电动机的火灾预防措施(精选8篇)
电动机是一种将电能转变为机械能的电气设备。在使用过程中,电动机也存在着火灾危险性。所以研究电动机的火灾原因及其防范措施,是防火工作的一项重要的内容。
1电动机的火灾原因
电动机发生火灾的原因,主要是选型、使用不当,或维修保养不良所造成的。有些电动机质量差,内部存在隐患,在运行中极易发生故障,引起火灾。
1.1电动机过载负载超过电动机额定功率和电源电压过低,电动机都会发生过载,过载必然会引起电动机绕组过热,甚至烧毁电动机,或引燃周围的可燃物,发生火灾。
1.2绝缘损坏如果电动机绕组导线绝缘损坏,会造成匝间或相间短路;如果绕阻与机壳间绝缘损坏,还会造成对地短路。短路产生大量的热,导线有熔断危险或最终烧着引起火灾。
1.3接触不良连接线圈的各个接点或引出线接点如连接不牢;导线线端接触不良;直流电动机转子绕组与换向器连接处脱焊,或更换新电刷后研磨不良,与滑环接触不好,电刷碎裂等,都将形成大的接触电阻,而发出火花或电弧,或损坏接点周围导线的绝缘,或使电动机发生单相运行烧毁电机等等,这都是导致发生火灾的因素。
1.4电动机选用不当选用的电动机如果没有考虑到它的工作环境、功率、启动、调速、机械特性,安装等要求,电动机在运行中会容易发生故障,引起火灾。
1.5单相运行带有负载的电动机发生单相运行后,如不及时发现,采取相应措施,必然要烧毁电动机绕组,甚至起火。
1.6机械磨擦电动机运转中最突出的磨擦是轴承磨擦,它会出现局部过热使润滑脂变稀溢出轴承室,升温更高,升到一定值会引燃周围可燃物。有时轴承环体被碾碎而使转轴被卡住,烧毁电动机引起火灾。此外,如果轴承磨损严重就会产生不同心和气隙不均,使转子和定子摩擦部位温升可达1000℃以上,将定子、转子绝缘破坏而短路,严重磨擦时,甚至产生火花。
1.7铁损过大铁损中的涡流损耗表现在铁芯发热上。如果铁芯硅钢片质量、规格不符要求,或者片间绝缘强度过低,都会使涡流损耗过大而产生大量的热。如果该电动机拖动负载后,必然会发生过载现象。
1.8接地装置不良电动机绕组对机壳发生短路时,如无可靠的保护接地,那么机壳就带电,如果机壳周围堆有其它杂乱的易燃物质,电流就会由机壳通过这些物质流入大地,时间一长也会逐渐发热,有引起火灾的可能。
1.9维护不好①维护不好,使灰尘、纤维和其它杂物堵塞了电动机的通风槽,妨碍了散热,结果使温度升高而起火;②积聚污垢使轴承发热膨胀,甚至轴承被卡住不能转动,结果犹如加大负荷,使线圈电流大大增加,导致线圈发热起火。
2电动机的火灾预防措施
电动机只要结构、型式选择得当,安装合理,装有各种可行的保护装置,并在运行中加强责任制,严密监视运行状态,及时发现和解决问题,并加强对电动机的维护保养,则电机火灾事故是完全可以避免的。
2.1正确选择电动机这是关系到能否安全而又经济使用电动机的首要问题。
2.1.1按照工作环境选定适当的防护形式。如:潮湿环境应选用封闭式电动机;燃爆性气体环境应选用防爆型电动机等。环境因素还应考虑防尘、防腐、温度等情况。
2.1.2电动机的功率必然与生产机械载荷的大小及其持续和间断的规律相适应。电动机的功率应稍大于生产机械的功率,选择时可根据实际情况,事先计算好所需电机的功率。选用电动机功率还应考虑周围环境温度,此外还应正确选择配用导线。
2.1.3选用电机时,除要考虑环境和功率的要求之外,还要考虑到转速、启动、调速,机械特性、安装的要求及其他要求。
2.2采用的起动方法要得当
2.2.1鼠笼式电动机在电源或变压器容量许可的情况下,应优先采用全压起动;当其功率大于变压器容量的20%或其功率超过14KW时,应采用降压起动。
2.2.2绕线式转子电动机起动时,在其转子绕组的回路中接入变阻器。起动变阻器的起动,对于功率转小的电动机,可采用一般三相变阻器或油浸起动变阻器;较大功率的电动机则采用水阻器。
2.3电动机的安装应符合防火要求
2.3.1电动机应安装在牢固的机座上,电动的基础应为非燃烧体。
2.3.2电动机机座的基础外围与建筑物或其他设备之间应留出净距不大于1m的通道;电动机与墙壁之间,或成列装设的电动机,当一侧已有通道时,则另一侧的净距可不小于0.3m。电动机与低压配电设备的裸露带电部分的距离不得小于1m。
2.3.3电动机附近不准堆放可燃物,地面不得有油渍、油棉纱;电动机起动设备附近不准堆放杂物;电动机及联动的机械至开关的通道应经常保护畅通。
2.3.4靠近电动机的一段电源线,必须用金属软管或塑料套管保护。软管与电源线管连接处必须用夹头轧牢、固定;另一端与电动机进线盒连接处,也应作固定支点。
近年来, 随着经济的发展和收入的提高, 电动车 (包括电动自行车、三轮车) 因为速度快, 体积小, 便于存放, 使用方便等原因, 越来越多地取代了自行车。据统计, 在我国仅电动自行车已达到1.2亿辆以上。城中村中因汽车使用受限, 电动车的使用更为广泛。调查中一幢占地167m2, 六层, 每层5间外租房的普通城中村建筑, 电动车的数量可达到15辆以上。
城中村中发生在住户房间内的火灾, 一般只是烧损一些财物, 少有人员伤亡。随着电动车数量的增多, 因电动车导致的火灾逐渐上升, 而且往往导致多人受伤和死亡, 造成不利影响, 严重的甚至影响到一个城市的火灾整体形势。以郑州市为例, 2010年5月至2011年4月共发生亡人火灾4起, 亡9人, 其中城中村电动车火灾2起, 亡4人, 占总起数的50%和亡人数的44%。而2011年4月25日凌晨1时13分发生在北京市大兴区旧宫镇的一起重大火灾, 也是城中村中因为电动车电气故障引起的。该起火灾死亡18人, 受伤23人, 在全国造成了极为恶劣的影响, 在北京还掀起了城中村消防整治的高潮。分析火灾原因可以看出, 城中村电动车火灾已经成为一个不容忽视的问题, 需要引起足够的重视, 采取妥善措施加以解决。为什么城中村电动车火灾会造成这么大的危害呢, 有多方面的原因, 分析如下。
1 建筑原因
城中村的建筑现在呈渐高趋势, 从二层到六层, 从十层到二十多层, 比城区居民住宅楼还要高上许多。这些房屋, 多数内部建成一室一厅结构, 可用于开办小旅馆, 也可用于对外常租, 许多农户就依靠出租房屋提供生活来源。以郑州市发生火灾的一户居民楼为例, 该楼六层, 每层5户, 每月租金6000元。该楼共29个房间对外出租, 每个房间少则1~2人, 多则4~5人, 构成了近百人住宿的庞大群体。而农民自建住宅因不需要办理各种审核手续而一切从简, 住宅内不要说自动喷水灭火系统或火灾自动报警系统, 连室内消火栓都没有。
从疏散的角度来说, 城中村中一幢建筑只有一个安全出口, 且楼顶不能连通, 这是造成亡人火灾的一个非常重要的因素。和商场火灾、城市居民楼等火灾不同的是:商场有多个疏散楼梯, 从没有过火的楼梯疏散即可脱险。城市居民楼可以向楼上跑, 通过相邻门洞未着火楼梯脱险。而城中村中建筑, 只有一个楼梯, 往往楼顶也无法逃出, 租户很容易采取强行从楼梯间疏散的方法, 从而自投火海, 发生人员伤亡事故。
2 电动车原因
2.1 电动车的摆放
城市居民楼有专门的车棚存放车辆, 一般农村家庭有院子可以存放车辆, 城中村就不同, 既没有车棚也没有院子, 电动车都是直接存放在建筑门厅和楼梯间内, 发生火灾后, 火和浓烟从楼梯间向上扩散, 将直接危胁到楼内人员的安全。电动车在唯一的出口门厅摆放, 只留一条让人侧身通过的狭窄通道, 火灾发生后电动车被烧倾倒, 疏散极为困难。
2.2 电动车的可燃性
电动车使用了塑料和聚氨脂等可燃材料, 其火灾荷载相当可观。为更好地掌握电动摩托车的火灾荷载, 我们对电动车原车和火场中的残赅进行了称重。小轻骑飞鸽电动车, 重85kg。相同的两辆被烧毁车辆, 一辆残骸重量为61kg, 另一辆残骸重54.5kg。木兰西格玛电动车, 重量65kg, 残骸重量47.5kg。计算可得, 三辆车重量差平均为24.34kg。考虑到部件燃烧后脱离, 每辆电动摩托车可燃材料应在10~20kg之间。取中间值15kg进行计算。塑料是石油化工产品, 由高分子碳氢化合物等组成, 燃烧温度在1100℃左右。塑料的燃烧热值可定为4.0×104kJ/kg (其原料为原油等, 燃烧热值都在4.0×104kJ/kg以上) , 一辆车将产生6.0×105kJ的热量。以十辆车计算, 产生的热量将达到6.0×106kJ。以木材的燃烧热值1.67×104kJ/kg计算, 相当于360kg的木材燃烧。可以将2000kg的水从0℃全部转化为100℃的水蒸汽。
2.3 电动车电瓶因素
电动车蓄电池在火灾时, 会析出氢气, 氢气与空气混合能形成爆炸混合物, 且爆炸极限范围很大, 从4%~80%, 爆炸温度可达到2130℃, 是木材燃烧温度 (1100℃左右) 的两倍, 能直接造成人员重伤甚至死亡的后果;在火灾中氢气的“嘭”“嘭”爆炸声, 也会加剧人员的恐慌情绪, 导致人员惊慌失措, 加重火灾危害。
3 充电电压和火灾时间对火灾后果的影响
按照《电能质量 供电电压偏差》GBT12325-2008第4.3条规定, 民用建筑220V单相供电电压偏差为标称电压的+7%, -10%。按照这个要求, 电压在198~235.4V之间变换是正常的。电动车一般是在晚上人们休息时进行充电的, 根据人们的生活常识, 晚上22时后电压就会从用电高峰时的不足220V增加到235.4V, 电压高, 电瓶就会“过充”。较高的电压会导致蓄电池外壳变形, 严重的会导致蓄电池被充爆。而经常性的高压运转, 蓄电池的寿命就会减少, 也更容易发生事故。这也是为什么电动车火灾一般发生在后半夜的原因。而后半夜时人们处在熟睡中, 发生意外后头脑不清醒, 容易采用错误的应对措施, 象郑州市某城中村亡3人的火灾中, 一家3口本来可以向楼上进行疏散, 但奶奶抱着孙子冲到了楼下被烧死, 父亲在救援时也遇到不幸。所以, 时间特殊性, 也导致了亡人事故的高发。
4 “三合一”等情况的出现加剧了火灾危害
“三合一”是指住宿与生产、储存、经营等一种或几种用途混合设置在同一连通空间内的场所。北京大兴区的火灾建筑, 一至三层为砖混结构, 四层为彩钢板结构, 一层、二层用于服装加工, 有49台缝纫机, 三层、四层为出租房屋住人, 是典型的“三合一”结构, 发生火灾后, 火势迅速蔓延, 人员不及逃离, 惨剧就此发生。
5 城中村居民消防意识不强
调查发现, 城中村内租住人员, 几乎全部是外来打工人员, 整日为生计奔波, 很少有时间学习消防知识;户主是农民, 对消防知识也不甚了解, 对租户谈不上什么消防管理;在楼内, 所有电动车都从各自屋中接线至门厅充电, 十辆电动车, 就有十道临时拉接的充电线路, 火灾发生后, 电线短路, 全楼停电, 一片漆黑;再加上火灾烟雾弥漫, 人员很容易惊慌失措, 自救不当, 导致悲剧发生。
综上所述, 城中村和一般的城市居民楼、农户家庭有很大的不同, 而又没有采取相应的措施, 从而导致了火灾后果严重。针对城中村电动车火灾特点, 应该采取采取以下措施来进行预防。
5.1 动员居民改变建筑结构
城中村中, 各家各户是邻里乡亲, 相对较熟, 联合建房或对住房进行改造有实行的可能性。可以通过对群居民讲解火灾的危害, 发放适当的补助等方法, 动员居民将新盖的房子两户或更多建成一体, 中间相通, 这样, 一幢建筑就会有两个或以上的疏散楼梯间。或者对已有的建筑, 采取将相邻两栋建筑顶层用连廊或楼梯连通的办法, 达到普通城市居民楼的楼梯条件。采取这两种办法, 就从根本上解决了疏散楼梯数量不足的问题, 增加了建筑的安全系数。
5.2 将门厅用电和其他用电分开
在城中村农户家中, 已经全面推广使用了空气开关, 可以进行有效的漏电和短路保护。需要再多加一个空气开关和一些导线, 对门厅专门布线, 并在门厅内安装专线对电动车进行充电, 禁止从户内接线至门厅。这样, 门厅内电动车发生火灾后, 其他部位电源仍可正常使用, 保证疏散逃生时的正常照度, 减少恐怖心理, 方便人员安全逃生。增加一个空气开关 (施耐德空气开关只需17元, 梅兰日兰32A空气开关的只需23元) , 再对电线进行轻微改动, 所需费用不超过100元, 达到了安全和费用的最佳结合。
5.3 在门厅内增加简易喷淋
鉴于门厅内可燃材料多, 易发生火灾, 可以在门厅内加装简易喷淋。只需从室内用水的管路中引出一条直径25mm以上镀锌钢管到达门厅适当位置, 再安装一个喷头即可, 不需要水泵和更多的管路。发生火灾后, 喷头开放洒水, 压制火势并阻止火灾向楼梯间方向扩散。以喷头流量系数K=115的边墙型标准喷头计算, 城中村内一般水压可达20m, 即P=0.2MPa, 喷头流量为每分钟115× (10×0.2) 1/2=162.6L, 只要6min就可以喷下1t水。而边墙型标准喷头的保护范围正好是9m2的正方形, 基本可以对门厅全覆盖。这样, 可有效控制火势, 减少人员伤亡。从费用上算, 一个喷头10元钱, 管路从室内生活用水接出, 只需要几十元钱就可以起到良好的保护作用, 符合既安全又省钱的原则, 易于为一般农户所接受。而安装整套的喷淋系统, 包括管道, 喷淋泵, 报警阀等, 看起来力度很大, 安全性更好, 但是一整套系统下来, 没有几万元钱是完不成的, 势必极大地增加农户的负担, 而且不方便维护管理, 无法推广实施。
这里需要讨论一下划分专门房间并增加喷淋放置电动车的利弊。门厅内疏散通道宽了, 人员出入方便, 可以起到一定的作用。但这个摆放电动车的房间如果发生火灾, 火灾仍会和原先一样大, 烟气和高温的危害也相同。而拿出一间房子摆放电动车, 因为不方便和费用问题, 短时间内可行, 时间长了, 仍会回到在门厅内放置电动车的老样, 效果并不好。郑州市某一城中村2011年4月27日发生的一起亡1人的电动车火灾, 就是在有专用充电房的情况下, 住户仍将车放在门厅内充电引起的。
5.4 安装室外消火栓, 配置相应消防器材
许多城中村内没有室外消火栓, 需要办事处或村委会出资, 在合适位置安装室外消火栓, 并在消火栓附近设置水带水枪, 一旦发生火灾, 在消防队赶到现场前, 先期进行自救。
5.5 严厉查处“三合一”行为
需要公安机关消防机构和辖区派出所、乡 (镇) 、办事处的安监部门进行检查, 督促住户消除隐患。只要给群众讲明危害, 群众就会自发的整改隐患。而“三合一”的整改, 可以采取将人员搬离的方法;也可采用划分单独的防火分区的办法, 人员居住区域采用独立的疏散通道, 并用耐火极限不小于1.00h的楼板和2.00h的墙体 (楼梯间的墙和分户墙) 与生产、经营部分隔开。
5.6 加大宣传力度
对城中村中居民, 特别是外来打工人员, 要加大宣传力度。需要消防机构和辖区办事处在城中村, 大量发放宣传资料, 播放短片, 进行消防宣传教育, 必要时, 可以由办事处组织人员上门进行宣讲。也可对每户的户主进行详细培训, 再教会家中其他人员, 从而提高大家的防灾意识和逃生能力, 有效避免火灾发生。
总之, 城中村电动车火灾已经造成了严重的社会危害, 决不能任其发展。需要社会各方面共同努力, 采取有效措施, 严防类似火灾的发生。
摘要:;城中村因电动车引发的恶性火灾呈多发势头。通过对城中村电动车火灾调查, 由于建筑结构不合理及电动车的摆放不妥等原因, 易发生恶性火灾, 就此开展了对城中村电动车火灾的研究。提出了应改变建筑结构, 增加简易喷淋、加强宣传等方面的预防火灾的有效措施。
关键词:城中村,电动车,恶性火灾,预防
参考文献
[1]GB 50016-2006, 建筑设计防火规范[S].
[2]GB 50084-2001.2005, 自动喷水灭火系统设计规范[S].
[3]GB 50039-2010, 农村防火规范[S].
摘要:在当前电动车的使用越来越频繁的新形势下,电动车火灾频发的问题带来了非常严重的社会危害,倘若任其发展,将会导致更加严重的后果,不利于国家社会的和谐稳定。在这样的大背景下,有必要进行电动车火灾频发的原因及其解决策略探索,从而切实减少甚至避免电动车火灾的发生,营造良好的电动车出行安全环境。
关键词:电动车;火灾频发;出行安全;充电器故障
中图分类号:X928 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)23-0101-02
在现阶段,我国经济社会飞速发展,人民群众的生活水平也得到了大幅度的提升,电动车由于具备行车速度快、价格低廉、重量轻、体积小、存放方便、使用简单等一系列的优势而受到了广大人民群众的热切欢迎,使用电动车的人数也变得越来越多。与此同时,在电动车的数量日益增长的新形势下,由于电动车的使用而引起的火灾问题也日益凸显出来,并且造成了大量的人员伤亡问题,对于国家社会的发展带来了非常不利的影响。接下来,本文将首先深入地分析电动车火灾频发的原因,然后,在此基础上,提出电动车火灾频发的解决策略。
1 电动车火灾频发的原因
1.1 充电器故障
一方面,在利用电动车充电器进行充电的过程中,由于变压器积热不散或回路意外短路就会导致起火。另一方面,一些低成本的电动车充电器不具备良好的安全性能,就会面临散热不畅的问题,并且会存在一些电路原件由于使用时间过长而掉落的问题,最终就会造成接触不良、热量积蓄而引起的打火现象。另外,一些电动车的车主反复缠绕充电器电线,这就会导致充电器的电线内部发生故障,从而进一步导致起火问题。与此同时,一些电动车充电器充电插口正负极相互接近,并裸露在外边,一旦遇到雨雪等天气,就会非常容易地受到腐蚀,从而导致起火问题的发生。
1.2 电池故障
在现阶段,在市场上使用的电动自行车电池涵盖了两种,分别是:铅酸电池和锂电池。铅酸电池出现自燃问题是由于电池组连接故障而造成的,包括电极与导线之间的连接不可靠、导线截面积不够大、电池盒不具备保险装置、由于导线绝缘皮磨损而导致的短路问题等等。与此同时,锂电池相对于铅酸电池来说虽然不会出现自燃现象,但是,它也会由于使用不当等因素而面临着一定的火灾
危险。
1.3 线路故障
一方面,在电动车行驶的过程中,会由于颠簸、震动而造成线路绝缘层摩擦破损,从而造成线路短路的问题。另一方面,部分电动车在安装报警器之后,其线路和电池直接相连,倘若线路出现问题,就非常容易出现起火现象。此外,在电动车自带的保险丝发生断裂之后,倘若随便安装新的保险丝,那么,就会造成潜在的电动车火灾安全隐患。
1.4 长期过载使用
在电动自行车长期带人载货运行的情况下,电机就会非常容易发热,磁钢也会退磁,从而造成电机效率降低、电流加大的问题,长此以往,就会导致起火现象的出现。
2 电动车火灾频发原因的解决策略
(1)加强对电动车的监管,规定电动车充电器质量必须达到合格标准方可出售。根据上述的分析可知,电动车火灾频发的一个非常关键的原因就是电动车的充电器质量问题。因此,必须保证电动车的充电器质量达到合格标准方可出售。具体来说,电动车的充电器必须具备良好的滤波、过载保护、变压、稳压、过充保护、漏电短路保护等功能,它的外观材料也一定要具备良好的阻燃性能。只有这样,才能够真正确保电动车的充电器质量达到合格标准,才能够将这样的电动车充电器流向市场当中,彻底避免由于电动车的充电器质量问题而导致的火灾问题的
产生。
(2)进一步加强电动车使用领域管理,增强电动车使用人员防范火灾的意识。
只有进一步加强电动车使用领域管理,增强电动车使用人员防范火灾的意识,才能够从电动车使用人员的角度来减少甚至避免电动车火灾的发生。具体来说,应该做好以下的三个方面的工作。
第一,电动车使用人员进行购置电动车的过程中,必须认真选择品牌以及装置。合格的电动车都是具备生产许可证、存在着良好的市场知名度的,并且,不易发生火灾问题的电动车都存在着良好的欠压、过流和短路保护等
功能。
第二,电动车使用人员在进行电动车的使用的过程中,必须加强日常的维护管理工作。倘若电动车出现故障,那么,电动车使用人员必须到专业的电动车维修机构选择专业的电动车维修人员进行维修,而不应该随意拆卸电气保护装置。
第三,电动车使用人员应该合理地存放电动车。在集中存放车辆的公共场所,必须保证电动车和自行车分开存放,同时,这些场所应该配置消防设施和器材。电动车使用人员必须做到不应该在建筑首层门厅、走道及楼梯间内存放电动车,防止由于各种各样的外界因素而导致的电动车火灾的发生。
(3)电动车生产厂家应加强管理,提高产品质量水平。电动车生产厂家必须进一步加强管理,对于国家技术规范和标准必须做到严格执行,建立内部质量保证体系,落实产品质量主体责任。在未界定电动轻便摩托车适用范围,无执行技术标准的情况下,电动车生产厂家必须建立和修订严格的企业生产技术标准,在电动自行车、电动轻便摩托车上进行欠压、过流和短路保护装置的安装,与此同时,尽量地选取质量达到合格标准的电气线路,进一步控制和减少易燃材料的使用,最大限度地提升电动车安全系数。
3 结语
综上所述,本文进行了电动车火灾频发的原因及其解决策略探索。在当前形势下,电动车的保有量正在持续增长,全社会必须行动起来,加强对于电动车的监管,不断地提升电动车产品质量,采取各种各样的措施来解决电动车火灾频发的问题,只有这样,才能够在一定程度上减少和避免由于电动车所导致的火灾事故的发生,使得电动车出行环境变得更加安全。
参考文献
[1] 赵冲.为何电动车屡屡充电起火[J].大众用电,2013,(5).
[2] 高宏.电动自行车的安全管理不可忽视[J].道路交通管理,2010,(3).
[3] 贾广华,刘宏星.纯电动公交车自燃火灾事故调查
[J].消防科学与技术,2010,(7).
[4] 张得胜,刘振刚,陈克.浅谈车辆火灾的现场保护
[J].消防科学与技术,2010,(12).
[5] 马国忠,明士军,吴海涛.电动自行车安全特性分析[J].中国安全科学学报,2006,(4).
一、矿井外因火灾的预防
外因火灾的特点是:突然发生、来势迅猛,如果不能及时发现和控制,往往酿成重大事故。在矿井火灾的总数中,外因火灾所占比重虽然较小(4%~10%),但不容忽视。据统计,国内有记载的重大恶性火灾事故,90%以上属于外因火灾。做好矿井外因火灾的预防工作是十分必要的,具体措施如下:
1、禁止一切人员携带烟草及点火工具下井。井下禁止使用电炉、灯泡取暖。井下和井口房内不准进行电焊、气焊和喷灯焊,特殊情况必须制定安全措施,报有关部门批准。井口房和通风机附近20m内,不得有烟火或用火炉取暖。
2、井下不准存放汽油、煤油和变压器油。井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等必须放在盖严的铁桶内。用过的要定期送到地面处理。
3、井下必须采用防爆型或本质安全型电器设备,加强维修,保证电力系统和电气设备性能良好,保证机械设备正常运转,防止电火花、电弧及摩擦发热造成事故。
4、加强放炮管理,使用安全炸药,不准将药卷内的消焰粉倒掉,不准放明炮、糊炮,不准用明火、动力线放炮;炮眼封泥要装满,并使用水炮泥;严格按规程规定装药、连线和放炮。避免放炮火焰产生。
5、井下按规定使用不延燃电缆、阻燃输送带和阻燃风筒等。
6、井口房、井架和井口建筑物、进风井筒、回风井筒、平硐、主要巷道的连接处、井下主要硐室和采区变电所等,都应采用不燃性材料支护或开凿在岩巷内。
7、进风井口和进风平硐口都应设防火门,以防井口火灾和附近地面火灾波及井下。进风井与各生产水平的井底车场的连接处都应设防火门,并定期检查防火门的质量和灵活可靠性。
8、矿井必须在井口附近100m以内设置消防材料库,井下每个生产水平的主要运输大巷中也应设消防材料库,储备消防器材,并备有消防列车。灭火材料和工具必须满足矿井灭火时的需要,平时不准挪作他用。井下的火药库、充电硐室、绞车房、水泵房和采区变电所,都要配备足够的灭火器材。
9、每个矿井都要建筑地面消防水池。开采下部水平的矿井,除地面消防水池外,也可用上一水平的水仓作消防水池。井下各主要巷道中应铺设消防水管,每隔一定距离设消防水龙头。
二、矿井内因火灾的预防
内因火灾是指煤炭在一定条件下,如破裂的煤柱、煤壁、集中堆积的浮煤,又有一定的风量供给,自身发生物理化学变化、吸氧、氧化、发热、热量聚集导致着火而形成的火灾。内因火灾的发生,往往伴有一个孕育的过程,根据预兆能够在早期发现。但由于火源隐蔽,经常发生在人们难以进入的采空区或煤柱内,要想准确地找到火源比较困难。因此,难以扑灭,以致火灾可以持续数月、数年、甚至长达10a之久。有时燃烧的范围逐渐蔓延扩大,烧毁大量煤炭,冻结大量资源。根据1985年的统计,由于发火而冻结的煤量累计已近6000万t。
据统计,在我国统配与重点煤矿中,存在自然发火危险性的矿井占总矿井数的46%~49%,自然发火煤层占累计可采煤层数的60%。根据1953-1984年的统计资料,内因火灾发生的次数占矿井火灾总次数94%。因此,内因火灾理所当然受到人们的重视,成为研究的重点。
预防矿井内因火灾的措施涉及到煤矿生产的各个环节:
(1)减少发火隐患,预防煤炭自燃。在开采技术方面,要正确选择矿井的开拓方式、采煤方法和开采程序,合理布置采区,不得任意采掘规定的段间、区间煤柱,以提高开采有自然发火危险煤层的矿井先天防火能力。在通风技术方面,要选择合理的通风方式,正确设置控制风流的设施,采取均压防火措施,加强通风防火管理等,以减少漏风,这对防止煤炭自然发火有重要作用。预防性灌浆,注阻化剂、惰性气体等。
(2)掌握自然发火预兆,及时进行发火预测预报,把自然发火消灭在“萌芽”阶段。
(3)对采掘生产过程中遗留下的各种发火隐患要及时处理,如加强对废旧巷处理,及时充填煤巷碹,及时处理高温火点等。
5.3 应用新技术和新设备提高防灭火能力
(1)应用火灾自动报警装置。应用报警系统能准确地探测到异常状态,通过处理将信息提供给维护人员,这样可以将火灾的隐患消灭在萌芽状态。
(2)积极开展对矿井火灾发生、发展机理和规律研究,不断研究开发矿用火灾报警设备、灭火设备和逃生设备;使矿井电气火灾在预防、监测和扑救三方面,实现立体化的防治措施。6 不同地点火灾的防治技术
(1)井口建筑物火灾。进风井口建筑物发生火灾时,应采取防止火灾气体及火焰侵入井下的措施:立即反转风流或关闭井口防火门,必要时停止主要通风机;按矿井灾害预防和处理计划的规定,引导人员出井;迅速扑灭火源。
(2)井筒中的火灾。进风井筒中发生火灾时,为防止火灾气体侵入井下巷道,必须采取反风或停止主要通风机运转的措施。
(3)井底车场的火灾。当进风井井底车场和毗连硐室发生火灾时,必须进行反风或使风流短路,确保火灾气体不侵入工作区。回风井井底发生火灾时,应保持正常风向,在可燃气体不会聚集到爆炸限度的前提下,可减少进入火区的风量。矿山救护人员要用最大的人力、物力直接灭火和阻止火灾蔓延。为防止混凝土支架和砌碹巷道上面的木垛燃烧,可在碹上打眼或破碹,设置水幕。如果火灾的扩展危及关键地点(如井筒、火药库、变电所、水泵房等),则主要人力、物力应用于保护这些地点。
(4)井下硐室中的火灾。硐室发生火灾,且硐室无防火门时,应采取挂风障控制入风,用水、灭火器、高倍数泡沫或砂子灭火。
(5)倾斜巷道中的火灾。倾斜进风巷道发生火灾时,必须采取措施防止火灾气体侵入有人作业的场所,特别是采煤工作面。为此,可采取风流短路和局部反风、区域反风等措施。
(6)平巷石门和其他水平巷道中的火灾。位于矿井或一翼总进风巷中的平巷、石门和其他水平巷道发生火灾时,要选择最有效的通风方式(反风、风流短路、多风井双区域反风、正常通风等),以便救人和灭火。在防止火灾扩大采取短路通风时,要确保火灾有害气体不逆转。
(7)采煤工作面的火灾。采煤工作面发生火灾时,一般要在正常通风的情况下进行灭火,并必须做到:从进风侧进行灭火,要有效地利用灭火器和防尘水管。急倾斜煤层采煤工作面着火时,不准在火源上方灭火,防止水蒸气伤人;也不准在火源下方灭火,防止火区塌落物伤人。而要从侧面(即工作面或采空区方向)利用保护台板和保护盖接近火源灭火。在进风侧灭火难以取得效果时,可采取局部反风,从回风侧灭火,但进风侧要设置水幕,并将人员撤出。采煤工作面回风巷着火时,必须采取有效方法防止采空区瓦斯涌出和积聚。用上述方法无效时,应采取隔绝方法和综合方法灭火。
电能是衡量一个国家现代化程度的标志之一,也是决定其发展速度的一个重要因素。随着我国经济建设的发展,生产和生活用电量大幅度增加,电作为一种潜在的点火源,为生产和生活各个方面服务的同时,如果使用、管理或维护不当,就会形成火灾,给国家财产和人民生命安全带来巨大损失。据2002年《中国火灾统计年鉴》公布,1978,2001年,我国主要城市所发生的火灾当中,电气火灾已从占火灾总数的5.7%上升到27.9%。2001年,全国火灾总损失94246.9万元,电气火灾造成的损失达37681.2万元,占总损失的39.98%;造成人员伤亡共6115人,其中电气火灾造成的伤亡1245人,占20.36%。近年来,新疆维吾尔自治区克拉玛依市友谊馆火灾、河南焦作市天堂音像俱乐部火灾等重特大群死群伤恶性火灾均为电气火灾。因此,预防和减少电气火灾的发生,已成为当前消防安全工作的一项重要内容。
1.建筑电气火灾形成的主要原因
建筑电气火灾的形成从根本上分析,主要有短路、过载、接触电阻过大、泄漏电流等。1.1短路
电气线路发生短路主要有以下几种原因: 1.1.1相间短路
(1)安装、接线疏忽引起相间短路。断路器进线接线端子的连接螺钉钮短成未达到国家标准规定值、连接松弛(特别是有振动的场所),使接触电阻增大,时间过长便爆出火花,进而引起相间短路。因为电流短路发生在断路器前面,不流过断路器,故断路器无法保护;而有些短路电流值又未达到上一级保护断路器的动作整定值,上一级断路器不动作(如仅为上一级断路器额定电流的7倍,属于延时范围,动作时间为7s左右),即在上一级断路器跳闸之前导线已被烧毁,导致电气火灾;
(2)裸电线安装太低,金属物不慎碰在电线上;线路上有金属物件或小动物跌落,发生电线之间的跨接;
(3)安装断路器的场所严重潮湿,断路器虽未合闸,但其上的刀开关因疏忽被合上,则在断路器电源端的相间(如连接为裸铜排)因布满水汽,引起相间击穿而短路,致使配电箱被烧,楼房建筑物起火;
(4)架空线路电线间距太小、档距过大、电线松弛,有可能发生两线相碰;架空电线与建筑物、树木距离太近,使电线与建筑物或树木接触;电线机械强度不够,导致电线断落接触大地,或断落在另一根电线上;
(5)安装、修理人员接错线路,或带电作业时造成人为碰线,引起相间短路。1.1.2电线绝缘层失效
使用绝缘电线、电缆时,没有按具体环境选用,使绝缘受高温、潮湿或腐蚀等影响,失去了绝缘能力;线路年久失修,绝缘层陈旧老化或受损,使线芯裸露;电源过电压使电线绝缘被击穿。
1.1.3单相接地故障
对于rrI系统,相线碰外壳或金属管道等引起的短路,通常受接地电阻的限制,短路的电流约15.7A,多数熔断器或断路器无法在如此小的电流下熔断或跳闸,就会引起打火或接弧;TN系统的PE线端子和接头发生接触不良,不易察觉,一旦发生磁壳等接地故障,将进发高阻抗的电火花或拉电弧,限制了短路电流,使保护电器不能及时动作,而电弧、电火花的局部高温将使 易燃物起火。1.2过载(超负荷)
一般导线的最高允许工作温度为65。,过载时导线的温度超过这个温度值,会使绝缘加速老化,甚至损坏,引起火灾事故。发生过载的主要原因有:
(1)导线截面积选择不当,实际负载超过了导线的安全载流量;
(2)在线路中接入了过多或功率过大的电气设备,超过了配电线路的负载能力;
(3)由于设计时选择的断路器(熔断器)额定电流比线路的允许持续载流量、配电保护整定值大很多,当发生过载时,断路器在规定的时间内不动作,线路就长期处于过载状态,对绝缘、接线端子和周围物体形成损害;
(4)线路实际载流量超过设计载流量,其断路器频繁跳闸,无法用电。如强行使用(如用铜丝代替熔丝或拆除断路器),就会因过载引起火灾;
(5)三相负载不平衡
对于大量的单相设备,由于三相负载不平衡,引起某相电压升高,严重时将烧毁单相用电设备,导致起火。如以下三种形式:
①负载阻抗大小相等而功率因数不相等,则某相出现过电压,严重时可达1.27倍额定电压;
②负载阻抗大小不等而功率因数相等,负载阻抗大的一相电压最高,最大值可达1.73倍额定电压;
③如果三相负载阻抗和功率因数都不相等,最大相的负载过电压有可能达2.36倍额定电压。
1.3接触电阻过大
发生接触电阻过大的主要原因有:
(1)安装质量差,造成导线与导线、导线与电气设备连接点连接不牢;
(2)导线的连接处沾有杂质,如氧化层、泥土、油污等;
(3)接点由于长期震动或冷热变化,使接头松动;
(4)铜铝混接时,由于接头处理不当,在电腐蚀作用下接触电阻会很快增大。
线路接通电源之后,电流通过电线、接头和设备就会发热,这是正常现象。接头做得好,接触电阻不大,连接点的发热量就小,可以保持正常温度。如果接头接得不好,接触电阻就会增大,同时产生的热量也就多。在一定电流下,电阻越大,发热量就越多,因此有较大接触电阻的线段就会强烈发热,使温度急剧升高引起导线绝缘层燃烧并引燃附近电线上的粉尘、纤维等物质,造成火灾。如棉纺厂的电动机振动时,就有可能使接头松动,产生接触电阻过大,因局部温度升高引燃棉尘或飞絮发生火灾。1.4泄漏电流
当用电器或电源插座内部的灰尘增多并遇到雷雨天气或气候潮湿时,因绝缘受损或线路对地电容大,相对产生泄漏电流。如泄漏电流达300mA(对额定电流为40A的线路,泄漏电流是100mA),故障处的消耗功率约为20W,时间延续2h,将使绝缘进一步遭损,而造成相对地短路(若不使用剩余电流动作保护器RCD,而使用熔断器或小型断路器动作),时间略长,引起火花放电,酿成火灾。2建筑电气火灾的预防措施
电气火灾虽然呈逐年上升趋势,但通过采取积极有效的预防措施,完全可以减少电气火灾事故的发生。
2,1严格按照规范要求设计,提高安装施工质量
设计院应将建筑电气作为一个设计重点,成立鉴定组认真审核;各地公安消防部门应严格把关,监督到位;加强对工作人员的考核,提高安装、操作者的技术(业务)水平;在成套电器产品出厂和安装完毕送电的时候,严加检查,在运行后定期维护保养;要特别注意三相负载的平衡和N线、PE线截面的正确设计与选用。2.2监督单位应加大对电气产品质量的监督管理力度,使用者应选用合格产品。
各级主管部门和工商、技术监督、机械、轻工、建筑等部门,要加强对各类电气产品的质量监督,提高电气产品的安全系数。对违法生产、销售假冒伪劣产品的厂家,要依法严厉打击。使用者在使用前应向有关单位咨询,选用正规厂家生产的合格产品。2.3对早期建筑的电气线路进行改造
由于近年家用电器使用量剧增,早期的民用建筑电气线路不仅老化而且不能满足新增负荷要求,应对其布线进行改造。如果有困难,应由供电部门对住户的用电进行适当的限制。2.4大量推广、使用RCD
我国现行的国家电气规范和标准主要着眼于人身触电安全保护和作接地短路保护的辅助措施,而对防止线路受过电流、机械损伤、绝缘陈旧老化等可能引起的火灾目前未作强制的、全面规范性的保护规定(仅有《漏电保护器农村安装运行规程》)。接地故障电流实际上是一种很大的对地泄漏电流,在产生单相接地大电流之前,往往有较小的漏电流先兆,其破坏绝缘,常常引导大的单相接地电流的发生,因此推广、使用RCD已是刻不容缓的大事。目前,国内使用的RCD产品主要有以下几个品种:
(1)带有过载、短路、漏电保护的RCD(习惯称漏电断路器),不带过载、短路仅有漏电保护的RCD(习惯称漏电开关)以及漏电继电器(漏电时不断开保护器,仅作报警用,它也可与接触器、断路器组装为漏电断路器或漏电开关);
(2)目前国内市场供应的智能型万能式(框架式)断路器如DW45系列、HSWl型、CWl型和DWl6、DW40等万能式断路器,都有单相接地故障电流保护的功能;
(3)国外的产品(如ABB公司的SACE),在其S系列塑壳式断路器上派生出漏电保护器。2.5 应用红外线测温、超声波控测等技术对电气火灾隐患进行诊断
通常,人们用肉眼无法看到建筑内电气存在的火灾隐患,而通过红外线测温、超声波控测等技术定期进行电气消防安全检测,能够及时发现电气火灾隐患。公安消防部门应将电气检测作为建筑工程消防验收的前置条件,并积极督促各单位进行电气检测。消防安全重点单位和公众聚集场所应定期进行电气消防安全检测,对发现的电气火灾隐患及时予以整改。2.6采用电气火灾早期报警产品
☆火灾的预防
不能随意乱扔烟蒂,不要在酒后、疲劳时或临睡前躺在床上货沙发上吸烟。教育小孩不要玩火。要在规定的区域和时间内安全燃放烟火爆竹。外出时、临睡前要熄灭室内外的火种,关闭煤气、液化气的总阀门。要保持居室的走道、楼梯畅通,不随意堆物;不允许擅自安装铁门将楼房通道、安全出口出封堵。不应乱拉乱接电线,安全地使用电熨斗、电吹风、电热杯、电取暖器等家用电热器具。
☆火灾的报警
国内的疏散研究取得了大量的研究成果,如杨立中等建立了参考社会力模型和基于总危险度的人员疏散微观离散模型;宋卫国等在Helbing工作的基础上,利用社会力模型进一步研究了建筑结构,包括门的宽度与墙的厚度等对人员疏散的影响;翁文国等建立了基于移动机器人行为的人员疏散元胞自动机模型等。上述研究工作成功地将元胞自动机从交通流模型应用到行人流模型,但行人比车辆运动更加复杂,在紧急情况下的人员疏散应注重人的个体行为研究。从这些研究中可以看出,未来的疏散模型将包含更多的行为细节。
笔者在经典元胞自动机理论中加入吸引力、摩擦力和排斥力的规则和参数,并且在考虑人与人之间相互作用的基础上,引入人与环境(如建筑)之间的相互作用力,并将疏散人员的心理因素和火灾的影响纳入考虑范围,构造出一个新的元胞自动机模型,该模型既拥有社会力连续模型可以较好描述人员疏散中出现的各种现象的特点,又具有元胞自动机模型较高的计算效率。利用该模型对一个拥有三个子房间和一条走廊的建筑结构进行模拟,同时与社会力模型和经典元胞自动机模型进行对比,仿真结果表明了新模型的优越性。
1 仿真模型建立
1.1 元胞自动机模型
采用二维元胞自动机模型模拟疏散过程。其优点在于省去了用微分方程作为过渡而直接通过制定规则来模拟非线性物理现象。模型的基本框架是将建筑物平面进行均匀的网格划分,每一网格有几种可能的状态:为障碍物(起火点)占据,或者为空,或者为一人占据,三种状态必居其一。模型中每个元胞对应0.4m×0.4m(按人员肩宽为0.40m考虑)的空间,每个疏散人员占据一个格点(元胞)。行人在一般情况下的行走速度为1.00 m/s左右,则单个时间步为0.4/1.00=0.4s。每个时间步人员只能移动一格,所有人员可以根据自身和邻域的状态以一定的概率向上、下、左、右、左上、左下、右上、右下8个方向中的一个移动,或原地不动。模型中网格状态的更新是并行的,每个时间步更新一次元胞的状态,仿真便往前递进一步。
1.2 人员行走算法
模型中人员的运动遵循一定的行走规则,其行为会随周围环境的变化相应调整。模型局部的运动规则在每个时间步有两个基本问题需要解决,包括路线的选择问题(吸引强度设计)以及如何解决多于一人同时竞争一个空格点时产生的冲突问题(冲突避让原则)。在分析人员选择路线时,引入元胞吸引强度的概念,并假设所有人员选择周围某一元胞作为运动方向的概率同该元胞的吸引强度成正比。新模型认为出口位置的吸引力,人与人(或障碍物)之间的排斥力、摩擦力,从众吸引力,起火点排斥力五种因素共同作用影响人员的路线选择,通过对五种因素的量化加权求取某元胞的吸引强度。
紧急情况下人员疏散的运动目标为安全出口,在没有障碍物阻挡时疏散人员会选择离出口最近的疏散路线,以最快的速度撤离。因此,离出口越近的元胞吸引强度越大,元胞(i,j)出口位置的吸引强度pdecide根据人员对所处建筑物安全出口的选择来确定,则出口位置的吸引强度如式(1)所示。
式中:(a2+b2)1/2为元胞空间对角线长度;(iminexit,jminexit)为距离最近的出口坐标。
在人员疏散过程中,排斥力体现在人们总是尽可能避免与周围的人员或墙壁等障碍物过于接近,因为这样会使运动速度下降,甚至导致碰撞受伤。令pr表示排斥力产生的吸引强度,反映人员试图避免由于冲突而导致的潜在伤害。Song等人已经提出一种计算冲突各方均静止不动的概率的计算方法,本模型借鉴该方法,如式(2)所示。
式中:ζ∈[0,∝]为排斥的硬度,疏散人员密度越大,对碰撞的恐惧越大,则排斥的硬度越大;v为人员运动速率。
摩擦力产生于运动的人和静止的人之间以及运动的人与墙壁等障碍物之间。由排斥力引起的伤害总是要大于摩擦作用导致的伤害,所以由摩擦力产生的吸引强度pf如式(3)所示。
除了以上三种社会力对人员选择路线起到了影响外,从众心理、起火点的位置也会影响人员对路线的选择判断。pfollow为从众吸引强度,与各区域的人员密度成正比。pfire为元胞火灾排斥力,模拟时先确定火灾最危险的区域,并认为离该位置越近的地方火灾引起的排斥力越大,如式(4)所示。
式中:(ifire,jfire)为起火点处的中心坐标;(imaxfire,jmaxfire)为建筑室内离起火点最远的位置坐标。
基于以上五种因素,元胞的吸引强度pi,j可以通过式(5)计算得出。
式中:k1、k2、k3、k4、k5分别为各个因素的影响系数。其中k1、k2≥0;k3、k4、k5≤0。各影响系数的大小是决定在疏散过程中哪些作用力占主导地位的关键,不同疏散场景影响系数的大小也不同。
1.3 冲突避让原则
在同一时间步一个元胞最多只能由一个人员占据,当两个或更多的人员试图移动到同一个目标元胞时,冲突就发生了。只能有一个人员留下,其他人员将选择其他元胞作为移动目标,模型中每个人员的机会是均等的。
1.4 火灾对人员疏散的影响
火灾主要影响人员的行进速度和可视范围,造成人员的心理恐慌以及影响人员对疏散路线的选择等。其影响范围根据火灾的位置和蔓延的情况来确定。通常火灾发展和蔓延符合一定的扩散和衰减规律,如式(6)所示。
式中:E为所考察格点受火灾影响的程度;α为扩散系数;β为衰减系数;ΔE为所考察格点与周围格点受火灾影响程度之差。可以通过人员所处的格点受火灾影响程度来判断人员的速度、可视范围以及心理状况等是否受火灾的影响以及可能的影响程度。
1.5 更新流程
在每个时间步的元胞更新流程,如图1所示。每一次移动,对所有人员都需进行一次判断。模拟时,在每个时间步,所有人员按以下规则进行同步更新:
(1)获取模拟地图,计算建筑面积及待疏散人数;
(2)确定每个人员所有邻居元胞的吸引强度大小,根据计算结果选择相应的元胞作为下一个时间步的目标格点,当元胞的吸引强度相当时,以均等概率选择目标;
(3)当超过1人选择同一目标时,根据冲突避让规则解决;
(4)更新每个人员的状态,重算元胞的吸引强度;
(5)回到第二步直到所有人员都疏散出建筑物为止。
2 算例分析
2.1 模拟算例
如图2所示,对一个拥有3个子房间和一条走廊的建筑结构进行火灾时的人员疏散模拟。每个网格大小为0.4m×0.4m,建筑物的建筑面积为10m×12m,则该房间的几何尺寸为25×30(格点);出口A、B、C宽度为1.2m,即3个格点,出口D宽度为1.6m,即4个格点。初始模拟状态随机分布150人,平均密度为0.8m2/人。人员移动速度为1.0m/s,时间步为0.4s,即每0.4s人员可以移动一个格点。在模拟初始时刻,火灾发生于格点(18,2)处(左上角为格点(0,0))。假设火灾房间中的燃料为木材,可查其燃烧热释放速度为500kW/m2。通过10次模拟计算,得到的期望疏散时间为152时间步,即60.8s。
2.2 分析结果
第40时步、90时步、130时步末的人员疏散分布情况,如图3~图5所示。由于初始状态人员分布较均匀,空位多,故大部分人员都能自由移动找到自己的最近目标网格。疏散时间取决于房间门口和走廊处的排队等待时间以及疏散路径上的行走时间。所以,疏散初期影响疏散时间的主因是疏散路径上的行走时间。图3为第40时间步时刻的人员实时分布情况,可以观察到疏散中典型的门口集结现象,各房间出口和走廊处人员局部密度较大,出口B处达到人员最大滞留。在图上起火点附近留下大片空白,体现了火灾发生处的排斥力。图中显示起火点位于图中安全出口上方,所以正对出口的中间两排人员由于近距离疏散路线只能是正下方,故人员互相阻挡,停留时间长,人员密集,人员之间空隙很少。
从第40时步末到第90时步末,如图4所示。当疏散人数较多,走廊较长,但其宽度不够大时,开始发生堵塞的地方不在出口处,而在走廊中间。由于人员密度的增加、近距离目标格受阻,人员基本停滞不前。人员疏散分布图形状规则,变化缓慢,尖端突显。第130时步末如图5所示,较多人员在门口集结,并成拱形分布。且只有出口附近的人员能先出去,尖端处人员处于长期停留状态。但总体上,人员疏散的发展趋势是向出口中心聚集,这是由于出口吸引强度作用的结果,模型充分体现了这种吸引力的特点。随着火势的蔓延,人员会变换疏散路径,放弃最短疏散路线,相应的出口利用率降低,而这一过程会使疏散时间大大延长。导致疏散过程中在房间门口和走廊处的人员集结和堵塞现象越来越严重,疏散时间受排队等候的影响更加明显。
新模型较好地描述了发生火灾时人员疏散中的典型现象:在门口处的集结、在走廊中间的堵塞、在门口处出现的拱形排队结构等,与Helbing等提出的社会力模型的模拟结果一致。表1为社会力模型、经典元胞自动机模型和新模型的运算速度的对比情况,其中的运算速度是三种模型在同样计算机硬件条件,同样的建筑结构(10m见方的房间、一个疏散出口)和人员密度(0.5m2/人)的条件下比较得到的。结果表明,新模型不仅具有与社会力模型同等的描述人员疏散的能力,解决了经典元胞自动机只能模拟简单拥挤现象的问题,而且具有较高的运算效率。其运算速度远远低于社会力模型,与经典元胞自动机模型速度相近。
3 总结
结合物理学中的粒子场概念,社会力模型中的力本质,群体流动的整体特征和个体行为特点,提出了一种基于元胞自动机原理,不仅考虑人与人之间相互作用,而且考虑人与环境(火灾场景和建筑)之间相互作用的人员疏散模型。该模型比较全面地考虑了紧急情况对人产生的影响,将人与人、人与建筑之间的摩擦力与排斥力,出口位置的吸引力,从众的吸引力,起火点排斥力分别加以分析量化。模型模拟情况与实际情况相符,可以作为发生火灾时对人员疏散预测的一个有效工具。
新模型能够较好地模拟发生火灾时的人员疏散现象,不仅具有与社会力模型同等的描述人员疏散的能力,解决了经典元胞自动机模型只能模拟简单拥挤现象的问题,而且具有较高的运算效率。其运算速度远远低于社会力模型,与经典元胞自动机速度相近。
摘要:基于元胞自动机理论,量化确定了吸引力、摩擦力和排斥力的运算规则,且将疏散人员的心理因素和火灾的影响纳入考虑范围,提出了一种新的室内建筑火灾人员疏散模型,并编制了相应的数值仿真计算程序。模拟结果表明,该模型能够较好地模拟发生火灾时的人员疏散现象,并可以找到不利于人员疏散的瓶颈位置。
关键词:医院;火灾事故;安全隐患;预防措施;安全工作 文献标识码:A
中图分类号:R719 文章编号:1009-2374(2015)22-0069-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.034
近年来,火灾事故频繁发生,事故给社会带来了巨大的经济损失,给人们的生命安全带来了威胁,2014年哈尔滨一场火灾就夺走了5位年轻消防战士的生命。随着医学模式的转变和社会经济建设的发展,我国的医疗水平及医院设施有了巨大的发展。随着医院规模的扩大,医疗队伍及患者人数日益增多,医院设施越来越多,用电的仪器越来越多,这给医院的安全工作带来了很大挑战。新形式下,安全重于泰山,医院安全工作是医院里最重要的一项工作,医院应该强化安全员的责任心,加大医院员工的安全知识教育和安全经验分享,提高医院员工的安全意识,及时发现隐患及时采取治理措施,确保医院各项工作的顺利开展。医院的安全工作必须坚持“安全第一,预防为主”的方针,尽可能地杜绝火灾事故的发生。
1 医院常见的火灾隐患
有人故意放火;手术室内有容易燃烧或爆炸的物质,例如各类麻醉剂,一些用电的手术设备也容易引发火灾;放射性机房内的X线机用到高压线路,因为X射线是由高能量的电子转化而来的,转化过程中产生大量的能量,所以常常会出现线路故障,如短路、断路等,胶片室里所用的很多材料都具有可燃性,稍有不慎就会导致火灾;经常用的红外线、频谱等设备在加热过程中会有较高温度,如果离室内可燃物较近的话,很容易引起火灾;高压氧舱是医院里一个重要的设备,对于缺氧患者的治疗具有很好的疗效,舱内气压较高,含氧量也很高,如果舱内有一些可燃物的话,往往会导致自燃而发生火灾,火灾具有燃烧猛烈、蔓延速度快等特点,舱内人员很难得救,危害性大;药库、药房内物品种类复杂,往往存有很多可燃烧、易爆炸的物品,容易出现火灾,并且不能很好地控制火灾;医院内有大量的化学试剂或化学药品,它们大多在生化实验室内,实验时经常会用到酒精灯、煤气灯等明火,使用过程中极其容易造成火灾。
2 医院火灾安全隐患、事故出现的原因
2.1 广大职工缺乏安全意识
日常工作中,患者较多,医务人员忙于工作,常常忽略安全细节,例如灭火器安全卡不能定期检查、日常QHSE检查工作疏漏或简单应付。之所以有如此表现,主要是因为,职工在潜意识里没有重视日常安全工作,认为基本不可能出现火灾、爆炸等事故。
2.2 安全监督、检查不到位
安全监督检查工作是确保各项安全管理条理或相关制度落实到工作实际的关键,是确保各项安全管理规章制度不断完善的关键,及时发现问题,及时完善管理制度,及时采取治理和防范措施,使安全管理工作良性循环,使各项安全工作都能够有法可依、有章可循,让职工主动参与安全管理、主动发现隐患,不断提高员工的积极性和安全敏感性,相互监督、检查,时刻保持安全的警觉性。
3 针对常见火灾隐患所采取的措施
3.1 加强培训,提高职工的安全意识
安全生产知识培训工作是一个系统性、长期性、艰巨性的工作,既是当前急需,又是长远任务。医院领导非常重视安全工作,把安全教育和技能培训作为保障医院安全运行的重要措施。为了不断提高医院职工的安全意识,首先,要加强职工安全知识培训,科室负责安全的领导和医院安全部门工作人员牵头,由人力资源部门具体实施培训。其次,安全培训的形式应该多样化,如利用职工大会、技术课等形式做好职工的安全教育培训,职工大会上强调安全的重要性;课堂上学会如何才能安全工作;生活中告知职工在电起火和液化气起火时,怎样选用和使用灭火器材以及怎样逃生等常识;安全员通过几项事故案例分析、应急预案的制定、本单位应急预案内容进行系统讲解,举例发生火灾,如何组织好所有人员迅速脱离险境的应急进行了深入浅出的讲解,内容紧贴实际实用性强;通过学习可以进一步提高全员的安全意识,增强职工处理突发事件的能力,提高职工的安全素质和安全技能。
3.2 加大监督检查力度
为了消除火灾隐患,杜绝火灾事故的发生,以其他曾经发生的火灾事故为警惕,认真分析火灾原因、火灾经过等,举一反三,在医院内部开展定期安全大检查或不定期安全抽查,重点检查医院手术室、重症监护病房、急诊抢救室等特殊区域、重要部位和空气净化器等设施、设备,并开展针对性的消防模拟演练,提升火灾应急能力。针对目前重点区域缺乏火灾应急处置经验这个问题,安全管理人员充分借鉴国内国际一些鲜明的例子,在医院手术室、ICU等特殊区域制定合理的制度规范和进行不定期实际消防演练。同时,将积极研究医院特殊部位消防演练的操作性办法,既不影响医院正常运行,又为火灾等突发事件做好准备,从源头上健全防范机制,切实维护患者的生命安全。
3.3 针对重点区域进行重点防范
3.3.1 病房通道是病人和医生的公共场所,也是逃生和急救通道,日常工作中,走廊通道应该保持畅通,不得堆放杂物,更重要的是在走廊的疏散通道里配备齐全的照明设备,以便火灾发生时能够进行快速的疏散和扑救。
3.3.2 氧气瓶是医院的常用设备,很多急救或病危患者经常要进行输氧,氧气瓶在使用过程中的安全注意事项比较多,首先要竖立固定,同时应提醒病人家属一些注意事项,氧气瓶在使用过程中,严禁使用有油污的手和抹布触摸。如果医院内的输氧设备是管道输送,对于氧气室要加强监督检查力度,不能马虎,严禁存放任何可燃物质,室内应保持清洁卫生;加强管理,输氧系统不能出现漏气现象,各种开关和阀门要灵活并且严密,无人使用时要关紧阀门。
3.3.3 患者在输氧气时,病房内严禁出现各类明火,禁止在室内吸烟,禁止家属在病房内使用各种电器或加热设备。
3.3.4 患者不能在病房内私自使用各类电器,如电炉、电茶壶等,保证病房内用电不超负荷,这样就可以保证医院内不会出现短路等故障,保证急救设备的工作正常。
4 结语
医院里火灾隐患多,火灾是安全管理工作中需要重点防范的工作之一,火灾一旦发生,会给医院带来毁灭性打击,造成的火灾范围广、影响深、损失惨,因此,必须引起医院的高度重视和防范。相信在广大医院领导的重视下,安全管理部门不断增强安全责任心,购买大量先进的灭火设备,日常工作中加大监督检查力度,加大安全知识宣传和培训,就一定能够最大程度上杜绝火灾事故的发生。
参考文献
[1] 刘思禹.医院火灾危险性及预防措施[J].河南消防,2007,(3).
[2] 申芯荣,陈海燕.浅谈医院特有的火灾危险性与预防对策[J].当代医学,2009,15(18).
[3] 李霖,张二熊.浅谈建筑工地消防安全现状及预防措施[J].经营管理者,2011,(17).
作者简介:伟景峰(1976-),黑龙江齐齐哈尔人,大庆油田南区医院安全员,研究方向:安全环保。
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