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消防研发:如何正确研制高楼火灾逃生产品

发布:www.chinajyzb.com.cn | 日期:2018-03-26 | 浏览次数:    字号:
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一,现状

当人们的工作和生活越来越向高空发展的时候,人们的逃生手段随着建筑物层数的增加变得越发困难。在一些火灾突发事件中,原本可以使人们快速逃生的通道被毒烟充满、高温封锁,反倒成为最危险的地方,而由于受到现有救援设备本身功能的制约和交通的拥堵,救援者很难第一时间赶到现场救援。

建筑物外通过窗口、阳台等处利用逃生缓降装备逃生成为一种行之有效的自救方法。面对突发的高楼火灾,现有的消防救援设备跟不上高楼的发展,火灾救援自然表现力不从心,所以与我们在电视中见到的消防演练场景相差甚远,即使面对一幢高度仅在百米内的楼房火灾,民众看不到十分有效的救援手段展现,更见不到高楼火灾逃生产品的使用。虽然消防宣传年年讲,但很多时候对高楼火灾依然防不住,消防解决不了,就必须在救援设备上和逃生产品上想办法,研制新型的火灾逃生自救产品,比研制救援设备容易实现,投资少。也便于对于安全可靠的逃生产品要进行推广,同时对民众进行宣传,是刻不容缓的工作,让民众尽早了解掌握这类产品的使用,便于早作准备。

二,逃生缓降器使用的特殊环境和人群

火灾逃生产品是个与生命紧紧相关的救生产品,来不得半点虚假和大意,你决定要研制这类产品时,需要对逃生缓降产品的使用环境和使用它的人群要有清楚的了解。逃生产品是否需要逃生者操控?还是无需操控?也要作出正确的评估,不至在研发和推广中犯错误。因为在高楼火灾中,滚滚有毒的浓烟,会刺激逃生者的双眼,并呛人造成呼吸困难,而可瞬间杀人的高温随时威胁使用者的生命,所以这一切都会影响使用者的行动,在这种环境下,逃生产品必须能快速操作使用,而且操作一定要简单、快!是非常重要的。逃生产品在使用中会受到高温,喷淋水,浓烟中粉尘的影响,一定要能正常工作。所以逃生产品采用的金属材料及加工工艺也要认真选择和设计。

逃生产品面临的使用人群包括男、女、老、少、病、弱、残,而且这些人绝大部分都未受过火灾逃生训练,逃生产品在使用中是否全程需要逃生者操控?显然,超过6 以上高度,全程需要逃生者操控的产品,不可研制推广使用,如绳梯这类产品,在火灾楼房中使用极不安全,出了事故,厂家推广部门谁也逃生不掉法律纠纷。

火灾逃生产品它不同于毒奶粉,地沟油,转基因这类有毒产品,吃错后对身体的伤害一时显现不出来,而高楼火灾逃生产品,若存在安全隐患,使用中或训练中因产品不可靠而造成事故,给使用者造成的伤害重则丧命,轻则至残!虽然,火灾逃生产品只是个民用产品,但它所应用的环境和使用它的人群而言,其实用标准已超过军用产品。有了前面的这些知识,你就会合理定出产品的强度系数,可靠性指标及产品的技术标准,你就会对产品在使用中采用需要操控还是不需操控的方式的合理性有一个清楚的知识。这样,才可研制出和推广真正实用的安全高楼火灾逃生产品。

三,选定机构和确定技术指标

用什么方案来实现物体匀速下降?在物理学中,物体在高处,它就有重力势能,越高势能就越大。

要消耗这个势能有多种方法:电磁阻尼、液压阻尼、机械摩擦阻尼、机械传动效率阻尼、风扇阻尼、擒纵机构、滚柱碰撞机构、压缩弹簧机构、曲柄传动机构等等。

所有这些方法中,势能的转换都会以发热的特征出现,只有擒纵机构和滚柱碰撞机构以热和声方式表现,问题是:控制一个100 公斤的人体(取上限)匀速下降,该控制器自身重量选为多少最好?

显然,控制器自身重量如超过十公斤,其控重比为:100/10=10,单人使用的缓降器采用这样的重量,机械利用效率低,使用不方便,而且生产成本也会增高。

控重比越大,使用操作就越方便,成本也越低,但要保证足够的强度。一般控重比指标取4060,超过60 就要在金属材料上下功夫。火灾逃生产品就表现在“快、活”两个字上,安装操作要快,固定方法要活,而控重比低,显然无法达到这样的要求。

目前世界上的工程师们都选择了采用离心摩擦机构来控制人体的下降速度,显然他们缺少军用产品科研理论知识,对可靠性的专业知识不了解,才选择了这种摩擦系数和离心力都在变化的机构。即用增速器摩擦阻尼产生的热能平衡重力势能,这类缓降器工作时,重力势能绝大部分变成摩擦热能,很小一部分消耗在机械传动效率中,虽然缓降器控重比一般在40-60 左右达到要求,但采用离心摩擦式的缓降器最大问题是可靠性不稳定(非金属摩擦片易老化,潮湿、化学挥发气体对其均有影响),不易存放,新产品连续使用几次后,下降速度会出现颤动,即间断出现失控现象,最后完全失控,全世界使用这种缓降产品失控造成的伤亡事故时有耳闻,该机构另一缺点是进水、进油、进粉尘,会使用摩擦系数改变而导致机构失效,尤其是粉尘进入不易控制(非金属摩擦片与金属材料摩擦产生静电,粉尘易被吸附),所以出现新产品用过几次后放段时间再用易出事故,如选用的非金属摩擦材料对温度敏感,其摩擦系数随温度升高而改变,该缓降器难以长距离工作,超过30 就容易出现失控现象,离心机构使用中对姿态也有要求,必须垂直悬挂,不然其内离心摩擦块重力方向改变,工作会出现异常,引发事故,也给灵活使用及安装带来不便。这类缓降器的优点是加工成本低,可采用粉末冶金制造,也可采用锌铝合金制造,便于大量生产,这些金属材料带来的缺点是强度低,怕高温。

四,成功设计案例

央视十台《我爱发明》99 期《逃生记》,《发明梦工厂》2013 9 19 日,《我爱发明》2018 1 19 日,展示了几种由中国军工航空救生工程师研制的恒速式缓降器、链式群体逃生缓降器,均采用了新型擒众机构进行缓降控制,逃生器零部件全采用了合金钢制造,具有不怕水,不怕油浸泡,不怕粉尘污和高温特征,成为一种安全可靠的火灾逃生产品。恒速缓降器没有安装姿态固定,使用中快捷方便,由于全采用合金钢制造,其安全存放周期可长达30 年之久。所以,当你计划进入高楼火灾逃生产品研制和生产这个领域,你首先不应去计算经济收益,而要对自身的专业知识进行评估,是否具备生产和推广的能力,更重要的是还必须具备尊重他人生命安全的责任心!

本文作者:从连长到军长。

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