基于鱼骨图的汽车自燃安全事故诱因分析及对策探讨

2018-05-14 17:05范彬彬郭健缪军翔
农村经济与科技 2018年2期
关键词:诱因措施

范彬彬 郭健 缪军翔

[摘 要]为了研究汽车自燃风险,在综合考虑汽车空间火灾特点及发展过程的基础上,本文构建了汽车自燃诱因“鱼骨图”模型,通过定性分析用电设备实际功率等,重点阐释了汽车自燃的诱因,提出具体的预防和控制措施。通过技术和管理的创新,为早期发现和扑救火灾,减少火灾损失,保护人身和财产安全提供有力保障。

[关键词]汽车自燃;鱼骨图;诱因;措施

[中圖分类号]TM912 [文献标识码]A

汽车日渐普及的同时也成为危险的潜在杀手。近年来,我国汽车自燃事故频发,致使人民群众的生命财产和国家利益受到重大威胁。所以,汽车产业可持续、安全健康发展,直接关乎人民群众的日常出行、社会资源的顺畅流通和生态文明的全面跃升。但迄今为止,人们对汽车自燃安全事故的成因及汽车自燃导致的后果认识仍不深入,故而对其展开分析研究意义重大。

1 汽车自燃

1.1 汽车自燃的定义

汽车自燃是指汽车电器线路或供油系统发生故障,在无需外界点火源作用,因空气氧化而自身放热或受外界影响积热不散的情况下达到自燃点而引起的燃烧安全事故。

1.2 汽车自燃的特点

1.2.1 燃烧猛蔓延快。燃烧的三个必备条件即可燃物、助燃物和点火能量。汽车上可燃材料多,火灾荷载大,燃烧的同时会产生高温烟气,行驶过程中火借风势,供氧条件良好,促使火势扩大。汽车内部空间有限、设备集中,一旦起火,火势会迅速蔓延,给消防救援和人员疏散带来极大不便。

1.2.2 损失大毒气多。运载危化品和易燃易爆品的汽车发生起火,在有限空间内积聚大量易燃易爆品,事故现场通常无消防队,消防人员无法短时间内赶到现场,火势得不到有效控制,火灾事故造成的损失更是不堪设想。现代多数汽车内饰采用高分子复合材料等,一旦被点燃,会产生氯化氢、一氧化碳等有毒有害气体,极易导致车内人员窒息身亡。

2 汽车自燃的诱因分析

借助鱼骨图事故诱因分析法,综合考虑各类实际情况,得出汽车自燃诸多诱因,如图1。

2.1 正极搭铁

当汽车电路正极与车身异常接触,电路中电流急剧增大,在异常接触点因存在电阻作用,使产生的热能温度急剧上升并伴有电弧现象,温度可达1万摄氏度,远高于铜本身的熔点,加之附近存在易燃物品,该温度足以使内饰被点燃,自燃事故不可避免。

2.2 短路

跟家用电路不同,汽车电路要求更加苛刻,由I=P/U可知,车用电流强度是家用电路电流强度近二十倍之多,安全隐患极高;汽车上排布有大量高电流强度的导体,释放大量热能,危险系数极高。由欧姆定律I=U/R、I=E/(R+r),一旦电路短路,R≈0,I≈∞。在通电时间、电阻一定,电流越大产生的热量越多,绝缘皮融化速度越快,当达到自燃点时,便引起燃烧。

2.3 漏油故障

产品材质不佳、结构设计不合理、接合面挠曲变形、紧固螺母脱落、密封材质老化变形、壳体出现裂纹、通气阀堵塞使箱体内外存在压力差以及未按照操作规程进行的装拆行为等,这些都将埋下汽车出现漏油安全隐患。统计显示85%以上的车辆燃烧事故都受到泄漏燃油的助燃作用。

2.4 电路过载

电路设计必遵循行业标准,合理选择,通常不会出现电路过载。但因额外安装防盗报警器、导航仪、随意更换大规格保险丝等,在取电位置的选择上只考虑能满足取到电,但未能准确计算出回路负载。根据国家车辆设计规范要求,通常回路中的暗电流≤50mA,而用户私自改装的用电器远远超出回路额定值,持续高温将导致绝缘熔损,引起短路,发生自燃。

2.5 机械摩擦起火

2.5.1 轮胎过热。实验表明,汽车行驶过程中热量散发速度远小于此类弯曲产生热量速度,部分机械能转化为内能,导致轮胎侧壁温度急剧升高,进一步加剧橡胶与线绳之间的快速摩擦,若汽车停驶,散热作用降低,热量聚集使侧壁温度短时间上升而达到轮胎自燃点引发自燃。

2.5.2 润滑系统缺油。齿轮箱、轴承、活塞、气缸因缺油、磨损等,造成过度摩擦而产生高温,一旦接触到可燃物即可发生火灾。

2.5.3 制动器间隙过紧。因道路限制需长时间刹车制动或制动系统中的轮毂与刹车片间隙过紧(包括轮子轴承损坏导致的间隙异常)而摩擦生热,使得制动鼓温度急剧上升,摩擦产生的热量传递给周围的可燃物(制动液、轴承润滑油和轮胎),达到可燃物的自燃点,即发生火灾。

2.6 接触电阻过大

接触电阻是指在电源线与导线连接处形成的电阻。当接线头接触良好且接触电阻不大,则接线头处热量较少,可保持正常工作。若接触点一旦因混有杂质或连接不紧密造成接触不良,则线路连接点电阻值增大,接头处有电流通过时便会释放大量热能,足以使金属变色乃至熔化,进而与泄漏的燃油、油漆等接触而引发火灾。

2.7 雨水侵蚀

根据运行状态可将车辆发动机进水分为车辆行驶进水和驻车浸水。对普通轿车而言,当水位≥20cm时,便存在发动机进水风险。发动机进水途径主要有两个:一是汽车涉水行驶因发动机进气管入口即空气滤清器位置低,雨水被吸进发动机;二是车辆涉水行驶因排气管口低于水位线,雨水从排气口被吸进发动机。另外,当车辆停放于低洼地带,排水设施不良,在雨天发生车辆浸水的现象也时有发生。当车辆由于某些部位的渗水或出现冷凝水,使线束处于潮湿或水域内,水因毛细现象到达线路连接器,若电气元件密封欠佳,电路元件因水渗入被短路,进而线路起火导致汽车自燃。

2.8 人为因素

司、乘人员不遵守车内禁止放易燃易爆危险品规定,将易燃易爆品如打火机、空气清新剂、灭蚊剂、指甲油等放置车内,若长时间受阳光直射,此类物品极易膨胀,引发物理性爆炸。

由于停车选址不当和外来因素恶意破坏导致的汽车自燃,这里不作赘述。

3 目前被引用的技术手段

3.1 火灾自动报警系统

由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能的装置组成的火灾自动报警系统能够在火灾初期,将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量,通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号,传输到火灾报警控制器,并显示出火灾发生的部位,记录发生时间,驾驶员可通过无线接收电路接收由无线信号传输电路发出的报警信号。

3.2 自动灭火系统

国内研制较为成熟的自动灭火装置是氮气无声启动系统,该装置通常被安装于车辆易起火位置,当遇到明火,其超导感应器能即时将信号自动传递给自动灭火系统,系统迅速动作,喷射超细干粉灭火剂,有效扑灭火灾,此系统最大优点是结合了人机工程学原理而采用的无声启动设计,在系统启动时不会发出爆炸声等噪音。

4 对策建议

4.1 定期检查排除安全隐患

司机应坚持定期到指定维修点检测、维护车辆,熟记“汽车安全使用手册”规定条款,不可“失修失保”或“只开不养”,养成出车前、收车后日常检查车况的意识,如检查有无漏电、漏油、漏气和漏水现象,轮胎气压正常与否,检查线路和输油管定位、隔热状态是否良好,管线与其他部件有无动态摩擦,发电机冷却系统是否正常等。总之,凡有可能引起车辆电路短路、油路泄露、线束绝缘皮破损的情况,均属安全隐患,必须及时修复处理,防患于未“燃”。

4.2 广泛宣传提高防火意识

司乘人员应养成良好用车习惯,保持车辆内外整洁,杜绝车内放置易燃易爆品,避免个人不安全行为。停车位置不宜选择在地面周围布满枯草、麦秸秆等易燃物的环境中,因可燃物易卷入底盘被引燃而引发事故。同时应远离喷漆、打磨以及燃油等易燃作业区,改善停车管理方式,提高防火意识。

4.3 科学设计实现本质安全

影响汽车自燃事故发生概率的因素众多,在生产作业过程中防止这些因素转化为事故的根本措施有:(a)提高设备可靠性。一般可采取以下措施:(1)元件结构和性能符合设计规范,选用可靠配件。(2)科学选定元件使用周期。(3)对恶劣环境下运行的设备采取安全保护。对处于有摩擦、腐蚀、侵蚀和高温辐射等条件下运行的设备,采取相应的防护措施改善设备周围环境条件。(b)改善系统抗灾能力。系统抗灾能力是指当系统受到外界事物影响时,自动抵抗而不发生事故的能力,或指系统中出现某种危险事件时,系统自动将事态控制在一定范围的能力。建立健全自动化系统,实行独立灭火,采用安全防护装置,漏电保护装置、安全监测、监控装置,设计火灾自动报警灭火系统等,设法使系统达到本质安全化。

4.4 加强立法完善体制機制

政府职能部门应建立健全立法机制,建立专管群管相统一的安全检查方式。对系统中的人、机、环境进行严格监督检查,对防止发生汽车自燃安全事故必不可少。

5 结语

汽车自燃作为一种危险的失效模式,其危害大、防范难,汽车自燃安全事故屡见不鲜,预防并遏制此类安全事故的发生迫在眉睫。车主应注重汽车日常维护保养,保持良好开车习惯,避免一些不安全行为的发生,从根本上消除事故隐患,确保车辆和人身安全;汽车制造商需从汽车的设计制造、工艺流程等技术上改进,以实现本质安全。科学合理、早日实现解决汽车自燃问题是未来发展的方向。

[参考文献]

[1] 戴世顺.基于多信号融合的智能车载防火系统的设计与实现[D].北京邮电大学,2013.

[2] 章园.洪涝水流中汽车模型的稳定性试验研究[D].浙江大学,2014.

[3] 傅春耘.汽车自燃频发的原因与新型车用自燃抑制系统的开发[J].重庆教育学院学报,2011(03).

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