摘 要:近年來,新能源電動汽車火災(zāi)事故數(shù)量逐漸增加。為了提高此類事故的滅火救援工作,本文首先根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù),選取了自2011-2020年間發(fā)生的100起典型事故案例,分析了事故發(fā)生原因、發(fā)生時間段、發(fā)生季節(jié)等,并分析了火災(zāi)事故的特點;其次,根據(jù)分析結(jié)果和實際的滅火戰(zhàn)斗滅火需要,從“提高電動汽車火災(zāi)事故的滅火戰(zhàn)斗意識”、“充分利用滅火器和固定滅火設(shè)施”、“強化面對新形式火災(zāi)的滅火戰(zhàn)斗教育培訓”、“警惕發(fā)展成為成片電動汽車火災(zāi)”、“強化安全措施”等方面提出了強化滅火救援戰(zhàn)斗效率的對策。
關(guān)鍵詞:電動汽車火災(zāi) 統(tǒng)計分析 滅火對策
Abstract:In recent years, the number of fire accidents of new energy electric vehicles has gradually increased. In order to improve the fire fighting and rescue work of such accidents, this paper first selects 100 typical accident cases that occurred from 2011 to 2020 according to relevant statistical data, analyzes the causes, time periods, seasons, etc., and analyzes the characteristics of fire accidents. Secondly, according to the analysis results and the actual needs of firefighting, countermeasures to strengthen the efficiency of firefighting and rescue combat are proposed from the aspects of “improving the awareness of firefighting of electric vehicle fire accidents”, “making full use of fire extinguishers and fixed fire extinguishing facilities”, “strengthening firefighting education and training in the face of new forms of fire”, “vigilance against the development of electric vehicle fires”, and “strengthening safety measures”.
Key words:electric vehicle fire, statistical analysis, fire extinguishing countermeasures
1 引言
在當前能源危機和全球環(huán)境保護的背景下,發(fā)展以鋰電池為代表的新能源電動汽車(下文簡稱電動汽車)已成為各個國家的主要政策。其中,我國宣布將在2035年停售燃油汽車,2050年全面停止使用燃油汽車。在大政策的背景下,鋰電池等一大批支撐新能源的技術(shù)迅速發(fā)展,我國電動汽車的擁有量也迅速攀升[1,2]。但由于電動汽車電池自身具有較高的危險性[3],很容易發(fā)生火災(zāi)事故。根據(jù)國家應(yīng)急管理部統(tǒng)計結(jié)果顯示,2022年第一季度全國共發(fā)生新能源汽車火災(zāi)事故640起,同比增長32%,且火災(zāi)數(shù)量遠高于交通工具火災(zāi)數(shù)量平均增幅。
由于電動汽車火災(zāi)事故屢發(fā)不止,不僅帶來了較大的經(jīng)濟財產(chǎn)損失,人民群眾的生命安全也受到了較大的威脅。因此,從提高電動汽車火災(zāi)滅火救援效率角度出發(fā),為了更好地對電動汽車火災(zāi)事故進行救援,本文結(jié)合《中國消防年鑒》、事故報告等資料,從2011-2020年間選取了100起典型的電動汽車火災(zāi)事故進行統(tǒng)計分析,從中找到事故發(fā)生的規(guī)律,進而結(jié)合消防工作實際提出應(yīng)對電動汽車火災(zāi)事故的策略。
2 電動汽車火災(zāi)統(tǒng)計分析
2.1 事故發(fā)生原因
如圖1所示,短路以及電器故障已成為發(fā)生電動汽車火災(zāi)的主要原因,占比超過了79%。當電池出現(xiàn)故障后,電池內(nèi)部的溫度就會急速升高,很容易突破電池外殼引燃可燃物,火勢迅速蔓延。從一些事故監(jiān)控看,一旦電池開始著火,短短數(shù)十秒內(nèi)就會迅速燃燒。電動汽車火災(zāi)中電池過充原因占比達到15%。電池過充跟人們的充電習慣有很大關(guān)系,居民從方便角度出發(fā),一般都選擇晚上充一晚上,到早上起來時再拔下充電器,殊不知此舉有很大危險。加之充電時一般都是無人監(jiān)管,更容易出現(xiàn)問題。另外還有其他起火原因,例如自燃、人為縱火、改裝等。
2.2 基于火災(zāi)發(fā)生時間段分析
如圖2所示,電動汽車火災(zāi)發(fā)生時間主要集中于凌晨00:00到00:06之間,所占比例高達79%。如上節(jié)分析,電池過沖是引發(fā)電動汽車火災(zāi)事故的一個重大原因,這與居民的充電習慣有很大關(guān)系。居民大都在晚上睡覺時充一晚上,24:00,也就是人們剛剛?cè)胨?,如果發(fā)生火災(zāi)也必定造成極大的損害。且晚上人們大都在睡眠狀態(tài),警惕性較低,容易忽視電池發(fā)生的變化。因此,凌晨過后是電動汽車火災(zāi)事故的高發(fā)時段,這個而且早期危險難以發(fā)現(xiàn),使得電池開始著火后服初期火勢很難得到控制,進而發(fā)展到建筑火災(zāi),帶來的損失很大。在18:00-24:00時間段內(nèi)引發(fā)火災(zāi)次數(shù)占比為13%。18點大都是人們下班后的時間,此時居民下班時即將使用了一天的電動汽車進行充電。不過由于剛開始充電,所以電池發(fā)生故障引發(fā)火災(zāi)的概率低于凌晨之后。06:00-12:00以及12:00-18:00兩個時間段的電動汽車火災(zāi)占比分別為6%與2%,這時間段內(nèi),電動汽車的使用頻率高,又因其是白天,能及時發(fā)現(xiàn)火情,并及時處置,因此引發(fā)亡人火災(zāi)事故的比例相對較低。
2.3 基于火災(zāi)發(fā)生季節(jié)分析
如圖3所示,按電動汽車火災(zāi)事故發(fā)生頻率排名,分別是秋季、冬季、夏季和春季,占比分別為36%、26%、25%和13%。秋季和冬季發(fā)生的頻率最高,可能與電池的性能有關(guān),入秋及入冬時,氣溫下降較大,很大程度上影響了電池的性能,加之人們習慣對電池進行過充,天氣也干燥,很容易導致短路和泄露等情況發(fā)生,進而導致火災(zāi)事故。而夏季和春季氣溫相對較高,且雨水較大,空氣濕度大,所以相對火災(zāi)事故發(fā)生率較低。
3 電動汽車火災(zāi)特點分析
3.1 高壓電擊
當前電動汽車的電壓在300V以上,而人體能夠承受的安全電壓僅由36V。電動汽車有復雜的電路布置,盡管按照設(shè)計要求,車輛在熄火后有斷電操作,但發(fā)生火災(zāi)后,不能保證相應(yīng)操作會正常進行。因此,新能源汽車著火后如果觸碰鋰電池陣列組件,具有較大的觸電風險。
3.2 容易釋放大量有毒氣體
鋰電池的工藝技術(shù)比較復雜,加之鋰屬于活潑金屬,因此為了提高鋰電池的熱安全性,廠家添加了許多材料如含氟阻燃劑、A1F3材料等。但同時,鋰電池著火后很容易產(chǎn)生大量的煙氣,有毒煙氣包括氟化物、一氧化碳、碳顆粒物、一氧化氮、鉛類化合物等,一旦吸入上述氣體很容易造成人體損傷。這造成汽車乘客如果逃離不及時,會產(chǎn)生傷亡。
3.3 電動汽車火災(zāi)容易造成人員傷亡與財產(chǎn)損失
雖然電動汽車使用能夠給人們帶來極大的便利性,但會造成較大的人員傷亡。這是因為一是電池燃燒速率快、產(chǎn)生的煙氣大且有毒,加之電動汽車是受限空間,會阻礙人員的逃脫,尤其是車禍等原因造成的著火,駕駛員和乘客本以受傷,逃離更加困難。其次,電動汽車動力來自電池,一旦著火后會影響汽車功能,原本正常的功能受到較大影響,造成人員逃生困難。第二,造成的財產(chǎn)損失都可能較嚴重。電動汽車一旦著火意味著鋰電池等已經(jīng)報廢失效,加之汽車火災(zāi)蔓延迅速,著火后汽車即以不能使用,損失較大。此外,隨著電動汽車數(shù)量的增多,電動汽車統(tǒng)一充電區(qū)域具有很大的危險,一旦其中某輛電動汽車著火,其他電動汽車也會被迅速引燃,造成的損失更大。
4 強化滅火救援的對策
電動汽車火災(zāi)事故歷年來屢見不鮮。上文總結(jié)了電動汽車火災(zāi)事故發(fā)生的特點等,本章將結(jié)合上文和滅火戰(zhàn)斗原則等,就強化電動汽車滅火救援提出相應(yīng)對策。
4.1 提高電動汽車火災(zāi)事故的滅火戰(zhàn)斗意識
第一出動力量的到達時間將很大影響滅火戰(zhàn)斗的效率。從前文可以看出,每日的凌晨00:00到00:06之間是電動汽車火災(zāi)的高發(fā)時間段。而此時段也是消防救援人員普遍休息的時間段。對于消防站出警,都應(yīng)該形成一種強烈的意識,發(fā)生的居民火災(zāi)是否是電動汽車火災(zāi)事故,只有如此才能在到達現(xiàn)場之前迅速的轉(zhuǎn)換意識,提前布局,提高行動效率。落實到實際工作中,作者認為,一是應(yīng)該在電動汽車火災(zāi)多發(fā)季節(jié)的晚點名或晚上裝備檢查時,就電動汽車滅火戰(zhàn)斗事宜進行強調(diào),提高大家的思想意識;二是就滅火裝備進行檢查,提習慣性動作,便于到達現(xiàn)場迅速展開。
4.2 充分利用滅火器
較多電動汽車火災(zāi)雖然煙氣量較大,但火勢可能不大。因此,最快速、有效的方法還是利用干粉滅火器。消防車都配備了干粉滅火器。消防員到達現(xiàn)場后,應(yīng)該首先攜帶干粉滅火器撲滅火源;如果火勢形成一定規(guī)模,應(yīng)該鋪設(shè)水帶,使用多支水槍進行滅火。
4.3 強化面對新形式火災(zāi)的滅火戰(zhàn)斗教育培訓
教育培訓體現(xiàn)在,一是從上層建筑出發(fā),組織專人多學習全國成功的滅火救援案例,找到成功的經(jīng)驗,針對一些不足,有針對性的進行訓練和演練,摸索出經(jīng)驗和成果后向全省或全市進行推廣;二是要走出去和請進來,所謂走出去是指,電動汽車日新月異,許多方面還是我們所不熟悉的,我們要善于走出去,到地方企業(yè)或生產(chǎn)基地去實地查看,觀摩他們的生產(chǎn)過程,結(jié)合我們的滅火戰(zhàn)斗實際經(jīng)歷形成自己的思考;所謂請進來是指,我們可以請企業(yè)的工程師來給我們授課,講解產(chǎn)品的火災(zāi)危險性,火災(zāi)性質(zhì),如何撲滅等知識。多交流多走動形成良好的狀態(tài),既提高了企業(yè)的消防水平,也提高了我們的作戰(zhàn)行動效率,更保障了消防救援人員的安全。
4.4 警惕發(fā)展成為成片電動汽車火災(zāi)
目前,許多地方都設(shè)有電動汽車停車棚,實行電動汽車統(tǒng)一存放,極大的避免了人員傷亡案例的出現(xiàn)。然而,有些相關(guān)火災(zāi)案例顯示單個電動汽車著火極易發(fā)展成為成片電動汽車火災(zāi),并且伴有爆燃危險。這種火災(zāi)發(fā)展極快,當消防隊到達現(xiàn)場后火勢已經(jīng)發(fā)展成熟。因此,作者認為我們到達現(xiàn)場的首要任務(wù)應(yīng)該是防止火焰蔓延。首先,對于未引燃的電動汽車應(yīng)該及時疏散,避免火災(zāi)范圍進一步擴大;第二,檢查是否有蔓延到毗鄰建筑的風險,如果有,應(yīng)該疏散建筑人群,設(shè)置水槍保護相鄰建筑;第三,集中水槍,撲滅電動汽車火勢??偟膩碚f,對于成片電動汽車火災(zāi)事故,更多的是以保護有價值目標,防止蔓延為首要目的。
4.5 強化安全措施
電動汽車著火后發(fā)生爆燃、爆炸、釋放大量有毒氣體是事故的特點之一。佩戴空氣呼吸器是滅火戰(zhàn)斗的第一要求。對于強化個人防護裝備的使用,作者提出幾點意見,一是一定要佩戴空氣呼吸器。電動汽車火災(zāi)的煙氣可能不大,但其中有毒氣體居多。為此,佩戴空氣呼吸器是必然要求,不能因為是室外開放空間作戰(zhàn)就忽視空氣呼吸器的作用。此外,空氣呼吸器的使用時間一般小于30min,指定專門人員做好記錄是必要的,便于指揮員提前發(fā)出預(yù)警,避免傷亡情況;二是是防止觸電風險和爆燃風險。這是撲救電動汽車火災(zāi)需要警惕的危險。對于觸電風險,切記接觸損壞的電池,其次,撲救火災(zāi)時可以用水槍間歇斷流進行試探,防止觸電。對于爆燃,應(yīng)該佩戴好全身防護裝備,尤其是頭盔面罩,防止灼傷。此外,一定要防止高壓擊傷。按照電動汽車的設(shè)計要求,車輛著火后會自動進行斷電,但不排除措施失效的情況。因此,現(xiàn)場因首先檢查并落實斷電。為此,可以利用剪切鉗等工具斷開電池的連接線,杜絕供電。也可以斷開手動維修開關(guān)(MSD),根據(jù)高壓安全操作指導手冊斷開手動維修開關(guān)并妥善存放。
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作者簡介
張斌:(1978.10—),男,漢族,山東省消防救援總隊濟寧支隊市中大隊政治教導員(三級指揮長),專業(yè)技術(shù)9級。研究方向:主要從事滅火與應(yīng)急救援研究。