- 2016消防科技与工程学术会议论文集
- 中国消防协会学术工作委员会 中国人民武装警察部队学院消防工程系
- 3748字
- 2022-08-05 18:18:29
家用压缩式电冰箱火灾原因及痕迹分析
钱鹏程
(中国人民武装警察部队学院研究生四队,河北 廊坊)
摘要:电冰箱使用已经普及,与电冰箱有关的火灾也相继发生,并且越来越多。本文通过分析电冰箱的结构和工作原理,从四个方面分别分析起火原因,研究电冰箱燃烧的痕迹和认定要点,并结合火灾调查的实际案例以及此案例的实际勘验情况,总结电冰箱火灾的调查方法,为家用压缩式电冰箱的火灾调查工作提供帮助。
关键词:电冰箱,火灾调查,火灾原因,痕迹
1 引言
随着国民经济发展和人民生活水平提高,电冰箱早已逐步进入家家户户,而与此同时电冰箱也早已被应用于家庭以外的科研部门、生产部门。在电冰箱如此普及的今天,电冰箱火灾时有发生,这些年来电冰箱火灾已经造成了一定的人员伤亡和财产损失。随着国民的物质生活越来越富足,电冰箱使用也会越来越广,电冰箱火灾的预防随之成为了一个不可避免的话题,因此需要对电冰箱火灾的原因及燃烧痕迹加以研究,为电冰箱火灾的预防做好准备。
2 电冰箱结构和工作原理
电冰箱的种类很多,按照工作原理可以分为九类,分别是压缩式电冰箱、吸收式电冰箱、半导体电冰箱、化学冰箱、电磁振动式冰箱、太阳能电冰箱、绝热去磁制冷电冰箱、辐射制冷电冰箱、固体制冷电冰箱。而家用电冰箱大多是压缩式电冰箱,压缩式电冰箱的组成结构基本为电气控制部分、制冷系统和箱体及其附属部件。制冷系统结构复杂,其结构图见图1,包括压缩机、风机、制冷管蒸发器,冷凝器、干燥过滤器等,电气供电部分为供电、控制、温控、保护、除霜五大电路,而箱体及其附属就是外箱、抽屉等[1]。
图1 压缩式电冰箱制冷系统结构图
电冰箱制冷系统工作原理图见图2,电冰箱的压缩机是制冷的最重要部件,首先制冷剂由毛细管流入蒸发器,制冷剂膨胀后由液态向气态转化,发生了物理吸热。之后制冷剂经过蒸发器通过回流管和压缩机再回到冷凝器,又由气态转变为液态,发生了散热作用。这样通过不断压缩、膨胀、排气、吸气这四个过程使制冷剂蒸气在系统内循环,达到了制冷的作用。
图2 压缩式电冰箱制冷系统工作原理图
3 家用压缩式电冰箱火灾成因分类分析
根据多年来对于电冰箱火灾的资料显示,电冰箱火灾的原因主要分为以下四种。
(1)电气及供电部分发生故障。从多起电冰箱火灾综合数据来看,电冰箱火灾由电气及供电部分引发的原因主要如下。
电冰箱的电源线绝缘层损坏,插头与插座接触不良或者插头损坏,造成了短路起火,引燃附近的可燃物引发火灾;压缩机的冷凝器在工作时,长时间烘烤底部的电源线,长期以来造成电源线的绝缘皮老化引起了漏电引发生火灾;电冰箱出厂时电器开关的盒子封闭不严,有水气进入引起漏电致使其内部塑料燃烧或者电动机与电源线的接线座松动导致火灾[2]。
(2)电冰箱使用不当。由于电冰箱的温控器,继电器,照明灯等不是防爆的,若电冰箱内存放乙醚等易燃液体,在冰箱内蒸发至蒸汽浓度达到爆炸极限时,这些电气元件会产生电火花引起可燃气体燃烧或者爆炸;当电冰箱的放置位置不当的时候同样会引发火灾,这是由于电冰箱在工作时,其内部的压缩机和冷凝器的表面温度可以达到50℃以上,若是在夏季压缩机温度则可以达到80~105℃,这时若是电冰箱的附近紧贴着可燃物质,火灾便在所难免;压缩机在工作的时候电源被不断切断接通也会导致火灾,这是由于电冰箱的制冷系统压力差比较大,压缩机的吸气端和排气端的压力差较高,在电冰箱的压缩机停止工作时会保持这个压力差,若马上又启动,要克服这个大压力差,需要极大的启动电流,大约是10倍于平常的电流,电动机可能会被烧毁。
(3)电冰箱的压缩机发生了故障。压缩机由于长时间工作会发生磨损,这容易导致机械故障,主要的机械故障为:吸气片或者排气片发生了碎裂变形、隔垫损坏使压缩机内部漏气;压缩机的排气缓冲管断裂致使工作电流低于额定电流;避震弹簧和外壳脱钩或者压缩机抱轴、卡缸。而当电冰箱内制冷剂不足或者温控器出现故障的时候,压缩机会超负荷运转,压缩机线路过负荷,出现压缩机内部导线短路,导致电气故障,而电气故障主要为电机的绕组被烧毁,压缩机漏电或缺相。
(4)电冰箱制冷剂泄漏。由于电冰箱用易燃液体作为制冷剂,用水作吸收剂,用氢作扩散剂,若因为除霜时被利器损坏等或者其他可能原因导致冷凝器的蒸发器管路发生泄漏,一旦气体与空气混合达到爆炸极限,再遇到电冰箱的电火源会引起爆炸起火。
4 家用压缩式电冰箱的燃烧痕迹及认定要点
要认定电冰箱的火灾原因,一定要先弄清楚起火特征,判断是属于爆炸起火,或是属于电气故障,还是属于使用不当。
(1)电冰箱发生爆炸的痕迹特点及认定要点。若是发生了爆炸,无论是因为电冰箱内存放了易燃液体,其蒸气与空气混合达到爆炸极限遇电火花爆炸,还是因为外部燃气泄漏引起的爆炸,现场痕迹都具备爆炸起火的特征。主要的痕迹特征有:箱体严重变形,外鼓向后移位,特别是电冰箱的门,门的合页会向外翘起,甚至被巨大的压力冲出,将冰箱正对面的墙面砸出窟窿;而电冰箱背后的墙面也会出现撞击痕迹;放置电冰箱的房间的门窗玻璃会被震碎并抛出,冰箱内部的储藏物品全部被抛出;电冰箱的内部没有烟熏痕迹,电冰箱的外侧焦化的程度均匀;电冰箱的温度控制器、保护继电器以及启动继电器的触点有电火花痕迹或者灰尘炭化痕[3]。
(2)电冰箱电气故障(没有发生爆炸)的痕迹特点及认定要点。若是电冰箱本身发生了故障,没有引起爆炸,那么痕迹会有以下特征:电冰箱周围的物体被烧,烧损严重的面全部朝向电冰箱的方向,电冰箱的背后墙面会形成V字形痕迹;电冰箱的烧损严重程度为内重外轻,并且电冰箱内所有的部件都存在这样的一个特征,形成了一个证据锁链;电冰箱的电源线、插座和插销部位会有短路熔痕;控制开关熔断器爆断[4];若电动机短路过热使电动机的线圈处存在短路熔痕,电机轴承和转子有磨损,电源接线座有过热痕迹或熔痕,则为电动机故障引起;压缩机的外壳有局部变色现象,压缩机卡缸、轴损坏,吸气片和排气片破裂变形,则是压缩机故障引起;若是蒸发器和冷凝器故障,那么由蒸发器和冷凝器管的裂口或与压缩机等部件的连接部位损坏则可以判定是冷凝剂泄漏引起;若是温控开关、照明开关,继电器故障,那么以上元件保护层被烧,除具备熔痕外,塑料内壁被烧程度重,燃烧痕迹由内向外蔓延,烟熏痕迹也由内向外蔓延[5];若是查出温控触点有粘连痕迹,说明其电路并没有断开,冰箱的压缩机一直在工作,这是由于电机过热短路起火。
5 案例分析
5.1 案例基本情况
2014年5月29日16时25分,位于酒泉市肃州区南后街14号2栋2-3-3号发生火灾,烧毁(损)酒泉市肃州区南后街14号2栋2-3-3赵平家的电冰箱、墙面等,室内装修、家具、床上用品、生活用品、衣物等烟熏受损,无人员伤亡。此次火灾共造成损失近4万元。其中电冰箱、电视等损失1万余元,家具、生活用品2万余元,其他财产1万余元。由于报告及时、扑救及时、疏散及时、撤离危险物品及时,所以没有发生人员伤亡和更大的财产损失,受损面积32.5平方米左右。
5.2 勘验及火灾原因分析
环境勘验:该火灾位于肃州区南后街14号2栋2-3-3号,向北20米为14号楼,起火场所所在建筑共有5个单元,起火房间位于2单元3楼中间西户,该楼层一体四户,起火房间建筑面积32.5平方米,起火房间门窗完好,无撬压痕迹。
初步勘验:起火房间南边为窗户,内侧有烟熏痕迹,进门大厅为客厅,东墙有电脑桌、电视柜、电视机有烟熏痕迹,房间东南角为床,床单、被子均无过火痕迹,床西头为洗衣机无过火痕迹,大厅中央茶几沙发无过火痕迹,厨房厨具无过火痕迹,表面有灰尘,卫生间门关闭,门有烟熏痕迹,卫生间内无过火痕迹,客厅顶部烟熏严重,为黑色。初步勘验照片见图3。
图3 初步勘验现场图
细项勘验:起火房间厨房与卫生间中间靠墙摆放有一台紫红色电冰箱,上方熏为黑色,电冰箱对应位置墙面熏黑,冰箱上方烧毁,里面物品过火变形,下方出藏室物品无过火,冰箱背面下方压缩机保护壳烧毁,线路裸露,地面有凌乱线路。细项勘验照片见图4。
图4 细项勘验现场图
专项勘验:冰箱电线接至厨房门口插座,线路完好,插板变形,房间北墙电表箱内,空气开关均为断开,经询问为灭火时断开,开关西侧线路有受热碳化现象。见图5。
图5 专项勘验现场图
经现场勘查对比,该房间内只有电冰箱附近过火,可以认定起火部位为电冰箱,再经进一步研究发现,电冰箱线路完好,上方烧毁,下方压缩机保护壳烧毁,线路裸露,可以认定起火点为压缩机附近。由于起火时冰箱处于通电状态,压缩机有过火痕迹,压缩机左侧电线烧损裸露,右侧管路裸露,排除人为原因,起火原因为压缩机附近电气线路故障。
6 结论
本文通过阐述家用压缩式电冰箱的组成结构和工作原理,分类分析电冰箱火灾的成因,研究电冰箱在不同情况下的燃烧痕迹特征及认定要点,结合一次电冰箱火灾调查的实际案例,描述了此类火灾的基本调查方法,为家用压缩式电冰箱的火灾调查提供了一定的借鉴。
参考文献
[1] 金河龙. 火灾痕迹物证与原因认定[M]. 吉林:吉林科学技术出版社,2005,56-58.
[2] 刘义祥. 火灾痕迹学[M]. 廊坊:中国人民武装警察部队学院,2012,126.
[3] 刘义祥. 火灾调查[M]. 北京:机械工业出版社,2012,225-227.
[4] 张金专,刘珠峰,李旭航. 过负荷情况下插头插座升温情况研究[J]. 北京:消防技术与产品信息,2007,3:44-46.
[5] 张学楷. 线路过载电气火灾危险性的分析、预防要求及原因认定[J]. 北京:消防技术与产品信息,2008,11:57-60.