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破拆技术在新能源电动汽车事故救援中的应用探究

2022-10-18李瑞宝陈志强

时代汽车 2022年19期
关键词:车体车祸救援

李瑞宝 陈志强

1.中国消防救援学院 北京市 102202 2.北京福田戴姆勒汽车有限公司 北京市 101400

1 引言

对于出现车祸,特别是汽车相撞,不仅会造成强大的冲击力,对乘客造成伤害,而且还会致使车辆造成变形,很难提高营救的效果。有关的调查显示,在车祸后五分钟之内进行抢救,可以提高抢救的成功率,减少车祸伤亡。所以,分析破拆技术是非常有意义的,这将有利于提高救援工作的品质。

2 新能源电动汽车常见构造

新能量电动车包括电力驱动系统,能量传输系统,电力传输和控制系统以及相应的设备。电力驱动、传输和控制系统是电力驱动、传输和控制的核心,包括电动机、蓄电电池和与之配套的速度控制组件。在能源输送上,它的传动结构要比发动机的传动更有弹性,而且可以减少机械的传动机构。新能源电动车的动力来自于电池,由电能输送和传动装置来实现车辆的动力,因此要依据其本身的特性对其进行空间布置。因为新能源动力汽车可以采用分散式的轮子马达,而不必再采用常规的燃料汽车的变速器,因此它的动力系统发生了翻天覆地的改变,发动机、油箱、冷却系统、排气消声系统、变速器、驱动桥、动力链条等附属设备都被淘汰了,既节省了大量的空间,又降低了汽车的重量。因此,我们需要对新能源电动车的产品进行全面的规划。为了保证汽车的驾驶舒适性,常规的内燃汽车布局通常是以引擎为前部,前车轮为动力。引擎、动力、驾驶室等因素,都会影响到整个车身的结构,但新能源电动车的外形却有更大的灵活性,这是传统的内燃机无法做到的,因此,新能源电动车的外形设计将会有一个崭新的世界。

3 交通事故形式分类

根据汽车碰撞后的后果,可以分为正面碰撞、追尾碰撞、正面侧面碰撞和斜碰撞等事故,无论是事故数量、人员伤亡、财产损害,均超过了事故总量的三分之二。正面撞击容易使车体发生扭曲,如果发生追尾、坠落等事故,会给汽车带来很大的伤害。当汽车前后相撞时,乘客最容易被卡住。我国大部分的汽车都是平头车,在相撞时,前倾会变形,而钢板很容易将乘客困在里面,很难开启。相关数据显示,在车祸中,短尾汽车的死亡率高于长头型汽车。如果是在车辆发生了追尾事故时,车辆的后部受到了很大的冲击,导致了车辆的后部发生了很大的扭曲,导致后面的乘客很容易被卡住。

(1)正面撞击。前冲是车辆迎头相撞,是指车辆在行驶时,与障碍物直接相撞。包括前车与静止的墙体碰撞;车辆与对面行驶的车辆相撞;车辆发生了撞车等事件。由于其它理由而进入反方向,与来自另一方的车辆直接碰撞,在这种情况下,车身的变形和车速是成正比的,车身会发生剧烈的碰撞,导致车辆发生变形,这就给营救带来了极大的困难。

(2)侧面撞击。侧撞是指车辆与障碍物在某一角度上相撞,其中,有车辆与固定墙面的倾角相撞,车辆与车辆的倾侧相撞。当车辆在没有信号的情况下,车辆在直道上平行行驶,并在同一时间通过交叉口时,会产生横向相撞。此外,在路口左转弯和右转弯时也会发生这种相撞,这种事故使汽车外侧与乘员之间的距离很短。因此,侧向碰撞通常会造成很高的死亡,很多时候,由于旅客的车厢发生碰撞,车身发生了扭曲,使得受伤员附近区的救援余地很少。

(3)车辆翻滚。汽车滚动是一种特定的运动类型,它围绕着它的纵向轴线或横向轴线转动90多度。翻车是一种事故率高、危害极大的交通意外,在国内,翻车是一种常见的翻滚、倒车等事故,翻车是汽车在行进过程中,由于侧倾的力量,导致车轮的一部分或所有车轮在空中悬挂,导致汽车坠落。坠车是汽车在离开地面后,从地面上脱落下来,与原来的道路保持着一定的高度差距,正确地将滚动的汽车定位在抢救中是非常重要的。一旦伤者被吊在某个危险的地方,或者悬挂在某个固定部位的顶部,营救就会变得更加困难,因此,在这样的情况下,最重要的就是尽可能地减少被困的人的数量。

(4)车辆碾压或撞碎。汽车发生重叠或撞击,是当前方的汽车突然减速或紧急停车时,后方的汽车没有及时的保护,或者雨雾天的驾驶员视力不好,后面的汽车在看到前面的汽车时,因为距离过近,没有及时的采取任何措施,导致了前面的汽车和后面的汽车发生了碰撞。这类交通事故多见于汽车和重型卡车,在车祸中,被围困的乘客大多被车身的扭曲所覆盖。因为工作空间有限,而且被困的环境很复杂,所以在处置这些意外时,很难确保他们的安全,因为破碎的汽车需要妥善地处理,可以采用沉重的支架来提高稳定性,而且在营救期间,要始终注意固定的牢固。

4 新能源电动汽车安全问题分析

新能源电动车的关键部件是电池,安全事故中最容易发生的事故是由电池引起的,据统计,新能源车的电池安全问题、碰撞事故、充电设备等都是导致新能源车着火的重要原因。

(1)电池本身的安全事故分析。在整个系统中,电池的热失控主要有三个阶段:蓄热期、充气期和充放电期。由于外部加热、短路和大电流放电导致的电池升温,在接近100℃时,SEI薄膜会被分解,与电解质等产生化学反应,使其在温度上升时产生新的强烈放热。在超过200℃的时候,锂离子的阳极就会发生裂变,并且持续加热,然后和电解质发生化学反应。经过长期激烈的反应,产生的热量不断地散发出来,再加上高温和大量的气体,最后导致了爆炸。由于电池是由高保护级别的蓄电池组成,进入行流的降温和灭火十分艰难。

(2)交通事故碰撞。新能源电动车在发生交通意外时,很容易出现安全失控,如因碰撞而损坏,造成人身伤害,或因电池发热而引发起火。当发生撞击时,电池没有发生过热失控,产生了与电池自燃的情况。充电设施安全问题、充电设备质量问题、日常充电安全问题等是导致充电失火的主要因素。质量问题主要有:电池自身质量、充电设施质量、设备电气安全质量和防护性能等;安全管理问题,例如运营管理与维护、日常管理及维修工作是否到位,电气设备故障排查及维修工作是否到位,充电设施故障检测及报警功能是否有效等。根据多次的充电火灾事故来看,往往是由充电器本身引起的火灾引起的。

5 新能源汽车交通事故救援技术

新能源车辆在发生车祸时,不论是否着火,在到达现场后立即打开电源,切断低电压的电池。如果条件许可,则切断修理电门(如有);一旦发生交通事故,立即帮助车内的乘客迅速撤离。

(1)侦察警戒和风险评估。电池的热失控三个阶段:热电:由于外部加热、短路大电流放电电池升,接近100℃时,SEI膜会分解,与电解等生反应,温度升生新的烈放热。200℃并续,电解反应后产生大量高温气体,并容易爆炸。到达后立即划定事故区域,并对整个事故地点进行安全保护,查明火灾车辆的基本状况、遇难者人数和受伤程度,以便进一步开展抢救工作。确定汽车种类及蓄电池种类:如有需要,请与厂家取得车辆详情,特别注意汽车电源及高压电力设备的损毁情况。机动车相撞往往会引起交通拥堵,为了防止其他车辆通过,引发二次事故,现场指挥必须与交警部门协调,对事故路段进行交通管制,进入救援区域人员要严格按照个人安全防护要求穿戴安全防护装具,成立安全员,随时做好破拆、切割过程中现场安全监管。

(2)破拆救援技术及注意事项。首先利用三个或四个支承体系,对车祸中的汽车进行侧翻和倾覆进行定位。当被困人员被方向盘、刹车装置困在胸腹部或腿部时,通常首选的办法是打开紧邻的门选择逃生。为了尽可能地扩大救援范围,尽可能地贴近伤者,在车祸中,如果车内环境比较复杂,被困的人数众多,也可以采取拆除车棚来营救伤者。如果乘客的胸部被方向盘卡住了,那么第一件事就是把座椅往后推,如果不能,可以采用顶杆、扩张器等工具来提升座椅。在抢救之前,首先清除伤者周围的尖锐玻璃等,清除安全带、气囊等防护设备,如气囊没有打开,则采取预防气囊的方法。在抢救的时候,要注意对伤者的状况进行密切的监视,在需要的时候,帮助现场的医务人员进行紧急的抢救,并主动联系被困的人员,让乘员知道医务人员的工作进度,帮助医务人员进行营救。尽量降低救护场地内的障碍,拆除出的零件要在第一个场地内进行清除,切断面进行防划伤保护,以免在抢救期间发生绊倒、撞伤、划伤等事故。在拆卸的时候,要防止电池损坏、受力,如果发生故障,电池会变形、破损,要实时监测电池的温度,如果出现异常升温要用水进行持续冷却,进行防爆、防火处理。在搬运伤者的时候要提前知道伤者的位置,如果有必要,可以进行肢体固定,包扎后使用木板或担架抬出伤者,以免再次受伤。

①车顶破拆。拆除车顶是为了方便营救车上被困人员,方便救援人员进行营救。根据不同的碰撞部位和变形情况,可以选用不同的破拆方式。当汽车顶部被拆除时,必须有专业的工作人员来支持顶棚,并且保证其他的保护窗都在正确的地方。接着,将顶部往前折,这个工序可以借助横杆的使用。将被困住的人员转移出来时,要用安全绳索将其固定在顶部,同时也要防止折边将乘客划伤。在拆除车顶时,必须把所有的玻璃都清除掉,以免被玻璃碎片刮到车祸现场的工作人员。

②车门破拆。破拆车门,也是为了靠近被困人员,以便开展营救工作。一旦打开车门,救援队就能知道被困者的伤势和被困住的位置等信息,从而有针对性地进行营救,就能更好地将被困的人员转移出来,也方便医务人员的急救工作。汽车破损状况首先要注意的问题是打开门时,应该将膨胀装置置于汽车的前、后和中间的车架部位,这样可以最大程度地利用膨胀装置的功能,提高膨胀的速率。拆卸作业针对的是汽车的内层和合金骨架,而非软质金属,所以必须在合适的地方进行纵向扩展。当进行纵向扩展时,膨胀胶必须置于汽车前面的玻璃上,并与机架紧密地贴合在一起,而不是单独的机架。还应注意尽量缩短膨胀装置和汽车上的纵向横杆的间距,接着进行扩张作业,直至车门与车体彼此分开,车与车厢前面的乘客间距逐步增大,这时仍需要进行扩张以方便后续的救援。

撕裂扩张。该膨胀装置也可以作为一个固定装置,如果间隙很少,很难进行膨胀,那么在这种特殊的条件下,可以将膨胀装置用作夹子,通过膨胀装置将覆盖在车体外侧的柔软钢板固定在一起,从而将钢板撕开,扩大工作表面。此外,在车辆的表面上,降低了钢板的覆盖度,还可以防止其他作业时产生的电弧。

反向扩张。在进行逆向扩张拆除时,应当先将扩张器张紧以便于咬入。在轮子仓顶部的压力下,可以看到一个转轴,把膨胀装置放在一个狭槽中,以便它的两个末端连接到一个折页和一个护罩上。再利用机架的反作用,就可以实现拆解,从而使铰接托架显露出来。最终,当铰链露出的时候,就可以用剪刀将门锁打开。

③车尾破拆。在车祸过后,由于车顶坍塌,会影响到车内的空间,由于其他车辆的遮挡,会导致其无法通过,这时候,救援人员可以从后面打开一条路,方便救援。具体做法是:掀开车顶,切断左右的合页,取下车顶,接着把汽车的尾板拆下来。最终,可以拆卸所有的后座。在此过程中,救援队员可以通过车的后部,进行紧急救助。

④提升仪表盘。如果被困的人被卡在了驾驶舱或者是在副驾驶座上,那么救援人员的工作范围就会非常的狭窄,所以救援人员可以通过升降机来进行营救。扩大车身前端的空间,不仅能扩大救护面积,还能给受困者更大的活动范围,减轻压力,方便后续的救援。控制仪表盘升降的技术措施有:采用液力推进器进行扩张。当汽车因碰撞而产生的下陷,而被围困的人员正好在这个位置,就很难救援了,这时就可以使用液力推拉来扩张,从而为营救工作带来便利。如果碰撞点是在车体的一侧,那么通常会出现在车体的中间,支撑着车体和车架,从而扩大凹陷区域。其具体实施方法是:将顶杆置于前座后排,后端靠底板,前端与车体中央骨架相抵,将凹陷处恢复至初始状态,这一步可以拓宽被围困者的活动范围,并方便了以后的作业。

使用扩压器进行膨胀。使用膨胀装置,首先要将车体和车体的外罩剥离,露出车体的骨架,将刀具置于前门的合页之间,即可进行切断。在这个部位,通常有两个托架,所以需要进行两次剪切。最终,救援人员将膨胀装置以45度角插进裂缝内,并操纵膨胀装置进行膨胀和松开。

复合式扩展。前部的铰接部位选用了金属刀具,在车体部位进行车架剪切。此外,应根据不同型号,决定破碎的数量,在需要扩张的部位安装膨胀阀,膨胀会导致加速器露出,破坏底盘和转向轮,这时可以使用液压顶杆进行下一步的工作。首先采用扩压器把底板固定,或者采用专用的设备建立反动点。在应用膨胀机时,必须确保它与液力推杆保持密切的联系,避免发生滑落。接着切断车轴,将汽车的前车架和车体分开,将活塞推杆的一头连接到车顶,一头连接到汽车的方向盘上,用适当的力量将拉杆张开,同时注意被卡在车内的乘客,保证顶杆和车体的连接,如果出现松脱的情况,必须立即停止工作。

(3)动力电池漏液、变形处理方法。处置时应佩戴橡胶和绝缘手套,如果温度不正常时,应采取适当的物理措施,防止发生火灾或爆炸。快速切断汽车的电力,在切断电源后3min,进行下一次的工作。采用隔离胶将动力蓄电池的正、负极母线插头和线束接头进行隔离,以避免发生短路和进入杂质。当电解质有小的渗漏时,应避免接触到火焰,利用吸收液将其吸收并放置在密封的罐内,或采用燃烧法进行处置。当出现大规模的漏油时,应进行集中处理,并作为危险物品进行处置,如果是在现场的液体存在毒性,可以采用葡萄糖酸钙的方法进行处置。如电池发生了变化,请将汽车拖至商店进行拆解,并将其拆下后的动力电池妥善保存。

(4)火灾扑救技术及注意事项。在新能源车辆出现车祸后,一旦起火,其分解过程将继续,且会在较长的时间内,产生大量的氟化物等有害物质。不管是用泡沫、干粉还是水灭火,都有可能再次起火,而且在高温下,锂电池的反应会一直在继续,不可能在这么短的时间内完全熄灭,而是要打持久战,用水汽给汽车降温。

6 结语

综上所述,新能源电动车在发生意外时,要对其进行彻底的检查,以保证其在安全的环境下行驶,并将现场转移给相关的业主及相关单位。疏散时,应统计人数,并安排好设备,将车抢救到邻近的维修车间进行检查,帮助查清事故的起因。对事故现场进行垃圾处理,检查有无意外残骸,以查明事故的成因。特别要提醒驾驶人员及相关部门在接下来的运输及处置中应留意的问题。运输时不能用拖车,必须按照有关技术规定进行运输,在电池完全释放前,必须远离建筑或其它交通工具15米。

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