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自动灭火袋与绝缘配合类比思维方法论述

慧聪消防网 https://fire.hczyw.com 2014-05-06 08:58 出处:慧聪消防网 作者:代恒伟编辑:@iCMS
慧聪消防网讯所谓类比思维方法是思维者从两个或两类对象中具有某些共同或相似的属性,推出一个对象可能具有另一个或另一类对象同样属性的一种思维方法。运用类比思维方法、发展类比推理能力,有助于发展假说或猜想,

慧聪消防网讯所谓类比思维方法是思维者从两个或两类对象中具有某些共同或相似的属性,推出一个对象可能具有另一个或另一类对象同样属性的一种思维方法。运用类比思维方法、发展类比推理能力,有助于发展假说或猜想,促进科学理论的创立,例如仿生学。

在此以电力系统中限制过电压的技术手段与火灾防控的技术手段从整体框架上进行初步的类比:

电力系统绝缘在运行中将承受各种过电压,如果一昧地通过提高绝缘本体全线的耐压能力来避免或降低接地短路故障,这显然是不经济的,为此发展引入了各类限压措施,并由此产生“绝缘配合”这一概念,同样,在火灾防控中,可充分借鉴这一概念,或许能产生异曲同工之妙。

绝缘配合

防火配置

趋势

随着电力系统输电电压等级的升高,输变电设备全线的绝缘部分占总设备投资比重越来越大。

随着建筑物及内部设施越来越密集化,针对防火问题对设备本质化及管理的投资比重逐渐加大。

矛盾

过电压和绝缘

火灾和设备自身耐火水平

解决思路

因此,采用何种限压措施,使之在不增加过多投资的前提下,既限制了可能出现的高幅值过电压以保证设备安全使系统可靠地运行,又降低了对各种输变电设备的绝缘水平和减少了主要设备的投资费用,这个问题已日益被广大制造和设计部门所重视,这就有一个绝缘如何配合的问题。

因此,采用何种自动灭火手段,如何进行综合有效的配置,既降低了可能出现的扩大性火灾事故以保证安全,又降低了对主体设备设施自身耐火水平的要求和降低主被动防火设施初期投入及日常管理费用,并相对可靠,这在当前,已成为一个值得全方位重新思考的问题。

基本概念

所谓绝缘配合就是根据设备在系统中可能承受的各种过电压(正常工作电压及过电压)并考虑保护装置的特性和设备的绝缘特性来确定设备绝缘的耐受强度,以便把作用于设备上的各种过电压所引起的绝缘损坏和影响连续运行的概率,降低到在经济上和运行上所能接受的水平。

所谓防火配置就是根据设备设施在各类建筑物内可能出现的突发性火灾,并考虑主被动防火措施的性能和设备自身的耐火性能来确定设备主体的综合防火能力,以便把实际可能出现的各类火灾所造成的损失和恢复到正常状态所耗费的时间精力,降低到在经济上和运行上所能承受的水平。

关系协调

这就要在技术上处理好各种电压,各种限压措施和设备绝缘耐受能力三者之间的配合关系,以及在经济上协调投资费、维护费和事故损失费(可靠性)三者之间的关系。

这就要在技术及管理上处理好各类可能的火灾、各种主被动防火措施和设备综合防火能力三者之间的配合关系,以及在经济上协调投资费、管理维护费和事故损失程度三者之间的关系。

外因

因为系统中可能出现的各种过电压与电网结构、地区气象和污秽条件等因素密切相关,并具有随机性;

因为现场条件下可能出现的各类火灾与设备设施的自身特点、相邻可燃物的分布和气候干燥条件等密切相关,同样具有随机性。

内因与结论

而电气设备的绝缘性能以及限压和保护设备的性能也有随机性,因此绝缘配合是一个相当复杂的问题,切不可孤立地、简单地以某一情况作出决定。

而设备自身的耐火性能以及主被动防火设施的功能发挥也有随机性,因此防火配置是一个相当复杂的问题,也是一个系统工程,全过程还需依赖于各种管理和应急响应措施,切不可孤立地、简单地以某一情况作出决定。

核心要素

用于限制电力系统过电压的关键设备:避雷器

防范火灾的关键技术手段:?(……)

失控以后区别

雷击产生过电压是一种自然现象,雷电流的大小具有随机性且不可控,电力网络中即使遭受了外部过电压冲击,只会造成某一点或几点的绝缘设备受损,多重配置的继电保护动作可以快速将该段线路从系统中脱离开来,随后通过更换事故中受损的绝缘设备又可恢复整个系统的正常运行,更多的损失体现在频繁或大面积停电而非设备本身受损。

一起火灾造成的损失难以预计,如果火势过大,事后修复不仅要花费大量人力物力,甚至会对一个生产单位造成致命的打击。对于一些特定的建筑设施而言,如古建筑等,火灾造成的损失更是不可逆的,无法用数字进行统计。“创业千日功,火烧一日穷。” 尽管火灾发生的概率很小,但对一个受灾单位而言,损失却是百分百。因此,火灾防控的责任显得更为重大,更为艰巨。

对任何一个区域或部门来讲,火灾防控历来是一个无法回避却又比较尴尬的话题,不防,可能会出现大问题,造成无法估量的后果,财产损失人员伤亡未定,可大可小;防,投入少,或是投入未形成全覆盖,当出现突发状况时,根本防不住,如果大量全方位投入,结果十年八年也没有出现一起火灾,这部分投入实际就相当于白投入,光有投入,却没有实实在在的产出,回想起来又非常的不经济。

但是,如果有一种成本非常低廉、安装使用不受场地制约且有效可靠的技术手段,就可以实现在区域内的大规模投入,既满足了消防的需求,又不会因为一段时期内没有出现火灾而造成投入的明显浪费。

通过上述类比思维的过程,个人以为:自动灭火袋或许在某种意义上可以等同看做是电力系统中的避雷器,在扑灭初始火灾的前期可能会发挥出主导作用,能够阻碍相当比例扩大性火灾的最终形成。但是火灾的发生是一种随机变量,受现场环境变化的影响,火势的形成及发展带有一定程度的任意性,在一定区域内,针对不同的火灾类型,自动灭火袋的配置、裕度的选择在应用初期往往要依靠经验。因此当前首要关注的重点是以下三个问题:

1.在现有的消防科技条件下,大量引入自动灭火袋,是否会更好?

2.从其现场自动灭火的预期效果来看,能比目前的状况好多少?

3.对已有各类防火措施的功能发挥会不会带来负面影响?

众所周知:火灾是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。文中持续且特别关注的是在建筑物内隐蔽场所火灾发生后的几分钟内的燃烧,严格意义上讲:此时还不能真正称其为“火灾”,因为这时无论是从破坏性或是危害性来看,同后面可能形成的“大火”相比,微乎其微,所以此时还不能完全看作是局面“失控”。因而,这宝贵的短短几分钟也正是控制并熄灭初期火灾的“黄金时期”,必须牢牢把握住。根据需要防护的设备设施、区域的面积或体积大小便可基本勾勒出自动灭火袋相应的沙量配备,而且,采用灭火剂窒息并掩埋起火点自然是灭火手段中最为彻底、最为可靠的一种方法。除了固定的火险隐患,对于流动中的火险隐患,如公路隧道中意外着火的车辆,同样可考虑采用这种技术手段。

各种类型的火灾在起火之前,由于行业的不同,设备设施的不同,火灾形成机理的不同,可燃物的不同,现场环境的不同,如果单纯从设备自身防范入手,需要从专业管理角度分别采取不同的前期预防措施,具体操作起来会显得错综复杂、工作量巨大而且效果还不一定尽如人意。可是,一旦起火之后,所有火灾便同时具备了一个非常显著且单一的共同特性:火灾破坏力,往往之前还会伴随有爆炸。因此,以这类单一的与生俱来的要素作为启动自动灭火程序的触发条件,操作起来不仅更为容易,也使得这一原本看似复杂棘手的问题变得极为简单。

参考资料

1.彭健伯:大思路-迈向二十一世纪的思维方法,电子科技大学出版社,1996.

2.周泽存:高电压技术,水利电力出版社,1991.

小贴士:

在此提供一些需关注的参数,希望可以由此继续建立起相关数学物理模型:

T1-沙袋的厚度,决定沙量的多少,可调节,固定后为常量,决定灭火效果。

T2-塑料膜的厚度,可调节,固定后为常量,决定烧穿时间。

H-塑料膜与火险隐患的垂直距离,可调节,固定后为常量,决定灭火效果。

D-沙子落下后所形成沙堆的直径,为灭火效果的判据。

火焰整体各项参数为此实验中的核心变量

时间也是其中的一项重要参数(来稿单位:攀枝花市攀钢集团公司能源动力中心)

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