慧聪消防网讯摘要:随着我国经济建设的不断发展,燃气灶行业发展逐渐壮大起来,厨房中使用燃气灶越来越广泛,种类越来越多样化。燃气灶的广泛使用,随之由于使用者在使用和维护过程中不注意消防安全造成的火灾也日益增多,本文通过对燃气灶的构造、原理、火灾危险性及防范措施的分析和探讨,对于预防燃气灶火灾的发生具有重要意义。
关键词:燃气灶;原理;火灾危险性;防范措施
1引言
随着我国燃气灶行业生产技术和工艺的不断强大,厨房燃气灶使用量的日益剧增。作为家庭和餐馆必备的产品之一,燃气灶的市场发展空间不断扩大,尤其是在广大的农村市场还有很大的增长空间。有统计数据显示:2010年前三季度国内燃气灶销量已经达到1024万台,预计全年产值会达到100亿元的规模。然而,由于使用者消防安全意识淡薄,在使用、维护方面不注意消防安全引发火灾,给人民群众生命和财产造成损失。据资料显示,2004年至2010年,芜湖市因厨房用火不慎造成火灾起数477起,死亡12人,受伤11人,直接财产损失169余万元,其中,因燃气灶引发火灾占36.1%。如:2010年1月9日10时27分,芜湖市瑞家园建安小区5幢206室居民在厨房内使用液化气灶烧水过程中,灶台的明火不慎引燃身上衣物,由于未有效扑灭身上的明火,不幸被火烧死。该火灾未造成严重的财产损失,但是导致人员烧死,引人深思。2010年2月4日上午,位于芜湖市柏庄春暖花开小区14号楼某住宅发生爆炸,造成两名人员烧伤,受损房屋70余间,爆炸原因为业主私自改动厨房灶台天然气管道,造成天然气长时间泄漏引发爆炸。
2燃气灶的原理
2.1燃气灶种类和构造
2.1.1燃气灶种类
燃气灶种类可依据不同分类方式分为不同类别。按燃气的种类可分为:人工煤气灶、天然气灶和液化石油气灶;按火眼(炉头)数可分为:单眼灶、双眼灶及多眼灶(三头或以上);按结构形式可分为:台式灶、嵌入式灶及台、嵌两用式灶。
2.1.2燃气灶构造
燃气灶一般是由供气系统、燃烧系统、点火系统和其他组成系统四项系统组成,目前,生产的燃气灶还包括含有熄火保护装置或过热保护装置等控制装置的自动控制系统。其中,供气系统主要组成元件有燃气管道和阀体组成,作用是向燃气灶提供合乎要求的燃气;燃烧系统主要元件是燃烧器,是燃气灶的重要组成部分;点火系统主要元件是自动点火器,作用是将输送到燃烧器的燃气与空气混合点燃;其他组成系统包括外壳、承液盘、锅支架、灶脚等元件,主要是为燃气灶提供支承和保护作用。
2.2燃气灶功能原理
燃气灶在工作时,燃气从进气管进入灶内,经过燃气阀的调节进入炉头中,同时混合一部分空气(一次空气),这些混合气体从分火器的火孔中喷出同时被点火装置点燃形成火焰(燃烧时所需的空气称之为二次空气),这些火焰被用来加热置于支架上的炊具。
2.2.1燃烧器的结构组成及功能
燃烧系统中,燃烧器是保持燃气灶具有良好燃烧状况的重要部件。它主要由引射器、喷咀、炉头、火盖、调风板、一次空气进风口和调节螺钉组成。
引射器的作用主要有:一是把高能量的燃气引射低能量的空气,并使两者在引射器内均匀混合;二是使混合气体形成一定的压力,克服通道的阻力损失,在火孔出口处获得一定的速度,保证燃烧火焰的稳定性;三是输送一定量的燃气,保证燃烧器所需的热流量。
喷咀是燃气灶关键部件之一,其作用主要是把燃气喷入引射器内与空气按一定比例混合后供火孔燃烧。喷咀的孔径尺寸决定于气源的种类和热流量的大小;气源不同,喷咀的孔径也不同。
炉头的作用主要是把燃气与空气的混合气体均匀地分布到火孔上。它一般与引射器连成一体。火盖表面沿圆周布满矩形或圆形等形状的槽,与炉头配合面组成燃烧火孔。引射器内燃气与空气按一定比例混合后,从火孔冒出,遇明火被点燃,与周围空气再次混合,使燃气完全燃烧,达到稳定火焰的目的。
调风板通常是在引射器一次空气口处设置,也称一次空气调节器,使一次空气需要量达到要求。通过调风板的调节,可控制一次空气的进气量,使燃气和引射的空气比例适当,保持燃烧火焰正常。
2.2.2点火系统的工作原理
灶具的点火方式分为压电陶瓷点火、脉冲点火和热敏点火三种。压电陶瓷点火多用于台式灶具,脉冲点火多用于嵌入式灶具。
压电陶瓷点火器工作原理主要是压电陶瓷受冲击力作用时将产生高电压。这种点火器由两组压电陶瓷(I和II)组成,需要点燃燃烧器具时,凭借旋转点火开关动作的外力,在弹簧的作用下,使压电陶瓷I和II发生撞击,把这个机械能转换成5000—10000伏的瞬时高电压,电极之间在高电压作用下放电,燃气从电极之间穿过即被电火花点燃。
脉冲电子点火装置采用干电池(或市电)作电源,其线路有各种形式,有的采用晶体管作振荡元件,有的使用集成块,产生高压脉冲,由高压绝缘导线把电能输送到铂丝制作的点火头上,使局部气体分子被激励和强烈离子化,在点火头处产生火花放电,形成点火源。由于铂丝引火头外装金属护套,一般不易损坏,寿命可达上万次,这种打火方式安全可靠。
热敏点火是通上12伏电压,在热敏针头上直接产生1200度的红火,直接点燃燃气,目前行业内应用较少。
2.2.3供气系统
供气部分的作用是根据燃烧器的设计流量,供应足够的燃气量,阀门是控制燃气灶的开关,要求阀门开关灵活,管路及阀门应保证严密不漏气。
阀门是灶具中的主要部件,以台式灶为例,阀门由旋塞和阀体两部分组成,旋塞的锥体上设有2组通气孔,第1组气孔是供给点火装置的气源,第2组气孔是供给燃烧器的气源。两组气孔分别对应阀体通向点火装置和燃烧器的供气管路。当旋钮按下到底后,旋塞向左旋转90度,此时第1组气孔与阀体通向点火装置的气孔连通,给点火装置供气,第2组气孔中主气孔与阀体通向燃烧器的气孔连通供气,点火装置动作点火,点燃燃烧器,此时处于最大供气量状态,火焰散发的热量最大。旋钮松开后,在弹簧作用下旋塞与阀体接通的点火气孔断开,点火结束。第2组气孔中火孔与阀体通向燃烧器的气孔连通,因火孔供气量小,火焰减小,处于保火状态。具备双环火的双通道燃烧器,配备的双气路阀门可使灶具在保火状态时,阀体通向外环火的气孔关闭,只有内环火通气,可节约燃气,方便使用。
2.2.4自动控制系统
自动控制系统包括意外熄火时能自动关闭气源的熄火保护装置、过热状态时能自动关闭气源的过热保护装置和回火保护装置等安全装置。
2008年5月1日起,我国新版《家用燃气灶具》正式实施,其中要求所有燃气灶都必须强制设置自动熄火保护装置,确保燃气灶的安全使用。熄火保护装置是由熄火保护感应元件和执行机构电磁阀组成,其中熄火保护感应元件有双金属片式、热电偶式和火焰导电式等类型,通常热电偶应用较广。当正常燃烧的火焰因意外而熄灭时,因感应元件(热电偶或感应针)温度或电势下降,使执行机构迅速复位,装置启动,电磁阀动作而自动关掉气源进口,防止燃气泄漏出来。
回火保护装置和过热保护装置也是利用热敏元件、集成电路组成控制电路,出现故障自动关闭电磁阀,防止发生事故。
3燃气灶的火灾危险性分析
燃气灶,作为一种家庭厨房必备器具,以其便捷、环保、智能等优点而受到人们的广泛采用。但是,事物总是一分为二的,如果从消防安全的角度来看,燃气灶也有相当的火灾危险性,主要体现在:
3.1燃气灶因使用时间长久,致使内部元件发生故障,引发火灾。
燃气因长时间使用,容易产生点不着火、黄火、红火、离焰、脱火、回火等现象和故障,特别是离焰、脱火、回火等故障,当达到一定条件时,会发生火灾和爆炸事故。
3.1.1因回火造成火灾。如果进入燃烧器的燃气流量不断减小,即气流速度不断减小,最后由于气流速度小于火焰传播速度,火焰将缩进燃烧器,称为回火。
燃气灶长时间使用用后,火孔内会因大量油污、饭莱的渣滓、炭黑或其他物质沉积堵塞,燃气出流速度降低,燃气与空气的混合气体无法通过火盖正常分布,或者因喷嘴不正或喷嘴孔径偏心,使燃气喷出时受到阻碍而造成回火。燃烧产生回火时,先出现一个回火噪声,然后在喷嘴附近管路中的燃烧又会不断产生噪声。最后,因喷嘴处的火焰燃烧,造成灶具内部积聚大量热量而无法散失,烧损燃气灶,引起火灾。
3.1.2因离焰或脱火造成火灾和爆炸。
使用燃气灶具时,当遇到一次空气太多或风门调节不良或灶具适用气源与用户家的气源不符等问题时,会发生火焰局部离开火孔,离焰时,如果燃气喷离火孔的速度继续加大,则火焰会继续上移,燃烧处于不稳定状态,火焰飘忽不定,甚至完全熄灭,这种现象称为脱火,在脱火时的气流速度称为脱火极限。正常的火焰是在火孔正上方稳定燃烧,即燃烧速度等于燃气离开火孔的速度。当燃气的速度大于燃烧速度时,造成火焰离开火孔一段距离,飘在火盖上方燃烧称为离焰。严重的离焰会造成脱火熄灭和燃气外溢,这时,如果在无自动控制装置加以控制的情况下,燃气会继续喷离火孔,这些未经燃烧的外泄燃气散发在室内,当室内燃气浓度比例达到爆炸极限时,遇火源将发生燃烧爆炸。
3.1.3其他故障造成火灾。
除了以上燃气灶故障以外,还有燃气阀体、点火针、进气胶圈等问题也会造成一定的火灾危险性。点火针油垢多或位置不当引发点火困难,燃气泄露进气管密封胶圈老化,橡胶管长时间压扁或扭折,都会造成气体泄漏引发火灾。
3.2用户忘记关闭火源或无人看管致长时间火烧器具,引发火灾。
当用户使用燃气灶烧水时,长时间无人看管或者忘记关闭火源,会造成器具内的水逐渐被烧干,引发锅体干烧现象,当锅体周围温度达到附近可燃物燃点时,会引起室内着火,引发火灾。当锅内放有容易溢出的饭、菜、汤等食物时,溢出的液体容易使液化气灶火源熄灭,造成燃气泄露,引发火灾和爆炸。
3.3灶台火焰附近存在油脂等易燃物,被点燃引起火灾。
在厨房灶台附近,经常会放些洗碗碟的抹布等沾有油脂的绸布等布料,以及墙壁长期积累的油烟不及时清理,在火焰热辐射下容易引燃布料或者油脂,引起火灾。
3.4油锅起火引起火灾。
在厨房火灾中,不少情况下因为油锅而起火。比如炒菜时,锅内的油因长时间加热而被引燃。厨房的食用油一般包括色拉油、猪油、花生油、菜子油等油品,其燃点依次增大。食用油的沸点一般都在200℃,色拉油燃点最低,菜子油燃点最高,可达380℃。当食用油在锅内达到其燃点时,油表面蒸汽就会发生燃烧,形成火苗,未有效控制将其熄灭,将会使火焰蔓延造成火灾。
3.5人为改换灶具不当,引起爆炸。
在近些年,住宅使用天然气燃气灶时,部分住宅用户为了方便,直接将原来使用的液化气灶直接接上了天然气,致使天然气燃烧不充分或者脱火,使气体泄露,容易造成爆炸危险。当玻璃灶台面板受热不均时,致使面板高温也会发生火灾。
3.6液化气阀门忘记关闭造成泄露,遇火源发生爆炸。
厨房使用液化气时,液化气罐阀门为忘记关闭,容易造成液化气泄露,当长时间聚集不散,遇火源会发生爆炸。但由于液化气主要成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯,其中还加有少量恶臭味的硫醇或硫醚类化合物,泄露后会产生一种臭味,使用者如及时发觉,能够避免发生爆炸。但天然气发生泄漏时,使用者不易发觉,遇火源容易发生爆炸。
3.7其他不正当使用引起火灾。
(1)在日常生活中,因居民使用燃气灶引煤球,容易使煤渣掉落到下方可燃物体表面,长时间未被发现容易阴燃引起火灾;(2)饭店中使用鼓风燃气灶大部分是使用打火机、火柴、点火棒等老方式点火,由于鼓风灶腔内的风压大点火困难,当一次点火不着再次点火因燃气排量过多会发生爆燃引发火灾;(3)老人和儿童使用燃气灶具不慎时,容易将衣袖引燃,引发火灾。(4)其他使用燃气灶不慎引起火灾。
4燃气灶火灾危险性防范措施
4.1燃气灶本身要安全可靠,符合规定要求。
用户在购买燃气灶具时,应在正规厂商购买,包装、标识、合格证应齐全,包装应标明厂名、厂址、型号等,灶具侧面板应有铭牌,铭牌上标注厂名、型号、选用气体及压力、热流量和生产日期等。
选用燃气灶具种类应当根据当地气源进行选择,避免发生使用危险。燃气灶的管路、阀体及接口处气密性保持良好。燃气灶点火后的火焰燃烧时,火焰应呈淡蓝色,不得产生黄焰、黑烟、回火等不完全燃烧现象。
4.2定时检查维护燃气灶及其软管使用情况,发现问题及时维修。
燃气灶长时间使用后,应当及时对部分零件予以更换,保持安全好用。其中,用户应该对燃气灶管线接口、气阀、皮管、减压阀、灶具下接口等易漏气部位进行检查,在无可燃气体检测仪的情况下,洗衣粉泡(肥皂泡也可)蘸在可能漏气部位,观察是否漏气。当厨房安装有可燃气体警报器,利用报警器发出声光报警提醒用户,及早采取措施,预防事故发生。
如果燃气灶出现回火时,可通过清理燃气管路、阀门、喷嘴、火孔等中的污物,或者调节调风板可以排除,针对喷嘴不正或喷嘴孔径偏心造成燃气喷出时受到阻碍而造成回火的,应校正燃气喷嘴的中心线或更换喷嘴进行排除[1]。当长时间使用时造成引射管和喷嘴的温度过高引起回火的,可关闭燃气,冷却后再重新点火可以排除。当燃气灶出现离焰现象后,可通过调节风门、输通火盖孔或者修复减压阀进行排除。对于超过安全使用期限的燃气灶,应当予以重新购买。
4.3使用者加强对燃气灶的使用管理,在使用者的视线之内使用。
在居民使用燃气灶具的同时,应当用心使用,期间减少离开燃气灶的房间,防止出现燃气灶使用疏忽,发生意外。在非视线范围内使用时,应当时刻注意燃气灶使用,或者指派附近人员看管使用,防止将其长时间遗忘在灶台上而引发事故。
4.4燃气灶附近不要堆放有可燃易燃物品,保持安全环境。
燃气灶周围应保持干净的环境,可燃性油类放在距离燃气灶的安全距离,避免在使用燃气灶时操作不慎将油类引燃。同时,特别是在关闭燃气灶时和睡觉前,检查燃气灶操作空间的燃气情况,保持灶具与气源的安全距离,及时将燃气具擦洗干净,并保证该空间良好的通风环境。
4.5使用者按照安全方式使用燃气灶,不违规操作。
使用者在使用燃气灶时,要严格正确操作,避免使用火柴、打火机等外界火源点燃灶具,同时,禁止将燃气灶用于其他用途,防止发生燃气泄露或者其它意外事件。非使用期间,要维护保养好燃气灶。
4.6突发情况下,处理得当,防止火势蔓延扩大引起火灾。
突发情况下,初期正确的处理方法是避免灾难发生的关键。可燃气体泄漏火灾是燃气灶火灾的常见类型,此时应立即关闭气阀并报警,扑灭明火,冷却瓶体和管线;如火势较大无法关闭气阀时,还需通知供气部门关闭总气阀,防止燃气大量泄漏造成更严重后果。其次,油锅火灾也是较为常见的火灾之一。发生该类火灾,可将身边的蔬菜或其它食物迅速倒进锅里,并盖上锅盖;或者利用大块的湿布或者锅盖盖住整个油锅,通过隔绝空气时火焰熄灭。期间,严禁使用冷水灭火,冷水遇热油锅,会使油和火四处飞溅,造成周围物品被引燃或者人员烫伤。另外,附近可燃物被燃气灶火苗引燃,应立即关闭气源,针对被燃烧的物品形态使用水或布进行扑救。身上衣物被引燃时,应立即就地打滚或由附近人员帮忙拍打或覆盖灭火。
4.7厨房配备灭火器,及时扑救初起火灾。
对于现代家庭,住宅内配备灭火器还未达到普及,居民应当有必要在家庭中配置家用灭火器,厨房一般配备二氧化碳灭火器。居民应当事先了解和掌握灭火器的使用方法和相关的消防知识,在厨房灶具发生火灾时,能够快速有效的扑灭火灾,防止火势蔓延。
参考文献:
[1]刘家友,刘钒.家用燃气灶常见故障和排除方法[J].中国住宅设施,2006,10(4):52-54
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