二十世紀最后二十年,我國電力的使用得到了高度普及,城市普及率達100%,農村達95%,全國人均用電量翻了一番。與此同時,電氣火災也與日俱增,給國民經濟和人民生命財產帶來了巨大損失。據統計,僅1990年至1998年期間,全國就發生電氣火災119029起,直接經濟損失34.28億元。電氣火災在全國總火災起數中占的比例,一直呈上升趨勢:1980年為7.28%,1998年上升至27.5%。可以預計二十一世紀面臨的電氣火災形勢將仍很嚴峻。如何及早發現電氣火災形勢將仍很嚴峻。如何及早發現電氣火災隱患,減少電氣火災損失,建立一種系統化、規范化診斷電氣系統火災隱患制度,就顯得尤為緊迫。筆者結合近幾年北京地區對電氣防火安全檢測的實際情況,提出了建立電氣防火安全檢測的社會化中介服務模式,與同行商榷。
一、預知電氣系統火險隱患是防止電氣火災的有效途徑
北京地區的電氣火災在60年代只占火災總數6%,70年代為10%,80年代為16%,90年代已上升至27.5%,占各種火災原因之首位。北京地區近年發生的許多大型火災,如隆福大廈、全聚德烤鴨店、玉泉營家具城、華龍燈具城等,都是電氣故障引起的火災。
1.扼制電氣火災消除潛在火險隱患
電氣火災的嚴峻形勢,暴露出當前存在的許多突出問題,例如城市中低壓供電網絡設施陳舊、絕緣老化;新改擴建工程中電氣設計、安裝和產品存在嚴重的質量問題;電力用戶對電氣裝置使用和維護不當,違章操作、亂拉線路、超負荷運行的情況常有發生。扼制電氣火災需要采用綜合治理措施,而其中一項很關鍵的措施,及時發現上述不安全因素,消除潛在火險隱患。從技術角度看,盡管潛在火險隱患種類繁多,形式各異。但是隱患能夠導致火災發生的途徑,往往是由電氣裝置或線路上的局部過熱或火花放電,引燃周圍可燃物并蔓延成災。如果我們能夠通過一定技術手段,及時采集到電氣系統的過熱點、火花放電信號及其環境特征信息,就能找到一條防范電氣火災的有效途徑。
2.傳統電氣防火檢查的缺陷
我們通常是依靠常用的電工儀表和人的五官功能(眼看、耳聽、手摸、鼻子聞),借助于實踐的經驗、查找電氣裝置的火險隱患。但是,這種傳統的檢查方法難以發現處于隱蔽狀態的大部分電氣裝置和線路中的過熱點和火花放電。而且由于我國還沒有一個較為系統全面的電氣防火安全檢查標準,僅靠這些傳統的手段進行檢查,無法正確診斷和評估電氣系統火險隱患狀況。久而久之,反而容易給人們一種“平安無事”的錯覺,致使電氣裝置長期處于隱患故障狀態。盡管引發火災是隨機的,但在某種特定的條件下,這些隱患將會引起火災,造成慘重的損失。通過何種途徑能夠查找局部過熱和火花放電,并建立一種系統化,規范化診斷電氣系統火險隱患的體系,就成為控制電氣火災發生的一個關鍵性問題。
二、系統化電氣防火安全檢測的綜合方法
幾年來,北京市各有關方面密切合作,將現代紅外、超起、計算機等高新技術與傳統的電氣防火檢查防火安全檢測綜合性方法,走出一條成功之路。
1.采用現代高新技術對電氣火險隱患實施在線檢測
紅外、超聲傳感器和計算機等現代高新技術的發展,為在線檢測、診斷電氣裝置過熱和火花放電的外在表征信號,提供了機遇和可能。能夠使我們在電氣系統正常運行的狀態下,實施非接觸式的快捷檢測,發現系統的過熱和火花放電部位。
1)紅外檢測法
a.使用手持式紅外激光定位測溫儀,對運行中電氣裝置的電接觸部位(端子、接頭等)或熱表面進行非接觸式測溫,快捷直觀顯示溫升狀況。
b.使用紅外熱電視進行掃描式檢查,顯示電氣裝置的表面溫度分布場(即熱像圖)。然后用錄相機將采集到的熱像圖進行視頻輸出,離線輸入計算機,通過專用軟件進行分析處理,并打印出黑白或偽彩圖。
c.使用紅外熱像儀對電氣裝置的勢圖象進行現場實時存儲分析、顯示、打印偽彩圖。
2)超聲探測法
使用超聲探測儀,對現場各個部位并從不同角度捕捉超聲波信號,并將這種超波轉換成人耳可直接聽到的聲音,從而快捷、準確地診斷出火花放電隱患之所在。
2.對低壓配電系統火險隱患的綜合檢測與診斷
由于電氣系統及其所處環境的復雜性,要判斷其當前處于何種火險隱患狀態,就要像對一個人定期進行體格健康檢查一樣,通過一整套綜合性的防火安全檢查方法和程序,對隱患種類、存在部位、性質、原因、危險程度作出正確的識別和判斷。實現對電氣系統防火安全檢測的科學性、系統化和規范化。
1)檢測項目、內容與診斷手段
這套方法中對電氣裝置的主要檢測范圍、對象、特征,手段與儀器簡明地列于表一。
見表
(2)檢測與診斷的實施過程
對電氣系統火險隱患的認定,是一個從在線檢測到離線分析的評估的程序化過程。表2是電氣火險隱患診斷實施過程中的一個方框流程圖。按圖中邏輯思維程序:
1)應用傳統的和現代的檢測方法,采集現場即時狀態隱患信息;
2)利用計算機的存儲、數據處理和圖像分析診斷功能提取隱患特征信號;
3)以國家有關電氣防火安全規范、標準為依據進行對比分析;
4)編制圖文并茂的檢測報告,指出隱患類型、性質、部位、危險程度、預測可能趨勢,提出整改意見。
三、電氣防火安全檢查的社會中介服務模式
表2 電氣火險隱患診斷實施過程
@y3001
采用現代高新技術手段與傳統檢查方式相結合形成一套規范化的電氣防火安全檢查綜合方法,是預知和消除電氣系統火險隱患的有效途徑。而這種檢查的推廣實施,需要面對社會各行各業的電力用戶。北京市經過幾年的實踐努力,已經成功地探索和建立了一種可行的社會中介服務模式。
1.建立電氣防火安全檢測的安全化中介服務機構。
電氣防火安全檢測涉及聲、光、電、熱等多種學科知識,需要經過專門訓練的技術人員去操作完成。與其配套的某些儀器(如紅外激光定位測溫儀、紅外熱電視、紅外熱像儀、超聲探測儀等)科技含量高,價格比較昂貴。各電力用戶沒有必要,也不可能專門配備這樣的人員和設備,消防監督部門從其職責范圍、警力狀況而言,也沒有必要直接去從事這樣的檢測工作。最合理、最可行的辦法就是在社會上建立一些專門從事此項安全服務的機構,實行社會安全有償服務。1996年北京市成立了第一家從事電氣防火安全檢測的社會中介服務企業,到目前已發展到四家。電力用戶從保證自身電氣系統安全運行的需要出發,委托這些企業進行規范化的電氣防火安全檢測,其檢測與分析結果最終以報告的形式提交,為受檢單位的整改和消防監督部門的監督供科學依據。
2.編制電氣防火安全檢查的技術法規
我國目前與電器產品質量及變配電系統設計、安裝、驗收、運行安全有關的技術標準約有二十多種,但還沒有一個直接規定對電力用戶進行電氣安全檢查的技術要求、檢查范圍、測試項目及結果處理的標準。經過眾多專家的共同努力,北京市技術監督局先后于1992年和1996年批準發布了《北京市小型服務行業電氣安全技術要求》和《北京市電氣防火安全檢查技術導則》兩個地方性技術標準,這兩個標準既是各個電力用戶的安全自查自糾的統一依據,也為專業的電氣防火安全檢測機構開展社會化服務的范圍、程序、手段、職責,提供了基本的準則。截至目前,北京市的這些“電檢”服務機構依據此標準對一些重要活動場所、文藝演出場所、賓館飯店、餐飲娛樂、文物古建、商市場、倉庫等6000余個單位的電氣系統化、規范化的安全檢測,記錄在案的不安全問題五萬多個,其中構成重大電氣火險隱患的近700處。如人民大會堂、首都機場航站樓、前門箭樓、王府井百貨大樓等重要建筑和每年中央“兩會”的在京會場、駐地以及大型文藝演出場所等。實踐證明,經過這種檢查,收到了良好的效果。
3.加強對電氣防火安全檢測服務行業的監督與指導。
“電檢”作為一種新生的服務行業,有許多有待完善的地方。公安消防機構加強對“電檢”行業的監督管理,是保證這種中介性社會安全服務事業能夠健康發展的重要保證。這種管理基本包括企業資質審查、檢測質量的監察,檢測人員的上崗技術培訓和服務行為的監察等。這里必須強調如下幾點:
1)“電檢”機構是一種為社會安全服務的企業性機構,它與受檢單位是服務與被服務的關系,絕不是監督與被監督的關系。
2)“電檢”企業的人員組成,設備配置、管理狀況要符合公安消防監督機構制定的資質條件。
3)“電檢”企業受被檢單位的委托,按事先約定的檢測范圍、項目進行檢測服務,并向被檢單位提供標準格式的檢測報告,同時送公安消防機構備案。
4)電檢服務的收費嚴格按照市物價部門規定的計算標準,防止亂收費,對于社會福利等性質的單位應予減免,以防火安全的社會效益為主。
為了把對“電檢”行業的各項要求落到實處,北京市消防協會特別成立了由若干專家和四個“電檢”企業法人代表參加的“指導協調小組”,主要圍繞以下幾個“統一”開展工作。
1.統一編制行業技術標準。
2.統一編制服務收費標準(經市場價局審核批準實施)。
3.統一檢測服務人員行為規范。
4.統一開展人員培訓,持證上崗。
5.統一制定各站的技術設備配置基本標準。
6.統一檢測報告標準格式,并實現檢測信息網絡化。
4.加強電氣防火安全檢測的社會宣傳力度
“電檢”作為一項利國利民的社會安全措施,從開始時不為人們所知到取得各界的認同和贊成,需要進行大量的社會宣傳工作。幾年來,北京市政府領導多次親自視察、提出要求。各有關部門從各自角度大力支持配合,為“電檢”事業的開創與發展,創造了有利條件。各種新聞媒介也大量報導和介紹這一新生事物,各種專家研討會吸引了首都地區許多電氣專家和消防科技工作者,一種深入研究,廣泛推行的可喜趨勢正在形成。電氣防火安全檢測給受檢單位帶來的實際安全保障,更是對各單位管理者的一種最有說服力的教育,許多受檢單位從“要我檢”變成了“我要檢”,主動要求整改后的復檢,有些單位甚至與電檢企業簽訂定期檢測維護的協議。
三、展望
本文所闡述的“電氣防火安全檢測”實際上是目前已流行于工業系統的“設備故障診斷”技術在低壓配電系統的防火檢查中的應用。這種“設備故障診斷”技術始于60年代的航空航天工業中,目前在世界各國已向民用工業發展。美國還建立了專門為電力設備進行紅外診斷的有償服務機構,對檢測服務人員實行嚴格的持證上崗考核制度。英、德、瑞、日、加等國也對此有較深入的研究和應用。我國90年代把紅外診斷技術應用于電力設備熱缺陷的檢測。而目前對低壓配電系統實施的這種隱患檢測診斷技術,就是上述“設備故障診斷”技術的進一步完善和推廣。這一舉措的推行,是高新科技應用于實際防火工作的一種實踐。它不僅建立了一整套系統性的電氣防火檢查的技術方法與標準,提高電氣防火的技術水平;而且為建立一種適應社會主義市場經濟體制的消防安全中介服務模式,作出了有益的探索。
電氣防火安全檢測事業雖然已經創立,但還有許多不完善之處,還需要繼續做大量的工作。主要是:
一、預知電氣系統火險隱患是防止電氣火災的有效途徑
北京地區的電氣火災在60年代只占火災總數6%,70年代為10%,80年代為16%,90年代已上升至27.5%,占各種火災原因之首位。北京地區近年發生的許多大型火災,如隆福大廈、全聚德烤鴨店、玉泉營家具城、華龍燈具城等,都是電氣故障引起的火災。
1.扼制電氣火災消除潛在火險隱患
電氣火災的嚴峻形勢,暴露出當前存在的許多突出問題,例如城市中低壓供電網絡設施陳舊、絕緣老化;新改擴建工程中電氣設計、安裝和產品存在嚴重的質量問題;電力用戶對電氣裝置使用和維護不當,違章操作、亂拉線路、超負荷運行的情況常有發生。扼制電氣火災需要采用綜合治理措施,而其中一項很關鍵的措施,及時發現上述不安全因素,消除潛在火險隱患。從技術角度看,盡管潛在火險隱患種類繁多,形式各異。但是隱患能夠導致火災發生的途徑,往往是由電氣裝置或線路上的局部過熱或火花放電,引燃周圍可燃物并蔓延成災。如果我們能夠通過一定技術手段,及時采集到電氣系統的過熱點、火花放電信號及其環境特征信息,就能找到一條防范電氣火災的有效途徑。
2.傳統電氣防火檢查的缺陷
我們通常是依靠常用的電工儀表和人的五官功能(眼看、耳聽、手摸、鼻子聞),借助于實踐的經驗、查找電氣裝置的火險隱患。但是,這種傳統的檢查方法難以發現處于隱蔽狀態的大部分電氣裝置和線路中的過熱點和火花放電。而且由于我國還沒有一個較為系統全面的電氣防火安全檢查標準,僅靠這些傳統的手段進行檢查,無法正確診斷和評估電氣系統火險隱患狀況。久而久之,反而容易給人們一種“平安無事”的錯覺,致使電氣裝置長期處于隱患故障狀態。盡管引發火災是隨機的,但在某種特定的條件下,這些隱患將會引起火災,造成慘重的損失。通過何種途徑能夠查找局部過熱和火花放電,并建立一種系統化,規范化診斷電氣系統火險隱患的體系,就成為控制電氣火災發生的一個關鍵性問題。
二、系統化電氣防火安全檢測的綜合方法
幾年來,北京市各有關方面密切合作,將現代紅外、超起、計算機等高新技術與傳統的電氣防火檢查防火安全檢測綜合性方法,走出一條成功之路。
1.采用現代高新技術對電氣火險隱患實施在線檢測
紅外、超聲傳感器和計算機等現代高新技術的發展,為在線檢測、診斷電氣裝置過熱和火花放電的外在表征信號,提供了機遇和可能。能夠使我們在電氣系統正常運行的狀態下,實施非接觸式的快捷檢測,發現系統的過熱和火花放電部位。
1)紅外檢測法
a.使用手持式紅外激光定位測溫儀,對運行中電氣裝置的電接觸部位(端子、接頭等)或熱表面進行非接觸式測溫,快捷直觀顯示溫升狀況。
b.使用紅外熱電視進行掃描式檢查,顯示電氣裝置的表面溫度分布場(即熱像圖)。然后用錄相機將采集到的熱像圖進行視頻輸出,離線輸入計算機,通過專用軟件進行分析處理,并打印出黑白或偽彩圖。
c.使用紅外熱像儀對電氣裝置的勢圖象進行現場實時存儲分析、顯示、打印偽彩圖。
2)超聲探測法
使用超聲探測儀,對現場各個部位并從不同角度捕捉超聲波信號,并將這種超波轉換成人耳可直接聽到的聲音,從而快捷、準確地診斷出火花放電隱患之所在。
2.對低壓配電系統火險隱患的綜合檢測與診斷
由于電氣系統及其所處環境的復雜性,要判斷其當前處于何種火險隱患狀態,就要像對一個人定期進行體格健康檢查一樣,通過一整套綜合性的防火安全檢查方法和程序,對隱患種類、存在部位、性質、原因、危險程度作出正確的識別和判斷。實現對電氣系統防火安全檢測的科學性、系統化和規范化。
1)檢測項目、內容與診斷手段
這套方法中對電氣裝置的主要檢測范圍、對象、特征,手段與儀器簡明地列于表一。
見表
(2)檢測與診斷的實施過程
對電氣系統火險隱患的認定,是一個從在線檢測到離線分析的評估的程序化過程。表2是電氣火險隱患診斷實施過程中的一個方框流程圖。按圖中邏輯思維程序:
1)應用傳統的和現代的檢測方法,采集現場即時狀態隱患信息;
2)利用計算機的存儲、數據處理和圖像分析診斷功能提取隱患特征信號;
3)以國家有關電氣防火安全規范、標準為依據進行對比分析;
4)編制圖文并茂的檢測報告,指出隱患類型、性質、部位、危險程度、預測可能趨勢,提出整改意見。
三、電氣防火安全檢查的社會中介服務模式
表2 電氣火險隱患診斷實施過程
@y3001
采用現代高新技術手段與傳統檢查方式相結合形成一套規范化的電氣防火安全檢查綜合方法,是預知和消除電氣系統火險隱患的有效途徑。而這種檢查的推廣實施,需要面對社會各行各業的電力用戶。北京市經過幾年的實踐努力,已經成功地探索和建立了一種可行的社會中介服務模式。
1.建立電氣防火安全檢測的安全化中介服務機構。
電氣防火安全檢測涉及聲、光、電、熱等多種學科知識,需要經過專門訓練的技術人員去操作完成。與其配套的某些儀器(如紅外激光定位測溫儀、紅外熱電視、紅外熱像儀、超聲探測儀等)科技含量高,價格比較昂貴。各電力用戶沒有必要,也不可能專門配備這樣的人員和設備,消防監督部門從其職責范圍、警力狀況而言,也沒有必要直接去從事這樣的檢測工作。最合理、最可行的辦法就是在社會上建立一些專門從事此項安全服務的機構,實行社會安全有償服務。1996年北京市成立了第一家從事電氣防火安全檢測的社會中介服務企業,到目前已發展到四家。電力用戶從保證自身電氣系統安全運行的需要出發,委托這些企業進行規范化的電氣防火安全檢測,其檢測與分析結果最終以報告的形式提交,為受檢單位的整改和消防監督部門的監督供科學依據。
2.編制電氣防火安全檢查的技術法規
我國目前與電器產品質量及變配電系統設計、安裝、驗收、運行安全有關的技術標準約有二十多種,但還沒有一個直接規定對電力用戶進行電氣安全檢查的技術要求、檢查范圍、測試項目及結果處理的標準。經過眾多專家的共同努力,北京市技術監督局先后于1992年和1996年批準發布了《北京市小型服務行業電氣安全技術要求》和《北京市電氣防火安全檢查技術導則》兩個地方性技術標準,這兩個標準既是各個電力用戶的安全自查自糾的統一依據,也為專業的電氣防火安全檢測機構開展社會化服務的范圍、程序、手段、職責,提供了基本的準則。截至目前,北京市的這些“電檢”服務機構依據此標準對一些重要活動場所、文藝演出場所、賓館飯店、餐飲娛樂、文物古建、商市場、倉庫等6000余個單位的電氣系統化、規范化的安全檢測,記錄在案的不安全問題五萬多個,其中構成重大電氣火險隱患的近700處。如人民大會堂、首都機場航站樓、前門箭樓、王府井百貨大樓等重要建筑和每年中央“兩會”的在京會場、駐地以及大型文藝演出場所等。實踐證明,經過這種檢查,收到了良好的效果。
3.加強對電氣防火安全檢測服務行業的監督與指導。
“電檢”作為一種新生的服務行業,有許多有待完善的地方。公安消防機構加強對“電檢”行業的監督管理,是保證這種中介性社會安全服務事業能夠健康發展的重要保證。這種管理基本包括企業資質審查、檢測質量的監察,檢測人員的上崗技術培訓和服務行為的監察等。這里必須強調如下幾點:
1)“電檢”機構是一種為社會安全服務的企業性機構,它與受檢單位是服務與被服務的關系,絕不是監督與被監督的關系。
2)“電檢”企業的人員組成,設備配置、管理狀況要符合公安消防監督機構制定的資質條件。
3)“電檢”企業受被檢單位的委托,按事先約定的檢測范圍、項目進行檢測服務,并向被檢單位提供標準格式的檢測報告,同時送公安消防機構備案。
4)電檢服務的收費嚴格按照市物價部門規定的計算標準,防止亂收費,對于社會福利等性質的單位應予減免,以防火安全的社會效益為主。
為了把對“電檢”行業的各項要求落到實處,北京市消防協會特別成立了由若干專家和四個“電檢”企業法人代表參加的“指導協調小組”,主要圍繞以下幾個“統一”開展工作。
1.統一編制行業技術標準。
2.統一編制服務收費標準(經市場價局審核批準實施)。
3.統一檢測服務人員行為規范。
4.統一開展人員培訓,持證上崗。
5.統一制定各站的技術設備配置基本標準。
6.統一檢測報告標準格式,并實現檢測信息網絡化。
4.加強電氣防火安全檢測的社會宣傳力度
“電檢”作為一項利國利民的社會安全措施,從開始時不為人們所知到取得各界的認同和贊成,需要進行大量的社會宣傳工作。幾年來,北京市政府領導多次親自視察、提出要求。各有關部門從各自角度大力支持配合,為“電檢”事業的開創與發展,創造了有利條件。各種新聞媒介也大量報導和介紹這一新生事物,各種專家研討會吸引了首都地區許多電氣專家和消防科技工作者,一種深入研究,廣泛推行的可喜趨勢正在形成。電氣防火安全檢測給受檢單位帶來的實際安全保障,更是對各單位管理者的一種最有說服力的教育,許多受檢單位從“要我檢”變成了“我要檢”,主動要求整改后的復檢,有些單位甚至與電檢企業簽訂定期檢測維護的協議。
三、展望
本文所闡述的“電氣防火安全檢測”實際上是目前已流行于工業系統的“設備故障診斷”技術在低壓配電系統的防火檢查中的應用。這種“設備故障診斷”技術始于60年代的航空航天工業中,目前在世界各國已向民用工業發展。美國還建立了專門為電力設備進行紅外診斷的有償服務機構,對檢測服務人員實行嚴格的持證上崗考核制度。英、德、瑞、日、加等國也對此有較深入的研究和應用。我國90年代把紅外診斷技術應用于電力設備熱缺陷的檢測。而目前對低壓配電系統實施的這種隱患檢測診斷技術,就是上述“設備故障診斷”技術的進一步完善和推廣。這一舉措的推行,是高新科技應用于實際防火工作的一種實踐。它不僅建立了一整套系統性的電氣防火檢查的技術方法與標準,提高電氣防火的技術水平;而且為建立一種適應社會主義市場經濟體制的消防安全中介服務模式,作出了有益的探索。
電氣防火安全檢測事業雖然已經創立,但還有許多不完善之處,還需要繼續做大量的工作。主要是: