Введение
Были изучены положения источников возгорания и причины возгорания автомобилей. Причины пожаров были классифицированы по пяти типам, в которых электрические сбои и механические неисправности рассматривались как наиболее распространенные проблемы, приводящие к пожару. Согласно анализу причин, были предложены соответствующие контрмеры для предотвращения возгорания автомобилей и борьбы с ним, на которые могут ссылаться заводы по производству транспортных средств для безопасного проектирования.
Изложение основного материала
Пожары легковых автомобилей являются одним из неблагоприятных явлений снижения уровня безопасности граждан. Они также несут экономические потери. Частота возникновение автомобильных пожаров связано с уровнем технической культуры пользователей, сервисных работников и производителей. Если пожар случился, то избежать его трагических последствий и уменьшить потери зависит от уровня знаний и навыки водителя и пассажиров. Водитель и пассажиры должны быть в состоянии освободиться от застрявших ремней безопасности, уметь покидать машину при заблокированных замки, знать, как вы должны гасить двигатель и интерьер автомобиля. На помощь пожарным можно рассчитывать только в ограниченной степени. Обычно невозможно прибыть на место пожарных события до того, как пожар перейдет в фазу развитого пожара.
Наиболее распространенными причинами пожаров легковых автомобилей являются:
— утечки легковоспламеняющихся жидкостей, утечки в газопроводе (в автомобилях, работающих на сжиженном нефтяном газе);
— дефекты электрической системы, дефекты двигателя и арматуры и, кроме того, преднамеренные поджоги;
— дефекты выхлопной системы;
— воспламенение звукоизоляционных материалов, приглашение огня через невнимательность.
Перечисленные причины являются следствием всевозможных переделок в системе топливе, в электрической системе, монтаже дополнительных электроприборов и электронная перегрузка заводской установки. Они также возникают из-за заводских дефектов, из — за использования неподходящих материалов.
Лабораторные исследования показали, что:
а) возгорание не возникает до тех пор, пока не оборвется самая последняя нить;
б) должен протекать ток, близкий к номинальной мощности шнура;
в) для того, чтобы вызвать разрушение, необходимы тысячи циклов изгиба.
Однако исследование реальных пожаров показывает, что требования к запуску электрического пожара с помощью этого механизма нигде не являются столь строгими, как в лабораторных исследованиях. Помимо проблемы с последней нитью, физический ущерб может быть очень разнообразным, и по большинству других форм ущерба вообще нет исследований.
Существует ли минимальный предел мощности, ниже которого отслеживание дуги для конкретного пластика было бы исключено. Но, опять же, литература по этому вопросу бесполезна. Пластмассы отличаются своей склонностью к образованию дуги. Чтобы образовалась дуговая дорожка, материал должен быть способен к обугливанию.
Таким образом, известно, что термореактивные пластмассы, ароматические полимеры или те, которые содержат чередующиеся двойные связи, более склонны к этому. Но ни один пластик, даже такие “плавящиеся” полимеры, как полиэтилен, не является полностью устойчивым к образованию дуги. Ряд стандартных методов испытаний присваивают определенному материалу напряжение, ниже которого считается, что отслеживание дуги либо не произойдет, либо будет очень ограниченным. Эти значения обычно составляют сотни вольт, однако на самом деле отслеживание дуги было серьезной проблемой в автомобильной промышленности, где напряжения значительно ниже, чем предусмотрено в этих классификациях испытаний (рис. 1).
Рис. 1. Неисправность системы отслеживания дуги автомобильного замка зажигания при номинальном напряжении 12 В постоянного тока
Элементы электрооборудования автомобиля, в которых присутствуют факторы, влияющие на его режим работы:
— высокая температура поверхностей узлов и агрегатов двигателя;
— высокая тепловая мощность двигателя;
— при повреждении электрооборудование становится потенциальным источником возгорания наличие топливопроводов;
— наличие арматуры системы охлаждения и смазки;
— как в моторном отсеке, так и в салоне автомобиля возможность образования конденсата при резких колебаниях.
Общий аварийный режим электрооборудования, приводящий к пожару является короткое замыкание. Частого короткого замыкания изоляции электропроводки вызвано поломкой и технической неисправностью электрооборудования. При коротком замыкании ток, проходящий через проводник, может привести к значительному возгоранию, где изоляция проводника, а затем контакт с ним горючее материалы могут гореть. Без специальной защиты пожароопасных проводников к работающим проводникам относятся, элементы системы и стартер. Кроме того, аккумуляторы различают режим прямого короткого замыкания полюсных клемм (например, замыкание положительной клеммы аккумулятора на корпус в случае нарушения изоляции).
В этом случае пар и газ являются мощными электрическими элементами, которые приводят к легкому воспламенению воздушных смесей появляется дуга.
Особое место в микроповреждениях занимает процесс воспламенения изоляции проводника, до сих пор он очень мало изучен.
При сгорании электрической изоляции часть ее выше в результате пиролиза под воздействием температуры переходит в газообразное состояние. Самовозгорание, если термическое при смешивании газообразных продуктов разложения с воздухом в соответствующих пропорциях и воспламенении это наблюдается, когда объект получает достаточно энергии для достижения его температуры.
В этом случае сгорание электрической дуги имеет иную природу, и окислитель не требует присутствия. Изоляции проводников ПВХ (поливинилхлорида) известно, что температура самовозгорания составляет 390 °C.
При возникновении коротких замыканий в электрической системе автомобилей общее сопротивление уменьшается, что по сравнению с токами в нормальном режиме делает его приводит к увеличению токов в ответвлениях и это приводит к тому, что электроснабжение приводит к снижению напряжения отдельных точек системы, что особенно коротко вблизи места замыкания большой.
Последствия поражения в зависимости от места и продолжительности его возникновения локального характера или во всех системах электроснабжения может быть разнообразное.
Тока короткого замыкания на большом расстоянии короткого замыкания значение может составлять лишь небольшую часть номинального тока генераторов и возникновение таких коротких замыканий они представляют собой незначительное увеличение нагрузки. Сильное падение напряжения только вместо короткого замыкания в непосредственной близости, а в других точках системы электроснабжения это снижение менее заметно. Поэтому в рассматриваемых случаях короткие опасные последствия замыкания короткое замыкание системы электроснабжения видно только в тех частях, которые ближе к месту.
Зажигание проводящих кабелей ранее называлось «треугольником горения».
Горение происходит только при наличии следующих основных компонентов:
— источник воспламенения, в данном случае источник воспламеняющейся энергии-электрический ток;
— легковоспламеняющееся вещество, различные пластиковые материалы для изоляции кабелей, в данном случае горючее вещество-ПВХ;
— окислитель, представляющий собой кислород воздуха в процессе горения.
Электрическая изоляция при воздействии источника зажигания (в данном случае утечки тока) разлагается с образованием легковоспламеняющихся продуктов разложения. Скорость воспламенение изоляции, с которой его поверхность отделяется от поверхности летучих веществ, определяет источник воспламенения в воздухе и горение в газовой фазе над поверхностью изоляции в присутствии окислителя нагревается до температуры, достаточной для возникновения реакции.
Анализ литературных источников и проведенные экспериментальные исследования показывают, что процесс воспламенения происходит следующим образом. По вышеуказанным причинам проводники различных потенциалов с микроразрушением изоляции между ними протекает очень небольшой точечный ток. По мере ухудшения состояния изоляции ток начиная с значения около 1 мА, происходит карбонизация проводящего канала, появляется «угольный мост» и ток в диапазоне значений от 5 до 50 мА непрерывно увеличивается. Показания тока утечки около 150 мА (это означает, что утечка на выходе получается мощность около 33 Вт), изоляция выводится в этой точке воспламеняется за счет теплового нагрева. В этом случае ток утечки быстро увеличивается, а при значениях 300–500 мА происходит разряд, затем микродуга возникает, в результате чего загорается электрическая дуга.
Часть автомобильных пожаров возникает во время ДТП. Выпускаются различные Федеральные законы, проекты, а также действия различных общественных, профессиональных организаций, для уменьшения количества несчастных случаев, но несмотря на огромные усилия, ситуация кардинально не меняется.
Опрос специалистов показал, что при ДТП причинами, как правило, являются нарушение герметичности топливной системы и короткое замыкание электрооборудования. Также, специалисты отмечают, что при наличии в автомобилях простых систем пожаротушения могут помочь избежать последствий.
Вывод
Таким образом, можно сделать следующие выводы:
— актуальным является вопрос обеспечения пожарной безопасности автомобилей, прогнозирование, профилактика и предупреждение пожарной опасности автомобилей;
— обеспечение пожарной безопасности автомобилей аварийным удаление или уменьшение режимов работы и небольшое недорогое пожаротушение можно увеличить за счет оснащения системами;
— при подготовке водителей и оснащении средствами пожаротушения особое внимание уделяется противопожарной безопасности автомобилей после аварии.
Литература:
- Скодтаев С. В., Копкин Е. В., Бардулин Е. Н. Анализ практики исследования пожаров автомобилей судебно-экспертными учреждениями федеральной противопожарной службы МЧС России // Проблемы управления рисками в техносфере. 2019. № 2 (42). С. 117–124.
- Скодтаев С. В., Елисеев Ю. Н., Мокряк А. Ю. Возникновение пожароопасного аварийного режима в электросети при механическом повреждении проводника тока // Проблемы управления рисками в техносфере. 2017. № 1 (41). С. 65–72.
- Чешко И. Д., Лебедев К. Б., Мокряк А. Ю. Экспертное исследование после пожара контактных узлов электрооборудования в целях выявления признаков больших переходных сопротивлений: метод. рекомендации. М.: ВНИИПО, 2018. 60 с.
