电热毯火灾原因及调查要点研究

段 冶

(中国人民武装警察部队学院研究生四队,河北 廊坊)

摘要:电热毯火灾是冬季室内火灾的一大危害。本文通过介绍电热毯火灾的基本情况,阐述了电热毯热传导的方式及其工作原理,并对此类火灾发生的机理进行了研究,总结出电热毯热量异常积累和电热丝线路老化等四种常见火灾原因,并结合常见火灾的勘验方法得出调查此类火灾的四点要素,从火灾机理和勘验方法上为电热毯火灾调查提供一定的借鉴和参考。

关键词:电热毯;火灾;现场勘验;调查要点

1 引言

在冬季,人们在日常生活中越来越多的使用电热器具来取暖,其中,电热毯成为人们青睐的一种取暖产品,开始走入千家万户中。电热毯是将带有绝缘性的电热元件放置到毛毯中,利用电流通过导体发热的原理,使电热元件发热以达到人们在夜间取暖作用的电热器具。电热毯拥有价格低廉、可调节温度、使用方便等优点,尤其对一些慢性关节炎、风湿病等患者具有一定的去湿热敷疗效,因此深受人们的欢迎。我国每年生产的电热毯数量高达5000万件以上,市场上充斥着各种品质和种类的电热毯,这些电热毯基本是由发热元件、接线端子、线路、调温开关和毯子等部分组成。日常使用的电热毯的功率一般在20~160W之间,电热毯的工作温度在25~60℃之间。虽然电热毯的使用功率和工作温度不大,但它依然有着一定的火灾危险性。在我国,电热毯火灾的数量也在逐年增加,特别是在卧室内火灾的统计中,电热毯火灾就占到了20%,火灾起数达到总数的五分之一。近些年来,国家对电热毯的合格率进行了抽查,其中合格的电热毯仅为75%。根据以往火灾调查数据,由于生产质量不合格而引发的火灾不在少数。电热毯常常与人紧密接触,这也严重影响到人们的生命和财产安全。

2 电热毯引发火灾的机理

电热毯的种类和型号较多,又可分为多种类型,比如可以根据电热毯控制温度的方式不同分为普通型、调温型和恒温型电热毯;按照电热丝的不同可以分为螺旋型和直线型电热毯;根据温控方式的不同可分为变压器温控型、PTC件温控型和电子温控型电热毯[1]

电热毯接通电源后,发热元件在电流的作用下热量不断累计,温度升高。由于电热元件与周围接触物存在一定的温度差,因此产生的热量以热传导的方式传递到包裹电热毯的毛毯、化纤内层里,这些热量又通过毛毯、化纤传导至电热毯下面的床垫处和上部的被褥中。由于在电热毯使用期间总是存在热量差,只要一直开启电热毯,这样的热量传导也将持续进行。在这个工作的过程中,电热毯温度的不断上升,若没有调温元件的控制,那么火灾危险的可能性也就大大提高了。根据统计,电热毯的火灾,往往是因为以下两种原因造成的:第一,电热元件所产生的热量不能有效的散发出去,造成了热量的累加升高,使之达到或超过了被褥、床垫等易燃物的燃点,发生阴燃,在一定时间后导致火灾。比如在2006年12月山东潍坊发生的电热毯火灾中,就是因为使用时突然停电而未关闭电热毯,来电后电热毯长时间通电导致火灾的发生。第二,电热毯本身存在质量问题,或者内部线路早已老化,在工作时发生线路接触不良、短路等电气故障产生电火花,瞬间引燃包裹物。电热毯使用时一般放置在可燃物较多的床上,当电热毯火灾发生时,会引燃周围大量的被褥、衣物等极易燃烧的可燃物,使火灾迅速蔓延。例如在2016年广州桂花岗发生的一起火灾中,由于电热毯短路引起大火,致使一名老人丧生。

3 电热毯引发火灾的原因

电热毯发生火灾的原因有很多种,下面将从四点说明可能引起电热毯火灾的原因。

(1)电热毯长时间通电引燃周围可燃物。此类火灾往往是由于普通型电热毯和调温型电热毯引发的。这两种电热毯没有自动控制温度的功能,无法在电热毯温度持续升高的过程中切断电源,只能通过人工进行开关、调控。在使用过程当中随着时间的增加,温度不断增加并传递到床上的被褥处,最后热量过高引燃周围可燃物造成火灾。而恒温型电热毯在温度过高时能够自动控温,使温度相对稳定,避免了热量的不断积累。但是,如果电热毯长时间不关,很可能减少恒温型电热毯的使用寿命以及调温元件老化,这将导致无法正常控制温度在正常范围内从而引发火灾。

(2)电热毯经常折叠导致电热丝的疲劳性损坏。电热毯的毯面内包裹着电热丝,这些电热丝通过发热来传递热量。在人们的使用过程中,在电热毯上长时间放置重物,或是经常对电热毯进行折叠,尤其是在一些固定的位置反复折叠,增加了电热丝的疲劳度,造成金属的撕裂性损坏,这会使该处电热丝发生断裂或疲劳性的损坏,从而导致接触不良或是短路产生电火花[2]。对于一些较为轻便的薄型电热毯,在使用的过程中常常会受到人体的揉搓导致电热毯受力不均,引起电热丝的集堆和打褶,导致热量的集中,引起火灾。

(3)电热毯质量不合格引发火灾[3]。在我国每年生产的大量的电热毯当中,特别是充斥着数量众多的“三无产品”,他们为了追求效益而不按国家的标准生产,电热毯的各个性能都达不到要求,极易引起火灾。这些质量不合格的电热丝的规格和绝缘性能达不到标准的要求,尤其是有的电热丝外部没有注塑高温绝缘管,用劣质的绝缘皮代替,无法达到有效绝缘的作用。有的电热元件与电热元件上的接头处理粗糙、不当;调节温度的温敏元件劣质,失灵等都是发生火灾的重大隐患。

(4)电热毯超过使用年限。当电热毯达到了它的使用寿命,电热元件接触不良、绝缘老化、接触点松动、调温元件老化等故障都会发生,这些都是引起火灾的潜在因素,都有可能造成电热毯电气故障从而引起打火,引发火灾。

4 电热毯火灾的调查要点

在对电热毯火灾的调查中,我们遵循“先静观后动手、先照相后提取、先表层后里层、先重点后一般的”调查原则,按照环境、初步、细项和专项四大勘验步骤逐步进行。电热毯火灾一般发生在家中的卧室内,排除了非电热毯引起火灾的因素,最常见的两种原因是电热丝发生接触不良故障产生了电弧引起火灾,以及电热丝过热引燃周围可燃物从而引起火灾。在调查时,我们需要根据对电热毯的勘验情况以及对电热丝熔珠的金相鉴定来推断出火灾的成因是什么。同时,在对于这两种情况我们在进行调查时,我们应根据以下几个调查要点来对电热毯进行勘验。

(1)确认起火点及电热毯在起火前的使用情况。在对电热毯进行细项勘验时,应当尽量在火场中找到电热毯的残留物,根据现场的痕迹查明起火点的位置是在电热丝处、调温开关处还是在电源处;电源插头是否与插线板相连,电热毯开关是否处于开启状态等等情况;这些现场的特征都能从一定程度上帮助我们进行下一步的勘验,也能帮助我们锁定电热毯的大致故障模式,同样也可以推断出电热毯在火灾前的工作状态及工作时间。

(2)检查电热毯内部烧损情况,在起火点处找到故障点。观察电热毯内外烧损情况,查看内部与外部哪个更为严重,从宏观上观察电热毯内部电源线、电热丝等元件的烧损情况,并检查电源线或电热丝有无熔痕,并寻找到电热丝熔断痕迹或较其他部位有明显异常的部分,找到相应的故障点,在该部位寻找熔珠,最后将找到的熔珠送至鉴定中心,进行金相分析[4]。如果在电热毯内部未发现熔珠,而且电热毯的碳化重,在起火点处有较为明显的碳化痕迹;或是发现电热丝变色痕迹明显,则有可能为该部位电热毯发生阴燃而引起的火灾。

(3)根据现场勘验及鉴定的结果,进行火灾的成因分析。如果金相组织为细小的包状晶或柱状晶,则为一次短路熔痕,说明该处为电热毯电热丝发生短路而引起火灾;若金相组织为树枝晶,呈现奥氏体,则有可能为电热丝过热引发火灾。由于电热丝大多由镍铬合金制成,熔点在1500℃以上,因此此类熔痕大多不是由于火烧产生。这仅是从理论上对电热毯的熔痕进行分析的得出的结论,实际的火场中由于燃烧时间和热量的不同、消防射水冷却的各种因素,会对电热毯的熔珠熔痕造成二次结晶或者晶粒长大,因此,我们不能仅仅根据金相组织是否为一次、二次对原因进行认定,在实际的火场中,还需与现场勘验的情况相结合,最终得到一个严谨正确的结论。

(4)通过模拟实验验证结论的可靠性。在对电热毯火灾原因的认定仅仅通过这些是不够的。虽然火灾的发生充满偶然性和随机性,但是在某些特定条件下发生火灾是有必然性的。此时可以通过一次模拟实验来验证结论的可靠性。模拟实验的各种工况应尽量满足火灾实际情况,比如电热毯型号、周围可燃物、风速等等条件都需要与火灾前有效时间内的情况一致。

5 结论

通过对电热毯工作机理以及引发火灾的四种原因的研究,帮助火灾调查人员掌握了电热毯相关知识,同时得出了几点调查此类火灾的勘验要点,在调查初期建立了一套合理的勘验逻辑,并掌握了调查此类火灾的步骤和要点。目前我国对于电热毯火灾的调查研究仍在进行中,相信以上的结论能为今后此类火灾勘验方法提供一定的借鉴和参考。

参考文献

[1] 刘振刚,梁清泉. 浅谈电热毯(垫)火灾危险性及其鉴定技术[J]. 消防科学与技术,2002(4):60-62.

[2] 倪奕麟. 国内外电热毯安全检测标准差异的研究[J]. 中国标准导报,2014(7):43-48.

[3] 卢钦文. 电热毯造成火灾的原因及预防措施[J]. 安防科技,2010(8):75-77.

[4] 张辉. 电热毯火灾危险性分析及残留物鉴别技术[J]. 消防技术与产品信息,2006(11):35-36.