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        超聲波加濕器火災(zāi)危險性分析

        2018-10-19 01:15:26劉紀(jì)達孫洛浦
        安全 2018年10期
        關(guān)鍵詞:故障

        劉紀(jì)達 孫洛浦

        黑龍江省消防總隊大慶市消防支隊

        但是,隨著超聲波加濕器在各類場合下使用率的提高,國內(nèi)外因產(chǎn)品質(zhì)量問題、使用維護不當(dāng)?shù)仍蛘T發(fā)的超聲波加濕器火災(zāi)時有發(fā)生,且在近幾年內(nèi)呈明顯上升的態(tài)勢,因其潛在的火災(zāi)危險性也逐漸暴露出來。中國消費者協(xié)會曾發(fā)布各類超聲波加濕器比較試驗結(jié)果,發(fā)現(xiàn)有些加濕器的額定功率與實際測量功率的偏差較大,實測功率遠高于額定功率,存在較大的火災(zāi)隱患。

        本文通過介紹超聲波加濕器的結(jié)構(gòu)及工作原理,結(jié)合儀器的特點和使用方法,總結(jié)了可能誘發(fā)超聲波加濕器火災(zāi)的主要原因。有關(guān)結(jié)論可以幫助使用者更科學(xué)地把握超聲波加濕器的安全使用方法和火災(zāi)預(yù)防措施,及時有效處置危險,降低火災(zāi)損失,更為火災(zāi)調(diào)查人員調(diào)查此類火災(zāi)時提供一定的參考和借鑒。

        1 超聲波加濕器的結(jié)構(gòu)與原理

        1.1 超聲波加濕器的結(jié)構(gòu)

        超聲波加濕器的結(jié)構(gòu)主要包括:超聲波換能片、水位探測開關(guān)(水?。?、風(fēng)動裝置、電源/缺水指示燈、霧量調(diào)節(jié)開關(guān)和水箱等,如下圖。

        1.2 超聲波加濕器的工作原理

        超聲波加濕器的電路主要由電源電路、霧量控制電路和熱量控制電路組成。電源電路主要為兩個主要電路供電:第一路是為加熱器電路供電;第二路通過變壓器,降壓輸出兩種交流電壓,較高的交流電壓經(jīng)整流、濾波產(chǎn)生直流電壓,為換能器、振蕩管和指示燈供電,較低的交流電壓經(jīng)整流、濾波后,為直流風(fēng)扇電機供電。

        霧量控制電路主要通過調(diào)節(jié)電位器,改變振蕩管的電流。當(dāng)需要使用熱霧加濕時,接通熱量控制電路中的熱霧/冷霧開關(guān),由內(nèi)部的PTC型加熱器對水霧加熱。

        圖 超聲波加濕器結(jié)構(gòu)圖

        2 超聲波加濕器火災(zāi)危險性分析

        2.1 產(chǎn)品質(zhì)量存在安全隱患

        (1)劣質(zhì)加濕器多用質(zhì)量低劣的電器配件,如導(dǎo)線直徑小、開關(guān)容量小等,易發(fā)生發(fā)熱、打火現(xiàn)象,或電源線質(zhì)量較差,發(fā)生漏電、觸電事故。

        (2)在劣質(zhì)超聲波加濕器中,不同規(guī)格型號的元件被安裝到同一電路中,導(dǎo)致各器件之間不能協(xié)調(diào)工作,且各元件參數(shù)可能與電路電壓不匹配而引發(fā)電氣故障和發(fā)熱[1]。

        將A、B、C 3組薄片樣本放置于IEC/TS 61956推薦的杯狀試驗裝置,杯狀實驗裝置中裝有質(zhì)量分數(shù)為20%的氯化鈉溶液。將杯狀實驗裝置放置于恒溫箱中,將恒溫箱的溫度設(shè)置為0 ℃。將杯狀實驗裝置下電極接地,上電極施加高頻高壓(有效值7.5 kV,頻率400 Hz),在0 ℃恒溫條件下進行加速水樹老化[11-12],如圖2所示。A、B、C 3組薄片樣本的老化時間分別為14 d、21 d、28 d。

        (3)劣質(zhì)的超聲波加濕器出廠時各部分組裝不規(guī)范,接線質(zhì)量差,接頭連接不牢靠,易發(fā)生松動,且導(dǎo)線與電氣元件的接線柱上不加墊圈,螺帽未擰緊,均可能使接觸電阻增大,長時間工作有發(fā)熱隱患,且易發(fā)生電氣故障。

        (4)市場上銷售的不合格加濕器,為節(jié)省成本,未安裝或安裝劣質(zhì)缺水保護裝置,加濕器內(nèi)無水時因缺水保護裝置缺失或不工作極易發(fā)生干燒。

        (5)在市面上銷售的一些加濕器的額定功率與實際功率不相符,實際功率要遠大于額定功率,在使用時超出電器使用負荷且發(fā)熱量較大,存在一定的火災(zāi)隱患[2]。

        2.2 設(shè)備的老化故障

        超聲波加濕器長期在潮濕環(huán)境下工作,且內(nèi)部的換能片、電容和電感均會產(chǎn)生不同程度的熱作用。長時間工作后,加濕器內(nèi)電氣線路的絕緣材料更易老化受損、絕緣程度下降,易發(fā)生電氣故障引發(fā)火災(zāi);導(dǎo)線線芯與各電氣元件表面在濕度較高的環(huán)境下易發(fā)生銹蝕,形成氧化層,接觸電阻逐漸增大、發(fā)熱產(chǎn)熱增多,局部溫度上升明顯,電氣元件的絕緣強度下降明顯、霉菌生長和金屬腐蝕速度加快,元件發(fā)生故障幾率增大,如晶體管熱擊穿、電容器燒毀等[3]。

        2.3 使用及維護不當(dāng)

        (1)超聲波加濕器內(nèi)部均設(shè)有內(nèi)置風(fēng)扇,在使用過程中,若水質(zhì)不凈,水中的一些顆粒狀雜質(zhì)經(jīng)過風(fēng)扇易吸附在風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸上,長時間不清洗易發(fā)生堆積,致使風(fēng)扇在運轉(zhuǎn)時逐漸產(chǎn)生裂紋;此外,雜質(zhì)還會附著在風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸根部,嚴(yán)重時會風(fēng)扇電機易發(fā)生卡塞,造成局部溫度突然升高,且熱量不能盡快散發(fā)到空氣中,易發(fā)生電氣故障[4]。

        (2)超聲波加濕器的風(fēng)扇在經(jīng)長時間工作后,在進風(fēng)口處易發(fā)生塵埃顆粒堵塞進風(fēng)通道的現(xiàn)象。若未能及時對風(fēng)道進行清理、疏通,風(fēng)扇負荷逐漸增大,電機發(fā)熱量增多,空氣的流動性差,將嚴(yán)重降低設(shè)備的性能和使用壽命,存在一定的安全隱患。

        (3)很多地區(qū)的水質(zhì)鈣鎂離子含量偏高,超聲波加濕器工作時,水中一部分鈣鎂離子會隨水霧噴出,而另一部分將沉積在換能片和水槽的表面。長時間工作后,水浮周圍會集聚水堿水銹和形成較厚的水垢層,水垢層會阻礙水浮下沉,造成水浮失靈、缺水指示燈不工作、缺水保護功能失效等問題,甚至發(fā)生干燒,此時換能片周圍溫度會加速上升,易引發(fā)火災(zāi)。

        (4)加濕器使用過程中,使用者常向水箱內(nèi)加入劣質(zhì)香水、劣質(zhì)精油等不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的添加劑,這些劣質(zhì)添加劑會對水箱和底座著水部位造成損傷,水箱和底座易出現(xiàn)裂縫。此時,機器內(nèi)的水和蒸汽可能發(fā)生泄漏,易引發(fā)電氣故障,甚至發(fā)生打火。

        (5)加濕器工作時,換能片附近的導(dǎo)線接頭及線路長時間受超聲波換能片震動作用,有可能出現(xiàn)接頭松動、線路老化加劇等情況,接觸電阻增大明顯,發(fā)熱量增多,易發(fā)生電氣故障[5]。

        2.4 儀器擺放位置不當(dāng)

        (1)若超聲波加濕器電源線與其他熱源或電熱器具的距離過近,長時間的熱作用會致使電源線絕緣老化加快,線路表面銹蝕加重,輸出電路和設(shè)備絕緣被擊穿的可能性增大,且可能有短路、過電流或接觸電阻過大造成局部過熱等情況發(fā)生。

        (2)若超聲波加濕器旁常擺放有電視機、電腦顯示屏及打印機等電器設(shè)備,加濕器產(chǎn)生的水霧蒸汽會使工作狀態(tài)下的電器內(nèi)的顯像管、變壓器、電容和集成電路等元件的電氣絕緣程度降低,極易出現(xiàn)相間短路、對地短路等故障,或因各元件間接觸電阻增大而伴有過熱現(xiàn)象發(fā)生,嚴(yán)重時會發(fā)生爆炸[6]。

        (3)若將工作中的超聲波加濕器放置在插座、插線板和開關(guān)的附近,加濕器產(chǎn)生的水霧會在插座、插線板和開關(guān)表面形成水霧層。水霧層長時間存在會導(dǎo)致插座、插線板和開關(guān)的內(nèi)線路老化發(fā)熱,且反復(fù)的冷熱變化會造成簧片和電線連接位置接頭松動,觸頭壓力不足、蠕變減小、接觸電阻升高,導(dǎo)致發(fā)熱量增大[7]。嚴(yán)重時插座、插線板和開關(guān)的插片間會發(fā)生短路或被擊穿。

        3 預(yù)防措施

        3.1 正確選購超聲波加濕器

        (1)在購買超聲波加濕器時,務(wù)必要選取正規(guī)廠家的產(chǎn)品,切勿購買劣質(zhì)產(chǎn)品[8]。

        (2)超聲波加濕器使用時需按說明書使用,在機器發(fā)生故障時,不要私自對超聲波加濕器進行維修和改裝。

        3.2 選擇適宜的工作條件與工作環(huán)境

        (1)超聲波加濕器不應(yīng)與電視機、電腦顯示器、打印機等電器相鄰使用,避免發(fā)生過熱、爆炸等情況。

        (2)超聲波加濕器使用時應(yīng)與電源線、插座和開關(guān)之間保持一定安全距離,避免電源線、插座、開關(guān)長時間在潮濕環(huán)境下工作,防止發(fā)生電氣故障引發(fā)火災(zāi)。

        (3)超聲波加濕器的電源線應(yīng)遠離熱源,減緩絕緣外層老化速度。

        (4)超聲波加濕器的水箱內(nèi)應(yīng)按照產(chǎn)品要求加入合適的添加劑,不能加入未經(jīng)驗證、處理的劣質(zhì)添加劑,防止發(fā)生機體裂縫、蒸汽泄露等情況。

        3.3 及時進行維護與保養(yǎng)

        (1)當(dāng)超聲波加濕器長時間使用時,要定期用軟毛刷及時清理水浮周圍的水垢,并對缺水保護裝置進行檢測,降低發(fā)生過熱、干燒等情況的可能性。

        (2)超聲波加濕器不使用時,水箱內(nèi)不應(yīng)存有沉水,水箱與水槽應(yīng)該及時清洗干凈,保持清潔,避免形成水垢層。

        (3)要定期檢查超聲波加濕器的內(nèi)置風(fēng)扇是否完好、有無裂口或斷葉現(xiàn)象,防止出現(xiàn)局部過熱。

        (4)要經(jīng)常對通風(fēng)道的殘留灰塵進行清潔,避免塵垢積聚,保證進風(fēng)口暢通,避免風(fēng)動裝置荷載過大。

        4 結(jié)束語

        超聲波加濕器憑借著加濕強度大、加濕均勻、使用操作簡便等特點,在市面上的普及率越來越高,但近期因超聲波加濕器誘發(fā)的火災(zāi)也頻頻發(fā)生。了解超聲波加濕器火災(zāi)發(fā)生的原因和規(guī)律,采取有效的防范措施,有著極其重要的現(xiàn)實意義。本文通過對超聲波加濕器的工作原理、結(jié)構(gòu)特點進行分析,以家用、辦公等實際條件下超聲波加濕器的使用方式、特點為基礎(chǔ),深入研究總結(jié)了可能存在的火災(zāi)危險性。

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