.6KN，就是说明使用这款绳索不能出现坠落系数大于0.3的情况，因为欧洲工业标准中规定的人体可以承受的最大冲击力不能大于6KN（北美是8KN），人体可承受极限冲击力为12KN。 1.2 欧洲救援绳索 欧洲救援绳索使用CE标准体系（EN 1891）的静力绳，EN 1891标准要求静力绳的技术指标超过10项，如静拉力、8字结结点拉力、坠落系数为0.3时首次冲击力、坠落系数为1时坠落次数（100kg）、皮滑动率、50/100kg拉力下延展率、外皮百分率、内芯百分率、缩水率、每米重量、材质等。其绳索直径范围较大，从4mm的辅绳到16mm绳索都有，但是工业作业与救援绳索直径范围较窄。以法国BEAL品牌的绳索为例，其救援绳索直径范围为10-11mm，另有12.5mm救援绳索主要针对北美救援市场制造；工业作业直径范围为10.5-11mm；军警以及其他特殊用途的绳索直径范围为9-11mm；树上作业用绳索直径绳索范围为10-13.5mm。欧洲IRATA1工业绳索作业推荐使用CE标准体系（EN 1891）11mm直径静力绳，欧洲EN1891标准对静力绳（A类）的最低破断负荷要求为22KN，如一款11mm直径静力绳的最低破断负荷（MBL）为3000kg，按照纺织品器材安全系数1：10来计算，其工作负荷上限（WLL）为300kg，欧洲个人参考体重为100kg（包括人员80kg、装备20kg），两人体重200kg，对高空救援任务来说11mm静力绳是绰绰有余的。该11mm直径的静力绳每米重约79g，即100米是7.9kg。 IRATA推荐使用11mm直径的静力绳，这是2011年版的IRATA国际工业绳索技术作业守则（IRATA ICOP）以2010年前的绳索生产技术为依据的，由于10.5mm与11mm直径的静力绳性能相差不多，二者最低破断负荷的区别意义不大，当前欧洲工业绳索作业与绳索救援更倾向于使用较轻便的10.5mm直径的静力绳，随着生产技术的进步，绳索质量与强度会不断增强，而绳索直径自然会不断减小，现在工业作业所用绳索直径已经下降到10.3-10.8mm的主流范围，绳索轻量化是国际绳索发展的必然趋势。当前10.5-11mm直径的静力绳具有最佳的兼容性和全球通用普及性，能与欧洲CE标准体系的各种现代化装备兼容使用，各种新式装备研发也充分考虑自身的绳索适应性。这体现了欧洲绳索技术与装备标准体系的整体优越性，一方面绳索技术装备标准化的发展推动了绳索技术及其装备产业的发展，另一方面工业技术的进步又促进了绳索技术与装备的进步，二者共同推动了绳索作业与救援技术体系的发展提高。 1.3 北美救援绳索 北美救援绳索使用符合NFPA 1983标准2的安全绳，NFPA 1983标准对安全绳性能要求只有最低破断负荷、延伸率、耐高温性能等3项技术指标，规定绳索直径范围从7.5-16mm，每隔0.5mm为一个绳索直径尺寸。逃生绳（用作辅绳）直径范围为7.5-9.5mm（包括下限，不包括上限），最低破断负荷应不小于13.5kN；轻型安全绳直径范围为9.5-12.5mm（包括下限，不包括上限），最低破断负荷应不小于20kN；通用安全绳直径范围为12.5-16mm（包括下限与上限），最低破断负荷应不小于40kN。规定当负荷达到最小破断强度的10%时，绳索延伸率为1-10%。直径12.5mm是1/2英寸的估算值，实际确切的换算值应该是12.7mm，也就是说北美绳索救援技术体系主要使用最低12.7mm直径的静力绳作为救援主绳。12.7mm直径绳索最低破断负荷（MBL）为4000kg，按照纺织品器材安全系数1：10来计算，其工作负荷上限（WLL）为400kg，北美绳索救援技术系统使用如些粗大的绳索，是基于美国人个人参考体重140kg（包括人员100kg、装备40kg），两人体重280kg的假设而决定的。绳索救援尤其是高空救援一般不会也不必随身携带较多较重的装备，由于北美的参考体重与装备负荷估计过高，使救援绳索直径加粗，导致北美走上了迥异于欧洲的救援技术体系发展道路，优劣自现，泾渭分明。 1.3.1 绳索过重，影响携带 北美12.7mm直径的静力绳每米重约115g，即100米就是11.5kg。一般救援出动，未必对现场情况有充份的了解，所以要携带充足的绳索，比如山岳救援携带6根50米、2根100米绳索，仅绳索就已达到了69公斤，还不包括其他器材。 1.3.2 绳索过粗过硬，不易打结 直径超过12.7mm绳索，其绳结灵活性系数较大，加之绳索太粗太硬，不容易打结，尤其是使用过一段时间的比较老的绳索打结问题更加明显。绳结内绳索空隙较大，一方面影响绳结强度，另一方面严重影响救援工作效率。 1.3.3 绳索国际兼容性欠缺 北美绳索救援技术体系使用12.7mm直径绳索，并发展了与之的配套装备，这些装备整体上具有粗大笨重的缺点，如大号的各种滑轮、安全钩、八字环、缓降和锚点装备等。北美的绳索及其配套装备决定了其技术特点主要是以各种救援系统架设为主，缺乏灵活快捷的单兵自主升降技术与装备，系统架设广泛使用普鲁氏结抓结来弥补系统与装备的不足。随着工业技术的进步，绳索救援装备的发展日新月异，从80年代开始，欧洲逐渐发展了配合与10.5-11mm直径静力绳配套使用的轻量化、高效能、高安全性的现代化绳索技术装备。随着IRATA工业绳索作业技术全球化普及，北美运动与工业绳索作业领域也受到了很大影响，但是北美绳索救援技术体系无法与欧洲技术、装备兼容，其只会硬着头皮仍然以一种一条道跑到黑的趋势在自我发展，与欧洲装备市场全球化趋势抗衡，但是欧洲11mm及以下直径的绳索打败北美12.7mm直径绳索是迟早的事情。 1.4 国内消防救援绳索 1.4.1 国内消防行业标准绳索 消防用防坠落装备标准（GA494-2004）借鉴NFPA 1983标准，对安全绳性能要求也只有最低破断负荷、延伸率、耐高温性能等3项技术指标；安全绳直径范围为9.5-16.0mm，除了不含直径范围7.5-9.5mm的逃生绳之外，轻型安全绳、通用型安全绳的直径范围、最低破断负荷应、延伸率均完全相同。GA494标准规定的绳索实际上是夹芯绳中的静力绳，而标准只提到了夹芯绳，没有提策划并区分静力绳与动力绳，也没有静力绳所应具备的更多技术要素与参数性能，国内企业生产的绳索品质与欧洲CE标准体系绳索品质差距巨大，当前没有一款国产静力绳获得过欧洲CE标准体系认证，国产静力绳从来不被绳索技术界认可，在高空作业与救援当中不作为首选。不是国内绳索技术装备生产企业制造不出CE标准的绳索，恰恰有个别小企业在欧洲申报静力绳CE标准认证，只是国内的标准层次太低了，师从北美标准，直接迟滞了国内绳索技术装备制造业的发展，使之延误10年之久。 欧洲EN 1891标准对静力绳的最低破断负荷要求为22KN，GA494-2004标准对直径9.5-12.5mm的轻型安全绳的要求为20KN，相差2KN，也是够用的。实际生产的绳索最低破断负荷都要比标准高出一些，比如欧洲某品牌直径10.5mm绳索的最低破断负荷为28KN，国产某品牌绳索的最低破断负荷为26KN，静拉力都是够用的，但是国产绳索的整体性能不及欧洲CE标准体系绳索，国内消防实际使用的静力绳也多为欧洲品牌。直径12.5-16.0mm的通用型安全绳，在绳索训练与救援实战当中几乎用不到，而且这个直径的绳索与欧洲CE标准体系几乎所有的具有自动制停功能的主流救援下降保护器不兼容，用不上。 1.4.2 螺旋绳的应用 2000年以后，国内消防全盘引进日本螺旋绳技术与配套装备，开始使用日本12mm直径的螺旋绳。12mm直径螺旋绳最低破断负荷（MBL）为2900kg，按照纺织品器材安全系数1：10来计算，其工作负荷上限（WLL）为290kg，其使用负荷标定500 kg是按照1：6的安全系数来计算的。该绳索每米重约9.5-9.8g，即100米为9.5-9.8kg。当前螺旋绳也已国产化，根据消防部队的需求，直径以12mm为主。12mm直径螺旋绳延展率为36%，为延展率较高的绳索。具体来说螺旋绳有以下不足。 （1）螺旋绳是一种传统类高弹力绳索，制造简单，常用的螺旋绳由三股绳旋转而成，成本低，适合于单纯牵引，安全性低，不符合CE标准；螺旋绳没有绳皮保护，容易老化、摩损，沙子、小石子、铁片等异物一旦掺进绳股里，拉拽时容易割断绳索纤维；不防紫外线，日光曝晒后强度降低。以上特点决定了螺旋绳使用寿命较低，直接影响了其安全性。 （2）螺旋绳延展率较大，适合于具有动力负荷的救援条件，不适合于普遍的绳索救援，尤其不适合于高空救援使用。那么普遍使用螺旋绳呢？直径12mm螺旋绳的应用，不是因为其弹性好，抗冲坠，主要是因为螺旋绳能够很好地配合最原始下降装备安全钩的使用，摩擦力适中，手感好，这实际上是一种落后。 （3）12mm直径螺旋绳与一些现代欧洲CE标准体系的绳索技术装备不配套、不兼容，也就是不能适应现代绳索救援技术，使用螺旋绳，下降装备只能以安全钩、八字环为主，限制了先进绳索救援技术装备的应用普及，阻碍了国内绳索救援技术的发展进步，使国内消防绳索救援技术落后了2个技术时代，即欧洲（北美）传统绳索救援技术时代和欧洲现代IRATA绳索救援技术时代。现在消防部队虽然已经大量配备了欧式10.5mm、11mm直径静力绳，配备了欧系防坠落装备，但是由于螺旋绳技术的严重局限性，导致这些装备不能在训练与实战中广泛使用，多数都是陈放在库房里，假冒伪劣产品充斥其中。随着国内消防欧系与国产静力绳配备的增多，静力绳用于螺旋绳技术，新的问题也随之出现。静力绳表面光滑，直径较细，如双平结、称人结（腰结）等一些低强度绳结已经不能使用；使用安全钩、八字环下降更加难以控制，危险性比以前明显增大。 2 绳结 2.1 欧洲技术绳结应用 以IRATA为代表的欧洲绳索救援技术所用绳结主要有双八字结、双环八字结、单结（反穿单结）、工程蝴蝶结、吊索结等5个。绳结方面更加精简实用，这是从众多救援绳结当中进行绳结强度测试，比较绳结强度损失，对绳结优化使用的结果。这几个绳结主要用于绳索锚点系统架设，在各种救援系统、省力拖拽系统、松绳系统以及止回制动当中，均使用现代化装备，不使用也不依赖于绳结，系统安全性更高，组装、拆除、调整更加方便省时。 2.2 北美技术绳结应用 北美绳索救援技术常用绳结主要有双八字结、双九字结、双环八字结、单结、八字结、双渔人结、工程蝴蝶结、卷结、水结、普鲁士结、意大利半结、松绳结（水手结）、无须结、套结、吊索结等，这里仅列举使用率较高的15个绳结，如果考虑绳结的变化与传统绳索技术，要达到几十种。北美技术也力求坚持少而精和实用至上的原则，优化使用具有较高强度的绳结，绳结应用符合北美技术特点，但是北美技术依然对绳结具有较大的依赖性，用双渔人结绳圈制作普鲁士抓结在北美技术当中被广泛使用，这是其不足之处。 2.3 国内消防螺旋绳技术绳结应用 2.3.1 螺旋绳技术的绳结 国内消防螺旋绳技术有24个绳结，号称24种结绳法，实际上螺旋绳技术包括的绳结共有30个，如系扣绳结8种：单节、止结、半结、蝴蝶结、双股单结、8字结、双套腰结、三套腰结；捆绑绳结7种：腰结、卷结、双绕双结、锚结、捻结、交叉连结、纤绳连结；连接绳结3种：双平结、双重连结、床单连结；其他绳结6种：单活口连结、双活扣连结、单结结节、止结节结、输送结；身体结索6种：盘绕腰结身体结索、缚带连结身体结索、双套腰结身体结索、三套腰结身体结索、卷结身体结索、坐席身体结索。在引入日本螺旋绳技术之前，国内消防传统绳结只有梅花结和椅子结2个绳结。 2.3.2 螺旋绳技术绳结的不足 螺旋绳技术无绳结强度与绳结优化使用的概念，结绳训练往往与绳索技术及实战脱节，为结绳而结绳，甚至成了脱离实战的一种训练、比武科目，绳结练的多，用的少，绳结应用技术与理念严重过时。现用绳结实战价值太低，绳结较多地用于身体结索和锚点制作，没有专用的、理想的锚点绳结，导致救援系统安全性差。消防所用绳结多为欧美很多年前就已经淘汰或禁止使用的绳结，如称人结（腰结）、双平结，其绳结强渡分别是55-74%、43-47%，称人结由于打结方法简单、受力后不会收束，强度是很弱，而我们还作为主要承重绳结使用。普鲁士结（双活扣连结）教材只教绳结制作而不教用法，多数消防员只会打绳结不会实战应用，极少用来制作抓绳，用于系统止回制动；身体结绳在现代技术装备条件下已经没有太大实用价值；捆绑类绳结在救援实战当中应用不多。现用消防绳结中的绝大多数仅作为了解即可，引进全新的绳索救援技术，必须要更新绳结。 2.3.3 称人结必须淘汰 德国山岳协会安全问题研究会在其出版物生与死的分歧点中，考据过去多起山难事故案例指出，称人结是不可靠的绳结，建议所有攀岩者和野外活动者，凡是涉及人身悬挂作业的绳结，应改用双八字结。目前，在国内外攀岩和户外界都淘汰了称人结，使用双8字结或变形称人结，而双8字结应用最多。60年代以前，螺旋绳仍普遍使用，由于绳索直径较粗，且绞绳表面粗糙，称人结的问题并未凸显。尼龙编织绳普及以后，由于绳索直径较细且表面较光滑，绳索技术的层次也提升了，所以称人结的问题随之显现。以德国山岳协会安全研究机构测试现代登山绳所打的称人结绳环受力，承重仅160多kg就可能滑脱。因此国内消防在当前螺旋绳向静力绳过度的时期，务必更新绳结系统，淘汰称人结，以免发生危险事故。 3 锚点 锚点（Anchor）是绳索技术系统中绳索的系缚点和承重点，是绳索技术系统架设中最重要的一个环节，欧美叫锚点，港台叫确定点，国内消防沿袭日本名称叫支点（不确切），制作绳索技术系统要保证锚点绝对安全可靠。绳索技术系统锚点固定点（锚点系缚、承载物）的选择、锚点的设置与实战应用都是专业性很强的绳索技术。锚点系统是整个绳索救援技术体系最基础、最重要的技术系统，是其他系统的基础组成部分。北美绳索救援技术体系基础理论扎实，锚点系统研究深入，欧洲绳索救援技术体系锚点系统架设更加科学系统，标准化，双绳双锚点系统架设优势更加明显。欧、美绳索救援技术锚点系统架设均严格遵循力学原理，Y型锚点与偏离锚点架设充分考虑夹角的影响，如图1、图2。螺旋绳技术锚点设置非常原始落后。 3.1 欧洲技术锚点架设 欧洲绳索救援技术锚点系统架设科学合理，专业性强，使用专用锚点连接带（尼龙或钢丝绳）、扁带等锚点装置制作锚点，也根据环境情况灵活使用绳索架设锚点。对使用巨大结构、汽车、树木制作锚点，使用自重锚点、杆锚点、移动便携锚点，以及对绳索转向、绳索保护方法都有充足的技术标准指引。所有锚点装置的静力强度，除偏离点锚点以及仅仅是用来保持锚点绳索位置的锚点以外，都至少为15kN。规定人造纤维材质的锚点连接带的最低破断强度为22KN；钢丝制成的锚点连接带的最低破断强度为15KN。锚点架设坚持双重保护的原则，技术系统至少要使用两个以上的锚点，在锚点条件可靠的情况下，通常使用Y型锚点，Y型锚点架设主要有小Y型架设与大Y型架设，如图3。锚点通过锚点装置与技术系统完美结合，适用于锚点装置的相关标准为BS7883及EN 795。在IRATA技术双重保护原则下的锚点架设，标准绳索行进系统含一套行进子系统与一套后备子系统，两套子系统结合使用，作业绳索与安全绳索统称为锚点绳索。 3.2 北美技术锚点架设 北美绳索救援技术锚点系统架设方法灵活，因地制宜，使用绳索直接系缚，或者使用扁带、专用锚点连接带等锚点装置制作锚点，擅长实战锚点架设，使用单锚点、Y型锚点、星型锚点等多种锚点制作方法。 3.3 螺旋绳技术锚点架设 螺旋绳技术锚点架设，主要使用绳索直接系缚或短绳系缚做成锚点绳环，实战锚点尤其是楼层锚点制作能力较差，一般使用单绳单锚点或单绳串联锚点，没有锚点系统与双保护点的概念，Y型锚点架设不考虑夹角的影响，对双锚点架设夹角与受力情况等基本力学原理不清楚，没有研究，锚点系统架设技术基本上为空白。下面技术原理方面将螺旋绳技术与欧洲绳索救援技术锚点架设进行比较，来说明国内消防螺旋绳技术落后锚点架设的不足。 3.3.1 螺旋绳技术单锚点安全性差 欧洲绳索救援技术双锚点架设即使一个锚点出现意外，另一个锚点仍然可以起到系统保护作用，而且可以满足200kg的系统承重设计要求。螺旋绳技术单锚点或串联锚点是无法解决这个问题的，锚点出现意外，会导致系统崩溃。一款11mm静力绳，其最低破断负荷（MBL）为2880kg，标定8字结结点静拉力为2300kg，安全系数取1：10，系统使用小Y型架设，该绳索工作负荷上限（WLL）为288kg，当系统绳索荷载达到其工作负荷上限288kg时，Y型锚点夹角在0°到90°之间，2个锚点均分负荷在144kg到204kg之间变化，可见Y型锚点架设具有很好的分力效果，减少了每个锚点受力，大大增强了锚点系统的安全性。螺旋绳技术使用单锚点，如果锚点使用8字结（或反穿8字结）制作，当系统绳索荷载达到其工作负荷上限288kg时，其锚点要承受全部工作负荷288kg，可见单锚点不能分担负荷，要比Y型架设的双锚点承受更大负荷，锚点安全性较差。 3.3.2 螺旋绳技术锚点负荷能力差 同样是制作锚点，欧洲绳索救援技术使用专用锚点连接带或扁带环绕固定物对折制作锚点，可使其承受荷载强度增加1倍，起到增益效果；如果是单根扁带，也会使用双扁带做出双锚点，可承受负荷强度同样增加1倍。我们暂时不考虑锚固定点的最大负荷承受能力，仅从锚点连接装置负荷能力予以比较。一款扁带的最低破断负荷2200kg，安全系数取1：10，工作负荷上限为220kg，绕固定物对折制作锚点，该锚点系统可承受负荷4400kg，工作负荷上限为440kg，为扁带环单开使用的1倍，如图4。 欧洲绳索救援技术常常根据地形地物，因地制宜直接使用绳索制作锚点，这种绳索锚点也同样是双绳双锚点，如图5。取一款10.5mm直径静力绳（新绳）最低破断负荷2800kg， 安全系数2取1：10，工作负荷上限为280kg，工程蝴蝶结强度为61-72%，锚点绳索（绳结处）最低破断负荷减少为1708-2016kg，锚点绳索工作负荷上限仍看做280kg。使用双绳做双锚点，所以锚点系统可承受最低负荷为3416-4032kg，锚点系统工作负荷上限为560kg。锚点的作用不仅仅是承受一定的静力负荷，而且还要满足200kg的系统承重设计3要求，具备能够承受一定冲坠的负荷能力，即锚点必须保证有足够的承重冗余，基于IRATA技术的欧洲绳索救援技术锚点制作无疑完全具备了这样的能力。 螺旋绳技术没有使用锚点装置制作锚点的习惯，螺旋绳技术以绳索本身制作锚点，使用单绳单锚点，由于绳结强度损失而使其承受荷载强度大大降低，造成减弱效果。12mm直径螺旋绳（新绳）最低破断负荷2900kg，安全系数取1：10，工作负荷上限为290kg，以卷结为例，其强度为60-75%，锚点绳索（绳结处）最低破断负荷减少为1740-2175kg；锚点绳索工作负荷上限仍看做290kg。可以看出，螺旋绳技术单绳单锚点，具有一定的静力负荷承载能力，可以满足200kg的系统承重设计要求，但是锚点系统可承受的最大负荷与冲坠承受能力远远不如双绳双锚点系统。螺旋绳技术常常使用串联锚点，一个锚点系好之后，再用余绳在别处重复捆绑一下，这没有什么科学道理和增益效果，只是增加心理安慰而已。 3.3.3 螺旋绳技术横渡系统架设因缺乏锚点知识而存在严重错误 横渡绳索使用直径12mm螺旋绳，其最低破断负荷为2900kg，工作负荷上限为290kg，由于缺乏锚点架设力学知识，消防横渡救援操法训练存在严重错误和安全问题，如图6。其一螺旋绳是动力绳，延展率超过30%，不适合用做救援绳索，也不适合用作横渡绳索；其二横渡绳使用一条工作绳，没有保护绳，一旦工作绳索崩溃，人员将直接坠落，训练场设置保护网，山岳救援实战还要携带并架设保护网吗？其三横渡绳索拉的过紧，使用绞盘拉至紧的不能再紧，力求使绳索保持180°的直线，这是严重错误的，也是非常危险的，容易使锚点崩溃或绳索崩断。人员沿绳索横渡时，在人员和绳索的连接点与两侧绳索会自然形成一个夹角，1个体重80kg（含装备）的人，夹角为120°（称为临界角）时，负重点两侧绳索所受负荷为80kg。120°夹角称为临界角，夹角大于120°时，两侧锚点所受拉力会明显增加，考虑系统安全，横渡系统架设与锚点制作均不宜超过这个临界夹角太多。夹角为166°时，为328kg，超过了国际参考工作负荷上限290kg；夹角为170°时，为510kg，超过了该螺旋绳标定使用负荷500kg。如果按2个人体重160kg（含装备）计算，夹角为148°时，为290kg，达到了国际参考工作负荷上限290kg；夹角为162°时，为511kg，超过了该螺旋绳标定使用负荷500kg。夹角为180°时，即拉成直线，两侧绳索及锚点受力将趋近于无穷大，系统崩溃。以上绳索所受的负荷拉力也是横渡系统两侧锚点系统及其组件如安全钩、滑轮等所受拉力。经以上分析可知，横渡系统架设要充分考虑绳索工作负荷和横渡人员体重，根据可接受的负荷角度，适当掌握绳索的松紧度，盲目强调攀爬横渡的方便，追求横渡的速度而把绳索拉的过紧过直，违反基本力学原理和安全常识，务必予以纠正、杜绝。全国消防大比武操法攀爬横渡操与高空山岳救援操，就是利用日本山岳绳索救助技术中常用的绞盘收紧横渡绳索，严重误导了全国消防部队，2014年5月15日四川广安消防绳索救援横（斜）渡训练亡人事故，与这种操法训练有直接关系，充分暴露了这螺旋绳技术的严重缺陷，值得我们深刻反思，吸取教训，学习引进基于IRATA技术的欧洲绳索救援技术，开展高空救援技术专业化、实战化培训已经刻不容缓。 3.3.4 螺旋绳技术锚点架设能力整体落后 锚点架设是国内消防绳索救援尤其高空救援的薄弱环节，存在潜在危险。一个合格的绳索救援技术人员，首先是一个锚点架设能手，而我们的绳索训练并没有培养这种技术，没有锚点架设训练和相关要求，对于仅仅依靠消防训练塔进行绳索训练，没有系统的专业化学习和实战训练，是不可能掌握锚点系统制作技术的。训练塔简单的锚点设置方式使人的思维僵化，遇到救援实战不知所措。在国内消防楼层救援实战当中，普遍不做锚点，靠人员徒手拉拽，锚点架设环节已经成为我们绳索救援尤其是高空救援的严重问题。 4 突然死亡原则预防 “突然死亡原则”（The Sudden Death Rule），是指任何一个人的死亡都不会造成所架设系统的瓦解，或是令其他人的生命陷入危险。就是说，在任何技术操作系统中，人只能担任系统的“操作者”，决不可以成为“系统的一部分”。突然死亡原则是现代绳索技术系统（包括绳索作业技术系统与绳索救援技术系统）最重要的一条安全警示法则，预防突然死亡原则是做好绳索作业与绳索救援安全工作的核心技术手段与装备措施，这种预防不是主观上的预防，是通过先进的技术与装备，对一切人为操作和人的主、客观行为方面可能存在的危险因素所进行的最严格的、最高级别的预防。 4.1 欧洲技术突然死亡原则预防的优势 欧洲各大品牌绳索技术装备制造商生产主流下降器（如攀索ID），都具有自动制停功能，也称防慌乱功能，打开即可控制移动，放手则停止；一些电动升降装备（如瑞典ActSafe）及其遥控设备同样具有自动制停功能，上升或下降国产当中，不会因误操作或忘记操作造成对顶部锚点或地面的撞击事故。这些手动下降装备与电动（油动）升降装备从根本上预防了突然死亡原则，保证了绳索操作人员与绳索技术系统的绝对安全。 在欧洲现代（IRATA）绳索救援技术体系当中，一切技术系统的组装、架设与操作模式以及相关装备的研发应用都是主动预防突然死亡原则的，技术系统不会因人员意外放（失）手崩溃失效，消除了系统潜在安全隐患，使系统架设与救援行动更加安全、高效。个人升降系统（IRATA双绳技术）、挂接式救援中都使用ID等自动制停专业下降器，使用Asap等流动止坠器做后备保护，如图7。在各种救援系统架设中，也同样使用ID作为专业锚点装备、下降释放装备，实现控制释放、自动制停与止回，如图8。 高空作业存在坠落的风险，不管是人的因素还是物的因素，不管这种高空坠落的可能性有多小，它都是客观存在的，欧洲绳索技术与装备的精髓一方面是避免高空坠落的发生，另一方面是当坠落不慎发生后，将坠落的伤害降至最低，使人员免于重伤或死亡。 4.2 北美技术“突然死亡原则”预防的不足 北美绳索救援技术的一个显著特点是使用直径8mm抓绳，代替自动制停装备使用，抓绳是由双渔人结绳圈制作的普鲁士抓结，依靠抓绳与主绳摩擦实现止回、制动，抓绳应用于北美所有的救援系统架设当中，是北美绳索救援技术的一大特色，属于被动预防突然死亡原则，与欧洲技术彻底避免使用抓绳形成鲜明对比，抓绳的潜在安全隐患也是北美技术显而易见的弱点。 4.2.1 抓绳自身的潜在安全隐患 北美绳索救援技术使用抓绳与主绳摩擦来止回、制动，存在滑动、熔断甚至崩断的可能性，尤其是抓绳与主绳一方或二者均为粗糙的尼龙绳索（如螺旋绳）时，因摩擦力更大导致危险性更大，可能会导致抓绳受热熔断。直径8mm抓绳最小破断强度和工作负荷上限肯定远远小于直径12.7mm绳索，当系统负荷或冲坠冲击力达到一定程度时，系统肯定会抓绳处首先断裂，造成系统崩溃。欧洲某实验室测试表明，直径8mm抓绳（普鲁士结）抓握静力绳主绳，在3-5KN的拉力下会出现滑动。在一次横渡救援训练当中，使用螺旋绳架设跨度100m左右的横渡救援系统，使用直径8mm静力绳做抓绳做系统保护，后来发现在静拉力下抓绳的抓结处熔融焦化，如果人员体重再大一些，横渡绳与横渡保护绳拉的再紧一些，可能会导致抓绳熔断，造成危险事故。 4.2.2 北美技术使用抓绳仍有可能违反“突然死亡原则” 北美技术使用抓绳，也是为了避免“突然死亡原则”，但是除了在省力拖拉系统中反复抓拖主绳的抓绳之外，其他所有系统架设都是被动地避免突然死亡原则的措施，即先有系统绳索回复（较小坠落）的发生，然后再有被动止回，拉住绳索。北美技术人员上升、下降方式主要是使用拉升、下降系统进行拖拉、释放，不进行自主升降。使用抓绳往往需要设置专人看守，其职责是防止抓绳卷进设备（如滑轮），造成系统故障卡死，或者当抓绳不能随主绳回复而自动回复时，手动操作使其回复以便止回。因此，抓绳的应用在一定程度上依赖于人的操作，抓绳能否达到最佳工作状态，仍然取决于人的主观意识与人为操作，如果某一瞬间抓绳未抓住主绳，这时操作人员因走神或意外昏迷，那么抓绳保护失去作用，导致主绳回复，引发系统事故。在这种情况下，人从系统的间接部分变成了直接部分，抓绳并不能使北美技术完全避免“突然死亡原则”，仍然存在一定的触犯“突然死亡原则”的风险，如图9。 4.2.3 双抓绳未给北美技术系统增加双倍安全性 北美技术系统当中，只要应用抓绳之处，现在全部使用双抓绳，然而双绳就安全了吗？未必安全。两个抓绳一前一后抓住主绳，二者同时均分均分受力的几率很小，绝大多数情况是一旦其中一个抓绳先受力，这个抓绳基本上就会承受绝大部分的力，甚至几乎承受全部负荷，如图10。基于这种受力状况，往往也是一个抓绳A承担系统负荷，则另一个抓绳B不起作用，如果抓绳A在静拉力状态下断裂，那么未受拉力的抓绳B一定会承受因抓绳A断裂而发生的冲坠。如果这样的抓绳在静拉力状态下断裂，那么它在冲坠情况下更容易断裂。因此双抓绳的作用只是多了一道表面上的保护，与一个抓绳的作用区别不大，1加1未必等于2，双抓绳未给北美技术系统增加双倍安全性。 4.2.4 8mm抓绳是为北美技术系统最大安全漏洞的最大“补丁” 绳索救援系统的实际承重设计，必须从系统最弱的部位来衡量，使用直径8mm抓绳的部位无疑就是最脆弱的部位，北美技术系统虽然使用直径12.7mm绳索来确保其系统的绝对安全性，但是不论系统主绳的承重负荷有多强都已毫无意义。在解决突然死亡原则问题方面，北美技术明显落后于欧洲技术，欧洲技术使用抓绳器、自动制停装备和锚点装备，成功、巧妙地解决了系统架设突然死亡原则问题，使系统架设科学合理，安全高效；而北美技术却将系统安全托付于一个8mm抓绳，不但于事无补，而且造成了北美技术最大的安全漏洞，8mm抓绳就是其最大的补丁。实际上北美技术一直在打补丁，以前是使用一个8mm抓绳，后来发展为两个；锚点器材由八字环换成了缓降架；为防止抓绳卷进滑轮，开发了深而窄的特殊滑轮；最近几年又开发了镜像滑轮（PMD）、移动救援保护器等。但是北美绳索技术装备非常昂贵，以上这两种器材的价格要数倍于欧洲的锚点装置（ID），这些新式装备是不容易取代几乎没有成本的抓绳的，抓绳问题将是北美技术长期的问题，在一些引进北美技术的亚洲国家，这个问题会更为突出。北美技术将简单问题复杂化，现在补丁摞补丁，也未能解决其技术系统的安全漏洞，这是北美技术系统不能自圆其说的逻辑谬误，直接动摇了北美绳索救援技术体系的权威性。 4.3 国内消防螺旋绳技术严重违反突然死亡原则 国内消防螺旋绳技术在抓绳器材应用和避免突然死亡原则方面，与欧、美绳索救援技术没有任何可比性，螺旋绳技术不使用锚点装置、自动制停下降器，抓绳器和抓绳，使整个螺旋绳技术全面严重违反了突然死亡原则，导致国内消防绳索救援尤其是高空救援存在极大安全隐患，主要有以下几个方面。 4.3.1 绳索下降 螺旋绳技术使用八字环、安全钩等非自动制停下降器进行下降训练或开展救援，下降时右手必须握紧绳，用右手的抓握的松紧程来控制下速，此时人的右手就是“系统的一部分”，操作者一旦成为系统一部分时，就触犯了突然死亡原则。如果人员因操作失误或某种原因突然昏迷或短暂昏迷，如被上方重物击中头部或是自身疾病引起的昏迷，致使右手松开绳，而在右手松开的一瞬间，下系统就会即刻瓦解，导致操作者坠落，造成严重伤害甚至死亡。 4.3.2 系统架设 螺旋绳技术往往以人体为锚点，直接徒手操作，即通过人力拉拽的方式构建释放（下降）或拉升（上升）救援系统，一名或多名操作者共同承担救援系统的架设，各自都成为了系统的一部分，系统安全性取决于系统操作人员的主观意识、操作准确度、力量大小和耐冲坠程度等，那么这种非常脆弱的人力救援系统架设就触犯了突然死亡原则，而我们早已习以为常，不觉得有任何不妥。这样的救援系统是承受不了较大的意外冲坠的，一旦救援人员或救援人员和被救人员同时发生了冲坠，几个人个人的力量是拉不住的，极有可能导致垂直救援系统瓦解，发生致命危害。一个80kg的人发生坠落，当冲坠系数（FF）为1时，所受冲击力为体重的10倍，即8KN；当冲坠系数（FF）为2时，所受冲击力为体重的20多倍，达到了18KN，这样的瞬间冲击力使人无法承受，如果被救者体重也作用与救援人员的身上，那么救援人员将没有生存的几率，有可能上方栓牢的系统组成人员也将被带下去。1965年11月，在欧洲某地一次背负伤者悬垂下降的山岳救援训练当中，系缚在悬崖树干上的锚点绳环从称人结处松脱，导致悬垂下降中的“背负者”和“模拟伤者”直接坠落，两名上方保护者之一也被拉坠崖，造成一死二重伤的严重事故。上方人员使用身体对下降救援人员进行徒手保护，也是国内消防螺旋技术的基本特点和一贯做法，其安全隐患不言而喻。 4.3.3 滑轮省力系统应用 滑轮省力系统有简易省力系统、常规省力系统和快速省力系统三种，螺旋绳技术当中只有简易省力系统的应用，而且省力程度一般只做到2：1，不使用止回器材。操作人员操作没有止回功能的简易滑轮拉升系统时，因为某种原因（如受伤、心脏病、晕眩等）失去意识或体力不支，其双手自然无力放松，绳索马上往回复，导致被拉升的人或物体坠落，系统崩溃，违反了突然死亡原则。 4.3.4 电动升降装备应用