CN107153016A - 一种二次短路熔痕制备装置及方法 - Google Patents

一种二次短路熔痕制备装置及方法 Download PDF

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陈克
张斌
邓松华
李春立
孙广军
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Abstract

一种二次短路熔痕制备装置，包括能够容纳导线的燃烧炉，所述燃烧炉具有进气部和排气部；所述进气部能够在所述燃烧炉燃烧时以持续的方式向所述燃烧炉内补充空气；所述排气部能够在所述燃烧炉燃烧时以持续的方式将燃烧所产生的烟气排出所述燃烧炉。本申请所述的二次短路熔痕制备装置能够按照实际火灾物证鉴定需求制备与实际火灾现场的熔痕一致的熔痕，为后续的鉴定和科研工作提供有力地保障。

Description

一种二次短路熔痕制备装置及方法
技术领域
本申请涉及消防技术领域，尤其涉及一种用于在火灾痕迹物鉴定过程中的二次短路熔痕制备装置及方法。
背景技术
火灾痕迹物证鉴定是火灾原因调查工作的基础，其为火灾起因提供最直接的证据，在火灾调查中意义重大。在所有的火灾起火原因中，电气火灾的占比超过40％，同时，在电气火灾中，短路是引起电气火灾最典型和最严重的原因。电气火灾物证鉴定是针对火灾现场提取的导线、电气连接件、电器具、用电设备上的金属痕迹物证进行定性分析，判断痕迹形成的时刻是在火灾发生前还是火灾发生后以及痕迹形成时是否有电作用的参与。
根据短路故障形成熔痕的时间段，电气火灾中的短路形成的熔痕分为一次短路熔痕和二次短路熔痕，一次短路熔痕是形成在火灾之前的，而二次短路熔痕是在火灾环境中由于火烧破坏绝缘层而发生短路形成的熔痕，如何鉴别和判定短路熔痕的性质对分析火灾的原因和火灾事故认定至关重要，尤其是一次短路和二次短路的区别。
目前火灾痕迹物证鉴定和相关研究工作，需要通过定性模拟实验制备二次短路熔痕对比样品。在对比过程中需要从熔痕形成机理角度深入分析多种因素偶合作用下，短路熔痕组织的多态性，建立更可靠的熔痕类型识别判断，从而提高电气火灾物证鉴定的准确度。为了达到上述效果，制备的对比样品与实际火灾现场的熔痕一致显得尤为重要。
中国专利申请201510094353.7公开了一种一次二次短路试验箱，其包括真空系统、加热系统、降温系统等。该专利申请的技术方案基于模拟火灾现场氛围的模拟装置，从熔痕形成机理角度深入分析多种因素偶合作用下，短路熔痕组织的多态性，建立更可靠的熔痕类型识别判据，提高电气火灾物证鉴定的准确度。然而上述方案仅仅是对于燃烧环境的初步模拟，即通过加热装置将温度提升至与火灾环境接近的预定温度，向封闭的环境内注入预先得到的烟气模拟燃烧环境的烟气环境，以及模拟相应的压强参数，等等。上述专利申请文件中的技术方案存在如下技术问题：其不能准确模拟燃烧环境，尤其是不能模拟现场的燃烧气体环境，以及这种气体环境所导致的其他燃烧结果，例如燃烧温度、燃烧烟气等。举例来说，在相对密闭的居民楼甚至楼道内发生火灾，与相对空旷的厂房内发生火灾，各自所处燃烧环境是会很大不同的，两者燃烧的充分程度、燃烧温度、燃烧环境中的烟气成分和浓度都是不同的，而以如上述专利申请文件中的相对单一的方式模拟火灾现场往往难以获得与真实火灾现场中的熔痕一致的熔痕样品。
综上所述，在火灾痕迹物证鉴定领域，急需一种准确模拟真实火灾现场二次短路情况的短路熔痕制备技术，以制备得到与实际火灾现场熔痕一致的熔痕比对样品使得鉴定和相关研究工作准确有效的完成。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提出了一种二次短路熔痕制备装置，包括能够容纳导线的燃烧炉，
所述燃烧炉具有进气部和排气部；
所述进气部能够在所述燃烧炉燃烧时以持续的方式向所述燃烧炉内补充空气；
所述排气部能够在所述燃烧炉燃烧时以持续的方式将燃烧所产生的烟气排出所述燃烧炉。
优选地，所述二次短路熔痕制备装置还包括：
第一风机，所述第一风机与所述进气部关联，第一风机用于向所述燃烧炉内补充空气；和/或
第二风机，所述第二风机与所述排气部关联，第二风机用于将燃烧所产生的烟气排出所述燃烧炉。
优选地，所述燃烧炉内设置有温度测量单元。
优选地，所述燃烧炉上设置有透明或者半透明的观测部，和/或
所述燃烧炉内设置有烟气成分检测单元。
优选地，所述第一风机和/或所述第二风机能够调整风速。
优选地，还包括：水箱，所述水箱用于过滤经所述排气部排出的烟气，所述水箱一端连接所述排气部，所述水箱的另一端连接第三风机。
通过本申请提出的二次短路熔痕制备装置，能够针对于不同的燃烧现场进行不同的环境模拟，一方面，本申请能够以可控的方式对于现场的气体环境进行模拟，从而对于获得更精确地与现场燃烧环境一致的模拟燃烧环境，另一方面，本申请由于具备可持续的进气和排气功能，能够模拟持续的燃烧环境，进一步考虑了时间因素对于熔痕形成的影响，通过以上两方面的改进，本申请相应地能够获得与现场熔痕更加一致的熔痕样品。
同时，本申请还提出了一种二次短路熔痕制备方法，其使用如本申请所述的二次短路熔痕制备装置，包括如下步骤：
在燃烧炉内布置导线；
经进气部持续向所述燃烧炉内补充空气；
经排气部持续地将燃烧炉内的烟气排出所述燃烧炉。
优选地，还包括：测量所述燃烧炉内的温度，和/或测量所述燃烧炉内的烟气成分；
根据所述温度和/或所述烟气成分调整所述进气部的进气速率和/或所述排气部的排气速率。
优选地，根据所述温度和/或所述烟气成分调整所述进气部的进气速率和/或所述排气部的排气速率具体为：
根据所述温度和/或所述烟气成分调整第一风机、第二风机、和/或第三风机的功率。
采用本申请所述的二次短路熔痕制备方法及装置，能够自动控制短路模拟过程，消除熔痕制备过程中对工作人员的潜在危险，与此同时，本申请还能够准确的控制和调整短路时线路短路点和接触方式，能够按照实际火灾物证鉴定需求制备与实际火灾现场的熔痕一致的熔痕，为后续的鉴定和科研工作提供有力地保障。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种二次短路熔痕制备装置结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供一种二次短路熔痕制备方法和装置。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
图1公开了一种一种二次短路熔痕制备装置，包括能够容纳导线的燃烧炉1，所述燃烧炉具有进气部2和排气部3。
所述进气部2能够在所述燃烧炉1燃烧时以持续的方式向所述燃烧炉1内补充空气。
所述排气部3能够在所述燃烧炉1燃烧时以持续的方式将燃烧所产生的烟气排出所述燃烧炉1。
优选地，所述二次短路熔痕制备装置还包括：
第一风机4，所述第一风机与所述进气部2关联，第一风机4用于向所述燃烧炉1内补充空气。
第二风机5，所述第二风机5与所述排气部3关联，第二风机5用于将燃烧所产生的烟气排出所述燃烧炉1。
应当理解的是，本申请附图中在进气部2和排气部3处都设置了风机，而本领域技术人员可以根据火灾现场情况选择在进气部2或排气部3设置风机，而非在两处均设置风机，事实上，例如当在排气部3处设置风机后，进气部2只需保持与外界相通，即可在排气部由于排气产生的负压下将外界空气吸入燃烧炉1内，排气部3处排气的速度越快，在燃烧炉内产生的负压也越大，相应地从进气部2吸入空气的速度也越快。
优选地，所述燃烧炉1内设置有温度测量单元8。
进一步地，所述燃烧炉上设置有透明或者半透明的观测部9，和/或
所述燃烧炉内设置有烟气成分检测单元(图中未展示)。
优选地，所述第一风机和/或所述第二风机能够调整风速。
通过所述的温度测量单元8可以实时地检测燃烧炉1内的温度，可以根据所述的温度测量单元8测量得到的温度与预定的温度之间的差别调整进气和/或排气的速度。所述的预定温度一般是通过火灾现场的取证获得的，例如根据现场不同的熔融物的熔点确定燃烧现场的温度范围。进一步地，通过观察或者检测得到的燃烧炉1内的烟气成分，例如烟气成分，烟尘浓度等，同样可以作为进气和/或排气的速度调整的依据。例如，当燃烧炉内烟尘浓度过低时，可以通过降低排气速度的方式进行调整。
优选地，还包括：水箱6，所述水箱6用于过滤经所述排气部3排出的烟气。所述水箱6中的冷却水对输送烟气的管道进行冷却，烟气接触经过冷却的管壁时其中的颗粒物被凝固，降低颗粒物含量从而实现对烟气的过滤，降低对实验环境及大气的污染。所述水箱6一端连接所述排气部3，在图1中，所述水箱6一端连接与所述排气部3关联的第二风机5，所述水箱6的另一端连接第三风机7。在该实施方式中，通过控制第二风机5和第三风机7的功率实现对于排气速率以及过滤效果的控制，经过水箱过滤，通常黑色的烟气会变淡或者变成接近白色。
通过本申请提出的二次短路熔痕制备装置，能够针对于不同的燃烧现场进行不同的环境模拟，一方面，本申请能够以可控的方式对于现场的气体环境进行模拟，从而对于获得更精确地与现场燃烧环境一致的模拟燃烧环境，另一方面，本申请由于具备可持续的进气和排气功能，能够模拟持续的燃烧环境，进一步考虑了时间因素对于熔痕形成的影响，通过以上两方面的改进，本申请相应地能够获得与现场熔痕更加一致的熔痕样品。
同时，本申请还提出了一种二次短路熔痕制备方法，在实施本申请的二次短路熔痕制备方法时，通常需要获取火灾现场的一些关键参数，例如火灾现场的建筑物及遮挡物情况、火灾时大气温度、大气气流情况、火场温度、燃烧持续时间等等，其使用如本申请所述的二次短路熔痕制备装置，包括如下步骤：
在燃烧炉1内布置导线；
经进气部2持续向所述燃烧炉1内补充空气；
经排气部3持续地将燃烧炉1内的烟气排出所述燃烧炉1。
优选地，还包括：测量所述燃烧炉1内的温度，和/或测量所述燃烧炉1内的烟气成分；
根据所述温度和/或所述烟气成分调整所述进气部2的进气速率和/或所述排气部3的排气速率。
优选地，根据所述温度和/或所述烟气成分调整所述进气部2的进气速率和/或所述排气部3的排气速率具体为：
根据所述温度和/或所述烟气成分调整第一风机4、第二风机5、和/或第三风机7的功率。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种二次短路熔痕制备装置，包括能够容纳导线的燃烧炉，其特征在于：
所述燃烧炉具有进气部和排气部；
所述进气部能够在所述燃烧炉燃烧时以持续的方式向所述燃烧炉内补充空气；
所述排气部能够在所述燃烧炉燃烧时以持续的方式将燃烧所产生的烟气排出所述燃烧炉。
2.如权利要求1所述的二次短路熔痕制备装置，其特征在于，还包括：
第一风机，所述第一风机与所述进气部关联，第一风机用于向所述燃烧炉内补充空气；和/或
第二风机，所述第二风机与所述排气部关联，第二风机用于将燃烧所产生的烟气排出所述燃烧炉。
3.如权利要求2所述的二次短路熔痕制备装置，其特征在于，
所述燃烧炉内设置有温度测量单元。
4.如权利要求2所述的二次短路熔痕制备装置，其特征在于，
所述燃烧炉上设置有透明或者半透明的观测部，和/或
所述燃烧炉内设置有烟气成分检测单元。
5.如权利要求3或4所述的二次短路熔痕制备装置，其特征在于，所述第一风机和/或所述第二风机能够调整风速。
6.如权利要求1所述的二次短路熔痕制备装置，其特征在于，还包括：
水箱，所述水箱用于过滤经所述排气部排出的烟气，所述水箱一端连接所述排气部，所述水箱的另一端连接第三风机。
7.一种二次短路熔痕制备方法，其特征在于，使用如权利要求1-6任意一项所述的二次短路熔痕制备装置，包括如下步骤：
在燃烧炉内布置导线；
经进气部持续向所述燃烧炉内补充空气；
经排气部持续地将燃烧炉内的烟气排出所述燃烧炉。
8.如权利要求7所述的二次短路熔痕制备方法，其特征在于，还包括：测量所述燃烧炉内的温度，和/或测量所述燃烧炉内的烟气成分；
根据所述温度和/或所述烟气成分调整所述进气部的进气速率和/或所述排气部的排气速率。
9.如权利要求7所述的二次短路熔痕制备方法，其特征在于，根据所述温度和/或所述烟气成分调整所述进气部的进气速率和/或所述排气部的排气速率具体为：
根据所述温度和/或所述烟气成分调整第一风机、第二风机、和/或第三风机的功率。
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