摘要:通过对目前汽车等交通工具火灾情况原因分析,认为汽车火灾以发动机部位火灾最多,提出汽车消防可安装固定消防装置以提高自救能力,在发动机及其它部位设置消防装置极为必要且可行。
关键词:交通 汽车 消防 设备
1、汽车消防的现状
近年来随着经济的发展,居民生活水平不断提高,交通现代化程度越来越高,各种车辆越来越多,同时汽车火灾现象也越来越多,且呈上升趋势。每年各中等以上城市发生的汽车火灾都在几十起以上,而在高速公路等火灾消防困难地段发生火灾次数则更多,并且汽车火灾80%以上都造成车辆报废,甚至是车毁人亡。2002年中秋季前一天在石太高速公路旧关段一小轿车发生火灾一家三口全部被烧死;2003年11月20日晚一大货车在石太高速公路井陉收费站以东15公里处发生火灾,汽车发动机和驾驶室全部被烧毁,后多亏消防车赶到车上货物幸免同焚,但造成石太高速上行段封闭2个多小时。
造成汽车火灾一方面是由于汽车自身技术水平参差不齐,另一方面汽车本身所使用材料中有一部分为易燃材料,更主要的是所有车辆所用燃料均为易燃品,而汽车发动机等处既有油路,又有电路,且发动机过热,油路老化或漏油等极易引发火灾。但是,由于汽车等运输工具是以发生位移工作的,大多在路途中工作,消防困难,除在城市等路段行驶有可用消防设施外,在路途中大多只能靠车上自备灭火器来满足消防。目前车上所配消防器材一般为手提式灭火器,主要有卤代烷、干粉或二氧化碳等,这些灭火装置一般置于车辆内某一部位,发生火灾后再由人员手持起动后实施灭火。对车内发生火灾,且发生较小火灾,这些灭火装置较为有效,但对于发动机等处所易发生较大火灾时这些车内所配灭火装置作用不大,尤其是在发生车辆碰撞事故后,造成车内人员无法再使用灭火器对发动机等部位实施灭火。对于发动机等处发生的较大火灾,车内现配备灭火器也不能保证有效灭火。2003年12月3日下午在山西省昔阳县城内一桑塔纳轿车发动机发生火灾,在未打开发动机罩之前车上人员用车内所配灭火器对准发动机罩所有缝隙喷灭火剂,而对发动机内火势根本没起多大作用,没几下灭火剂用完,后又打开机盖灭火,但火势更猛,立即用周围车辆上的灭火器灭火但火灾已不能控制,吓得周围人员四处躲避,后消防车赶到车辆已被烧毁。因此说,目前车辆上所配灭火装置不能有效地控制汽车火灾。
2、汽车火灾原因及发生火灾的部位
2.1燃油系统故障引起火灾
燃油系统是车辆将燃油与空气按一定比例混合供给发动机气缸,燃烧后产生动力。车辆的供油系统主要由油箱、油管、油泵和化油器等组成,在使用过程中会由于腐蚀、老化、碰撞、震动等原因造成输油管路松动或破损以及开关关闭不严等现象引起漏油,燃油(特别是汽油)积聚挥发后与空气形成混合性易燃易爆气体,遇火后引起燃烧或爆炸。另外,汽油发动机工作时产生的高压打火也可引燃混合气体。若此时漏油不止,则必造成火灾事故。另外,输送给发动机汽缸内的混合气体比例失调,使化油器回火也可引起火灾。混合气体过浓或汽缸窜油时,燃油在发动机内不能充分燃烧,排气管中排出浓烟和火星,其与油污或其他易燃品也可引起火灾。
燃油系统火灾主要在发动机部位,在油箱等部位也有发生火灾的可能。
2.2电路故障引起火灾
车辆的电路系统一般包括蓄电池、点火线圈、发动机和高低压线路等,主要提供发动机起支和车上用电等。电路故障、短路或违章操作等均可引起火灾。
2.3明火加热发动机引起火灾
由于冬季气温较低,水、机油、燃油等凝固或变稠,车辆起动困难,人们有时就用火烤发动机等处,这样极易引起油路泄漏而发生燃烧或爆炸。
2.4车上装运易燃易爆品或人为不注意等原因引起火灾
单位对在车上装运易燃易爆品的安全也极为重视,同时车上乘务人员或乘客对运输物品和行车室、旅客车厢内发生的火灾一般能及时发现,能及早采取措施进行控制,因此说车内发生火灾或车上货物发生火灾目前造成大事故的机率相对较小。
2.5车辆长时间刹车运行,车轮等部发生火灾
在山区、坡度较大、弯道较多等路段由于车辆刹车系统长时间摩擦产生热量,造成刹车及轮轱、轮胎等部位过热,其常会造成车辆发生火灾。尤其是重车在坡道行驶过程中这种现象及为常见,但由于车辆的轮胎、刹车系统部分易燃物品较少,因此其造成汽车严重火灾事故的情况不多。
3、针对汽车火灾可采取的消防措施尝试
通过对一些汽车火灾事故分析,可以看出汽车火灾的主要部位是发动机部位。物质燃烧必须具备可燃物、氧、热源和链式反应四个要素。要阻止燃烧,只需破坏四个要素中的一个即可,为此根据目前的消防技术提出相应的消防对策。
3.1在发动机箱内增加相应固定消防装置,在车内驾驶室等处设置人工启动装置
在发动机箱内增加相应消防装置,这些装置可以是自动或半自动的,其能在驾驶室内控制,在发动机部位出现火灾后能立即启动实施灭火。针对不同形式的灭火设备还应在发动机箱内设置喷射装置、灭火剂输送管道,在车内驾驶室等处设置人工启动装置。鉴于汽车火灾的特点,针对发动机内火灾可采用二氧化碳灭火设备或卤代烷灭火设备和干粉灭火设备以及烟雾灭火设备等。
3.1.1采用二氧化碳灭火设备
二氧化碳灭火适用于液体、气体、固体和电气火灾,从灭火能力上二氧化碳灭火设备完全能满足汽车发动机火灾灭火。二氧化碳灭火设备是目前应用较广泛的一种气体灭火设备,可将二氧化碳贮气瓶置于发动机箱或车上其他部位,并在发动机箱内四周安装气体喷出管道,在驾驶室等处安装启动装置。在出现火灾后由驾驶室内人员控制启动,使二氧化碳立即充满发动机箱内实施灭火。由于二氧化碳气体比空气较重,灭火喷口以平向为好。由于二氧化碳气体在喷出时有一定的压力,对其释放速度应从发动机所在环境条件充分考虑各方面条件试验计算后确定。
普通汽车发动机箱容积约为4立方米,不考虑发动机所占容积,按局部灭火方式计算二氧化碳贮用量约为40公斤,按40升贮气瓶计算为1.6个。为此,可采用2个40升的贮所瓶安置于车上相关部位。
二氧化碳灭火在车上启动方便,但由于贮气瓶是以压力存贮气体的,其对车上“运动、振动”环境的适应需要采取一定的措施,同时压力贮存二氧化碳有一定的危险。
3.1.2采用卤代烷灭火设备
卤代烷灭火剂灭火以利于化学灭火,具有高效、迅速、低毒和对保护设备没有损害、用量少等优点,其从特性上很适合汽车灭火。目前有些车辆上如飞机发动机舱、赛车、军用车辆等已使用。目前主要有卤代烷1301、1211和一些新近研发的灭火剂,如三氟甲烷、新型气溶胶灭火剂等。卤代烷灭火系统如在车上设置,其也应在发动机箱内安装喷射、输送管道和控制装置。根据目前发动机箱容积,其储存和二氧化碳一样,但由于卤代烷灭火剂在温度较低时蒸汽压较小,不足以将灭火剂自行喷出形成灭火能力,因此也需要用氮气增压。另外卤代烷灭火剂在高热时可分解产生毒性较大的气体,这在车内设置时应注意。
卤代烷灭火设备和气溶胶灭火设备很适合汽车发动机灭火,只是目前在车上是以携带方式配置,没能在发动机箱内采取专用方式固定配置,这样没能充分发挥其灭火效能,起到应有的灭火作用。为此建议相关灭火设备生产厂家与汽车生产企业联手,使当代先进的灭火消防技术能在汽车上做些尝试,以改变目前车用灭火器,“有”但灭火效果不好的被动局面。
3.1.3干粉灭火设备
干粉灭火剂是一种干燥的、易于流动的微细固体粉状混合物,其借助于氮气或二氧化碳气体的驱动,以喷雾的形式喷出,附于火灾物品上形成灭火能力。目前干粉灭火剂品种很多,有普通干粉灭火剂(主要为碳酸氢钠)、多用干粉灭火剂(主要是磷铵盐)和金属干粉灭火剂等。目前车上携带的主要是磷铵盐类多用干粉灭火剂。干粉灭火剂通过化学拟制作用中断链反应、遮断燃烧表面的辐射,减少可燃物的蒸发和降低反应区氧浓度的惰化作用来扑灭火灾。干粉灭火剂比较适于扑灭汽车火灾,由于其一般无毒,对车上的发动机、驾驶室、车厢内均可使用,因此目前车上携带配置灭火器大多为此类。
针对发动机箱内火灾也应敷设喷射、输送管道,在车内驾驶室安装控制装置以保证在车上就可对发动机部位火灾实施灭火,同时在车上适当位置贮存干粉。对车上的乘客空间按现在灭火器配置方式就要满足灭火要求。
3.1.4烟雾灭火设备
烟雾灭火设备是我国研制发明的一种消防设施,它通过烟雾剂燃烧反应产生大量的二氧化碳、氮气、水蒸气等惰性气体和钾盐来实现灭火的小型轻便灭火设备。该设备结构简单、安装、维修、检查方便,灭火迅速,不用水,不用电,在发生火灾后随着温度的升高到一定程度后可自行启动。原设计中主要用于独立的小型油罐灭火。对车上火灾可在发动机箱内安装使用,可采用自动控制或在驾驶室内人工控制启动实施灭火。
3.1.5氟蛋白等泡沫设备
氟蛋白等泡沫水成膜灭火剂是一种灭火最快的灭火剂,其在汽车等交通工具上安装可行性较大。首先,其灭火迅速,完全能满足汽车消防需要。其次,采用高倍泡沫灭火剂时用量更少。另外,在车辆行走时泡沫会在发动机与驾驶室之间形成堆积,从而隔断火势向车内蔓延,这样进一步地保证防护了车上人员。另外法国BIO-EX消防科研所最近研制出一种新型“绿色”泡沫灭火剂,其适用范围广,符合欧洲工业标准。其中3S型液态泡沫灭火剂既可加水使用,也可单独使用,在车上固定安装该型号灭火剂比较适合。汽车发生火灾后可以单独使用,在有水源条件时也可加水使用,从而提高灭火能力。
3.2在发动机箱外部预留灭火孔
发动机发生火灾后采用目前车上便携配置的灭火器一般无法对发动机箱内快速喷入灭火剂从而有效实施灭火,为此建议在发动机箱的相关部位预留一些灭火孔或灭火通道,在发生火灾后可通过此孔或管道接口及时将灭火剂喷入机箱内灭火。
3.3在发动机箱、油箱、轮轱等易发生火灾处所安装自动报警监测装置
目前在一些易发生火灾处所按防火要求已普遍安装了火情监测报警装置,这些设备有的比较昂贵,有的在汽车上安装还存在一定的困难。目前铁路客车以及铁路线路上已普遍安装了列车轴温探测装置,对防止列车燃轴造成事故起到了重要的积极作用。由于汽车发动机箱内温度本身较高,并且有时会有烟雾排放出来,如果仅采用当前的温感、烟感等装置不足以准确探测车上的火情实况,为此还应就此研究新的、比较适宜在汽车上使用的探测装置和设备。但这对汽车目前的配置条件是否有必要和合适,还需要从造价等方面做些深入的探讨。
4、汽车等交通工具安装固定灭火设备存在的问题
汽车等交通工具安装的固定灭火设备,应不怕振动,要能适于车上环境。同时,灭火剂还应能在车上安装贮存有效期在一年以上,与汽车目前的年检周期相适应。灭火剂贮量越少越好,以减轻汽车等交通工具固定安装消防设备的成本。
5、结束语
目前对汽车等交通工具的消防工作在国内、国外从管理上都很重视,但就从具体采用什么样的设备能更有效地防止汽车火灾、控制火情,一旦发生火灾能快速有效地扑灭火灾,保证汽车和人员安全方面做的偿试还不多,而仅靠现有汽车自带的便携式消防器材又不能满足汽车消防需要,因此无论是消防管理部门,还是消防设备生产厂家、汽车制造厂家,更重要的是消防研究机构应对此做一些努力和偿试,这也是作者的初衷。投资不多,但效果又很好,这是汽车消防设备的出路所在。(作者:刘义安)
参考文献
1、《现代实用灭火技术设施》,朱吕通、张学魁编著,警官教育出版社。
2、《交通防火防爆知识》,李进兴编著,警官教育出版社。
3、《哈龙替代产品的研究现状及发展趋势》,余明高、廖炮煊、张和平、宋春兰,《火灾科学》,2002年4月,第11卷第2期。
新闻来源:朔黄铁路有限公司