蒋慧灵,李 杰,马艺嘉
(1.武警学院 消防工程系,河北 廊坊 065000;2.武警学院 研究生队,河北 廊坊 065000;3.秦皇岛市公安消防支队,河北 秦皇岛 066000)
随着经济社会的发展,电能已成为人类最重要的能源之一,生产和生活用电量大幅度增加,电气火灾作为一种主要灾害类型,给人民的生命和财产造成的损失也与日俱增。尤其是进入21世纪后,我国的电气火灾形势愈加严峻,无论是发生率,还是造成的生命财产损失,均居各类火灾之首。
为研究全国电气火灾的总体形势,笔者查阅了2007—2016年的火灾统计数据和每年的消防年鉴,结合实际情况做出分析。
根据《中国消防年鉴》统计,起火原因可分为人为放火、电气火灾、违反安全规定、吸烟、生活用火不慎、玩火、自燃、其他、原因不明等九种类型。各类火灾原因统计如图1和图2所示。
从图1可以看出,2007—2015年的各类火灾原因统计中,电气火灾的发生起数每年高达40 000次以上。2013年之后的电气火灾每年高达100 000次以上,每年电气火灾的发生起数(除2014年之外)均处于最高水平,当然每年也有一些其他不明原因的火灾。
图1 2007—2015年起火原因情况图
从图2可知,2015年全国火灾总数为346 701起,其中人为放火6 026起(1.74%),电气火灾104 534起(30.15%),违反安全规定10 089起(2.91%),吸烟19 503起(5.63%),生活用火不慎61 089起(17.62%),玩火11 478起(3.31%),自燃10 116起(2.92%),其他100 719起(29.05%),原因不明23 145起(6.68%)。其中电气火灾占总体火灾的30.15%,其比例最高,为最主要的火灾原因。
图2 2015年全国起火原因比例图
1.2 电气火灾基本情况
2007—2016年,我国共发生电气火灾69.46万起,造成的火灾直接损失114.51亿元,受伤2 736人,死亡5 325人。每年的火灾起数、直接财产损失、火灾受伤人数及死亡人数如图3所示。
由图3可以看出,2007—2012年,我国电气火灾的四项指标总体处在较高的发展态势。2013年之后电气火灾的四项指标均有突升,并维持在高发状态,主要原因是2013年6月3日吉林省长春市宝源丰禽业有限公司因电气线路短路故障引发特别重大火灾爆炸事故,造成了76人受伤,121人死亡,直接经济损失为1.82亿元。另外,2014年之后,电动车充电故障火灾多了,电气线路火灾多了,主要是电气线路有使用年限,一般家用电线电缆的正常更换年限为10~20年,如屋内、电线管、盘内配线使用年限20年,绝缘电线屋外布设使用年限15年。我国大部分电气火灾的发生与线路使用寿命到期、绝缘老化严重有明显关系。
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图3 2007—2016年我国电气火灾四项指标
另外,对比电气火灾受伤人数与死亡人数(如图4所示)可以看出,每年电气火灾的受伤人数少于死亡人数,十年来电气火灾的死亡人数为5 325人,受伤人数为2 736人,死亡人数是受伤人数的两倍。可见电气火灾引发的火灾事故危险性极大,极易造成人员死亡。
1.3 电气火灾的时间分布分析
2007—2016年电气火灾的四项指标按季节分布如图5所示,可以看出:(1)从火灾起数来看,第一季度发生电气火灾的起数最多,其他季度的电气火灾起数大致相当,第一季度电气火灾明显高于其他季度。(2)从直接财产损失来看,第四季度和第一季度的直接财产损失高于第二、三季度,第三季度的直接财产损失明显低于其他季度,这与夏季大量的防火检查工作有关。(3)从死伤人数来看,第三季度的受伤人数和死亡人数为四个季度最低。可见夏季虽然作为电气火灾的高发期,但是大量的消防安全宣传和整治活动,有效减少了火灾损失。
图4 电气火灾受伤与死亡人数图
图5 火灾四项指标的季度分布图
另外,将2007—2016年的电气火灾的四项指标按月份作图如图6所示。电气火灾几乎没有淡季,但是1、2月份所占比例最大,9月份比例最小,其余月份火灾起数相差不大。1、2月份为传统的春节期间且冬季,电加热器具火灾集中发生,导致电气火灾起数增加,相对冬季的电气火灾较其他月份多。
图6 2007—2016年电气火灾起数月比例分布
2.1 电气火灾大多为电气线路火灾
按照《中国消防年鉴》的火灾统计分类,将电气火灾的起火源分为电加热器具火灾、电气线路故障、电气设备故障和其他,2007—2016年电气火灾原因如图7所示。从图7可知,电气线路故障为主要原因,十年来电气线路故障引起的火灾起数为433 489,占全国总体由电气引起火灾起数的61.86%,其中,2013年电气线路故障引起的火灾最多,为69 686起。
图7 2007—2016年电气火灾原因图
2.2 电气线路火灾大多由短路引发
电气线路故障可以细分为短路、断路、过负荷、接触不良、漏电、配电盘故障和其他。电气线路故障原因如图8所示,其中短路引起的电气火灾所占比例平均值为59.33%,约为其他原因的3~4倍。因此短路是引起电力系统严重故障和电气火灾的重要原因。另外,从火灾发生的季节性来看(如图9),第三季度短路引起的火灾有明显下降,但是由短路引起的火灾平均一个季度发生62 737.5起,如第一季度短路引起的电气火灾事故起数占总体电气线路故障引起火灾起数的59.72%,因此短路是各个季度中电气线路故障的最主要原因。
2.3 电气线路短路故障容易引发重、特大火灾事故
2007—2016年由电气原因引发的重特大火灾事故一共23起,起火原因可细分为7种:电气线路故障-短路、电气线路故障-接触不良、电气线路故障-过负荷、电气线路故障-其他、电器设备故障、电加热器具火灾(与可燃物接触或距离太近)和其他,其所占比例如表1所示。其中电气线路短路故障一共发生13起,占56.52%,是最主要的火灾原因。
图8 电气线路故障原因图
图9 电气线路故障与季度关系图
火灾原因电气线路故障短路接触不良过负荷其他电器设备故障电加热器具火灾其他所占比例56.52%4.35%8.7%8.70%4.35%8.7%8.7%
吉林辽源市中心医院特大火灾是电气线路故障短路的典型案例。经勘查,此次火灾是因为医院配电室电缆沟内主电源供电电缆短路引发的,经质量监督部门鉴定,其所使用的电缆在36项检测指标中有23项不合格。另外,2010年吉林市商业大厦火灾,2013年吉林长春宝源丰禽业有限公司火灾,2014年山东寿光龙源食品有限公司火灾,均为电气线路短路故障引发。一系列重特大火灾事故,伤亡十分惨重,造成了巨大的社会影响和经济损失,教训极为深刻。
从上述事例和数据可以看出,电气火灾已成为影响火灾形势的主要因素。与我国情况形成鲜明对比的是,一些发达国家电气火灾比例是相当低的,比如,日本人均用电量是我国的8倍,电气火灾却只占3%,欧美发达国家也大多在3%~4%之间。我国在电气产品生产、设计施工、使用管理等多环节均存在许多现实问题,沈阳消防科研所邸曼对电气火灾原因的调查结果如表2所示。
表2 一些典型电气火灾案例的统计结果
注:该内容引自邸曼于2017年全国民用建筑电气防火技术论坛中所作报告《电气火灾高发原因》。
3.1 生产销售不合格电气产品严重
一些电缆、电器产品生产企业为了追逐高额利润,不按标准生产。目前,全国阻燃线缆没有统一生产标准,尚未实行3C认证,产品质量无法得到保障;一些生产企业在线缆绝缘层、导线材质等方面掺杂掺假、以次充好;一些小作坊套牌、贴牌生产假冒伪劣电器产品,生产电线用杂铜代替电工铜。这些不合格电气产品流向市场,极易引发火灾,有的商家为逃避监管,铺面展示正规品牌产品,实际库存销售同类型仿冒产品。
3.2 建设工程电气设计施工不规范
有的设计单位执行标准不严,造成设计安全性、可靠性不足,存在用电负荷设计容量小、未设计短路保护装置等问题,造成先天性隐患。有的建设单位人为压低工程造价,购买价低劣质的电气产品,监理单位又未严格履行质量监督责任,导致不合格产品进入工地。有的施工单位对电气工程安装质量控制不严格,电气施工隐蔽工程多,加之电工从业人员门槛低,不掌握电气安全知识,存在不按照图纸施工、野蛮施工导致电线绝缘层损坏、电气线路连接不规范、电缆井封堵不严等问题。
3.3 电器产品及其线路维护管理不到位
一些用电单位安全用电制度不落实,缺乏专业电工维护保养,随意增设用电设备、违规敷设电气线路,有的大功率、高散热电器周边就是可燃物,有的电气线路长期超负荷运行,直接导致火灾发生。有的老旧建筑线路老化比较严重,空调、电冰箱、洗衣机等家电又大量普及,用电荷载增加,往往超过初装容量,加之居民安全用电意识不强,存在电线私拉乱接、超负荷用电等行为,安全隐患严重。
3.4 电气安全监管尚未形成合力
电器产品从生产流通、设计施工到使用管理等领域的安全监管,涉及多个部门,由于信息共享、情况通报、联合查处、案件移送等机制还不健全,容易让生产、销售、施工、使用单位逃避监管。仅就电气安装从业人员发证而言,就有电工职业资格证、建筑施工电工特种操作资格证、电工进网作业许可证、电工特种作业操作证等多个证件,分别由不同部门负责。电气安全监管每个领域、每个环节出了问题,都有可能埋下电气风险隐患。
4.1 建立健全法规制度和标准规范
以国务院规章形式,尽快制定国家电气安全管理行政规章。明确电气防火的重点和基本要求,规定电气工程供电、设计、安装、维护、使用及相关产品生产、流通等部门、环节的职责,以及责任追究制度。各地、各部门应根据国务院规章,结合实际,制定和完善适合本地、本部门的安全用电规章制度。
4.2 提高技术水平,有针对性地开展技术研究
推广阻燃、耐火电线电缆,提高电线电缆的耐燃性,防止火灾发生及蔓延;推广剩余电流动作保护器对低压线路的全面监控;开发研制电弧故障断路器,降低电弧性短路起火的危险;研究短路快速分断方法和技术,尽早设计和开发民用建筑或一般工业建筑早期短路分断电器,以降低故障发热能量。
4.3 加强施工与管理
保证电气线路施工质量,提高各类电气设备的安全性能,从源头上减少由于设备故障引起的火灾,并采取有针对性的电气防火技术检测措施,防止电气线路故障引发火灾。如由钢导管、连接套管及其金属附件组成的电气导管作为电线、电缆保护的基本措施,是实施电气防火的重要保障,民用建筑中10 kV以下室内、外电缆线路,火灾自动报警系统的传输线路,消防控制、通信和报警线路等的配电线路均应根据相关规定进行穿管保护,避免电气线路故障造成重特大火灾事故。
4.4 普及培训与教育
对电气设计、安装、维护等专业人员,消防监督人员,加大电气火灾基础理论、预防技术、防治措施的培训考核力度,提高对电气火灾隐患的认知能力,增强预防、检查整改技术水平;加强单位消防安全管理人对火灾自动报警系统的熟悉,可以及时处理火灾隐患,联动操作消防设备的工作和停止。