高速列車(chē)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)探究范文

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《保險(xiǎn)職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)》2015年第一期

一、列車(chē)火災(zāi)原因分析

目前情況下，高速列車(chē)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)還只是預(yù)測(cè)中的潛在風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)際生活中尚未發(fā)生以火災(zāi)為起因的風(fēng)險(xiǎn)事故。所以，在這里我們以普通列車(chē)火災(zāi)為實(shí)例進(jìn)行分析，并作為高速列車(chē)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防之借鑒。根據(jù)《中國(guó)火災(zāi)統(tǒng)計(jì)年鑒》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)1998年～2001年列車(chē)火災(zāi)數(shù)據(jù)按起火原因進(jìn)行平均統(tǒng)計(jì)分析。有資料顯示，1998年～2001年總計(jì)發(fā)生列車(chē)火災(zāi)事故189起，其中電氣引起火災(zāi)43起，占火災(zāi)總數(shù)的22．8%，為明確起火原因中火災(zāi)發(fā)生最主要原因，為降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)需重點(diǎn)控制。人為縱火引起火災(zāi)5起，占火災(zāi)總數(shù)的2．6%，因人為縱火危害性較大，通過(guò)運(yùn)營(yíng)監(jiān)督管理，是必須避免發(fā)生的。違章操作引起火災(zāi)20起，占火災(zāi)總數(shù)的10．6%，通過(guò)對(duì)司乘人員培訓(xùn)，可減低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

二、高速列車(chē)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

高速列車(chē)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別可按不同標(biāo)準(zhǔn)劃分:根據(jù)火災(zāi)危險(xiǎn)源位置分為司機(jī)室起火、客室起火、端部起火及車(chē)下起火。根據(jù)潛在火源種類(lèi)分為人火縱火、行李著火、煙頭、電弧火花、制動(dòng)火花、發(fā)熱設(shè)備、燃油燃燒等。對(duì)于電氣起火主要的失效形式為過(guò)熱、過(guò)載(過(guò)流、過(guò)壓)、虛接、短路、老化、磨損、缺水及干燒等。從統(tǒng)籌方面分析各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)，其危害性基本都是出于相同指向。

1．整車(chē)火載荷大。雖然高速列車(chē)采用阻燃、低煙、低毒(無(wú)毒)、無(wú)鹵材料，如鋁蜂窩、瓦棱板、玻璃鋼、碳纖維等，比普通鐵路客車(chē)膠合板防火性能要好，根據(jù)已有列車(chē)火災(zāi)資料數(shù)據(jù)(約16MW～18MW)，同時(shí)考慮國(guó)內(nèi)高速列車(chē)車(chē)輛結(jié)構(gòu)、使用材料情況及一定的安全系數(shù)，動(dòng)車(chē)組列車(chē)最大火災(zāi)規(guī)模取值為18MW［1］。

2．與普通鐵路客車(chē)比較，高速列車(chē)相對(duì)封閉。高速列車(chē)氣密性要求，均采用固定車(chē)窗，窗框與車(chē)體間為膠接結(jié)構(gòu)，不能開(kāi)啟。緊急情況下乘客逃生所需緊急出口設(shè)為緊急窗，需用安全錘擊碎玻璃逃生。

3．旅客攜帶行李多，潛在火源危害性大。旅客一般攜帶較多的行李，尤其暑運(yùn)和春運(yùn)時(shí)期，多數(shù)攜帶有大行李包和旅行箱。根據(jù)公安部天津消防研究所的一項(xiàng)調(diào)查表明，行李物品多為衣服和食品，其平均重量在6．37kg左右，乘客人均所攜帶的行李重量約為3．9kg，最大的行李重量約為11kg。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，公安部天津消防研究所進(jìn)行了行李火災(zāi)的全尺寸實(shí)驗(yàn)，對(duì)行李火災(zāi)的熱釋放速率及規(guī)模進(jìn)行了測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，一袋面積1m2、高1．5m的行李的火災(zāi)規(guī)模約為1．2MW［1］。

4．高壓、大電流電氣設(shè)備多，布置分散，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)大。高速列車(chē)具有強(qiáng)大的牽引動(dòng)力，有足夠大的比功率(單位重量功率)，如:8輛編組的CRH380A動(dòng)車(chē)組牽引功率就達(dá)9600kW，而普通客車(chē)編組一般16輛，牽引機(jī)車(chē)SS9型牽引功率僅為4800kW，相當(dāng)于普通客車(chē)的2倍。高速列車(chē)通過(guò)受電弓與25kV接觸網(wǎng)受流獲取動(dòng)力，受電弓與接觸網(wǎng)分離時(shí)產(chǎn)生電弧，存在一定的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)車(chē)下布置牽引變壓器及蓄電池等電氣設(shè)備，箱體內(nèi)部有可燃性液體、氣體，也存在一定的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

5．外來(lái)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因素多。旅客違法攜帶易燃易爆危險(xiǎn)品上車(chē)。據(jù)廣州鐵路(集團(tuán))公司2009年的統(tǒng)計(jì)，旅客車(chē)站查獲擬進(jìn)站上車(chē)的易燃易爆危險(xiǎn)物品高達(dá)5類(lèi)1430余件。旅客行李?yuàn)A帶火種或易燃化學(xué)品，在列車(chē)上引發(fā)火災(zāi)的情況幾乎每年均有發(fā)生。吸煙不慎引起火情。高速列車(chē)全程禁煙，但有些旅客違反規(guī)定在衛(wèi)生間或端部走廊吸煙，隨后將煙蒂扔入垃圾箱，造成垃圾引燃。人為縱火引發(fā)火災(zāi)。旅客列車(chē)人員高度集中，可能成為不法分子利用縱火、爆炸破壞報(bào)復(fù)社會(huì)，制造影響的首選場(chǎng)所之一。

三、有效降低高速列車(chē)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的主要措施

1．非金屬材料及部件高速列車(chē)采用非金屬材料為阻燃、低煙、無(wú)毒(低毒)、無(wú)鹵的非延燃性材料或防火材料，包括特高壓電纜、光纖等通信電纜。非金屬材料防火性能滿足TB3237－2010或DIN5510－2:2009、座椅材料及整體座椅防火性能滿足DIN5510－2:2009標(biāo)準(zhǔn)要求，一旦發(fā)生火災(zāi)，能有效阻止材料引燃或火源擴(kuò)展，并降低煙毒氣體的產(chǎn)生，減少對(duì)乘客和司機(jī)人員的傷害，同時(shí)為乘客提供充足的車(chē)內(nèi)安全轉(zhuǎn)移時(shí)間。

2．結(jié)構(gòu)耐火地板結(jié)構(gòu)中管線、風(fēng)道、供排水管路等通過(guò)口采用防火密封膠密封，火災(zāi)情況下阻止地板結(jié)構(gòu)燒穿，火焰從車(chē)外蔓延到車(chē)內(nèi)。端墻結(jié)構(gòu)內(nèi)飾板與車(chē)體間密封采用防火密封膠，端門(mén)與車(chē)體間采用防火膨脹膠條，火災(zāi)情況下防火膠條膨脹，阻止火焰、煙氣的擴(kuò)展。通常情況下地板結(jié)構(gòu)至少具有15min完整性及絕緣性，端墻具有15min完整性，有效阻隔火災(zāi)情況下火焰和煙氣的擴(kuò)展，為乘客提供充足的車(chē)內(nèi)安全轉(zhuǎn)移時(shí)間。

3．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一是對(duì)潛在火源提出可清、可視要求。車(chē)輛的設(shè)計(jì)使可燃異物(垃圾、塵土、廢物、制動(dòng)磨損物、油和油脂)能在定期維護(hù)過(guò)程中被去除。行李架采用透明隔板或其周邊結(jié)構(gòu)，可從下方看到行李，避免隱匿火源引燃周?chē)牧希鐖D3。二是對(duì)潛在火源應(yīng)提出隔離、密封要求。垃圾箱自身或垃圾箱周?chē)Y(jié)構(gòu)制成自身關(guān)閉式的，確保垃圾燃著后不會(huì)引起火勢(shì)的蔓延。電線電纜車(chē)體通過(guò)口采用防火膠密封，防止車(chē)下火向車(chē)內(nèi)蔓延。外殼防護(hù)的電氣設(shè)備有防護(hù)等級(jí)要求。內(nèi)端間壁與車(chē)體間采用金屬板及防火膠密封，防止端部火向客室內(nèi)蔓延。三是有效管制發(fā)熱設(shè)備。設(shè)置過(guò)熱、過(guò)流、漏電、缺水、防干燒等電氣保護(hù)功能，并考慮足夠散熱空間、采用高溫導(dǎo)線、設(shè)置隔離罩、周?chē)辉O(shè)置可燃物等結(jié)構(gòu)控制措施，保證發(fā)熱設(shè)備表面溫度低于60℃，避免潛在火源引燃易燃物引發(fā)火災(zāi)。

4．電氣設(shè)備防火電氣設(shè)備根據(jù)負(fù)載和運(yùn)行電壓等級(jí)，采取接地、過(guò)載、短路保護(hù)，并選擇合適的絕緣間隙和爬電距離，設(shè)置滅弧裝置，防止電弧通過(guò)設(shè)備、線路延伸引發(fā)火災(zāi)。電線電纜選型考慮線束的排列、環(huán)境溫度、線纜承受的額定溫度/傳輸額定功率和峰值功率、故障時(shí)所承受的電流大小和持續(xù)時(shí)間、與其他阻燃材料相對(duì)距離。導(dǎo)線與電氣設(shè)備的連接可靠，避免虛接造成發(fā)熱引發(fā)火災(zāi)。布線考慮高低壓分開(kāi)、緊急功能與高壓分開(kāi)等，避免高壓電線故障導(dǎo)致的緊急設(shè)備不能正常工作，影響緊急情況下的報(bào)警、疏散。

5．緊急報(bào)警客室內(nèi)端墻設(shè)置緊急和火災(zāi)報(bào)警按鈕，如圖6，乘客一旦觸發(fā)任意車(chē)廂的緊急或火災(zāi)報(bào)警按鈕，司機(jī)室緊急或火災(zāi)蜂鳴器鳴響，同時(shí)司機(jī)室和機(jī)械師室的監(jiān)控屏上顯示報(bào)警信息，火災(zāi)報(bào)警時(shí)操作臺(tái)上的故障指示燈“火災(zāi)”亮燈。機(jī)械師接到報(bào)警信息后，立即趕向報(bào)警位置，查明險(xiǎn)情報(bào)告司機(jī)，便于司機(jī)決策采取制動(dòng)或低速運(yùn)行。同時(shí)根據(jù)險(xiǎn)情采取滅火或組織乘客疏散。

6．煙火報(bào)警在廁所、廚房、機(jī)械師室、乘務(wù)員室、司機(jī)室、客室、配電柜及其點(diǎn)部位設(shè)置感煙探測(cè)器，對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的煙霧濃度和環(huán)境溫度自動(dòng)探測(cè)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信的方式向煙火報(bào)警主機(jī)實(shí)時(shí)傳輸煙火報(bào)警系統(tǒng)的故障狀態(tài)、火警狀態(tài)。可通過(guò)煙火報(bào)警主機(jī)上的人機(jī)操作界面、MON顯示屏或司機(jī)操作臺(tái)指示燈實(shí)現(xiàn)對(duì)司機(jī)和乘務(wù)人員的報(bào)警提示。自動(dòng)預(yù)警可實(shí)現(xiàn)火情尤其隱匿火情的及早發(fā)現(xiàn)，便于采取措施最小化火災(zāi)影響。

7．消防措施每輛每個(gè)車(chē)端部一定數(shù)量的干粉和水型滅火器，廚房設(shè)水型滅火器，用于早期火災(zāi)發(fā)生時(shí)消滅火情。滅火器安裝方便取用，并設(shè)有指示銘牌，便于乘客在緊急情況下盡快找到滅火器，第一時(shí)間取出滅火。

8．逃生設(shè)施客室端部設(shè)有緊急窗，可作為緊急情況下的緊急出口。緊急窗根據(jù)客室定員來(lái)設(shè)置。為便于乘客緊急情況下逃生，緊急出口的空間一般不小于700×600mm。緊急窗旁邊設(shè)有安全錘，用于敲碎玻璃。緊急窗配有操作說(shuō)明，以指導(dǎo)乘客在緊急情況下敲擊玻璃，快速逃生。緊急窗、安全錘及操作說(shuō)明如圖7。9．應(yīng)急設(shè)備端部設(shè)置緊急渡板、側(cè)門(mén)防護(hù)網(wǎng)等應(yīng)急設(shè)備，如圖7。車(chē)輛空調(diào)出現(xiàn)故障超過(guò)20分鐘時(shí)，允許在側(cè)門(mén)加裝防護(hù)網(wǎng)，并在不高于70km/h的速度下，打開(kāi)車(chē)門(mén)進(jìn)行通風(fēng);若動(dòng)車(chē)組停靠在500mm及其以下站臺(tái)區(qū)間，需組織旅客下車(chē)時(shí)，可通過(guò)渡板上下車(chē)。

10．整車(chē)火載荷試驗(yàn)國(guó)內(nèi)動(dòng)車(chē)組未進(jìn)行過(guò)整車(chē)燃燒試驗(yàn)，廣深港動(dòng)車(chē)組采用Duggan方法，參考CSIRO假設(shè)，完成CRH380A整車(chē)最大火載荷計(jì)算，整車(chē)最大火載荷為17．5MW，滿足港鐵根據(jù)線路、隧道提出的列車(chē)火載荷小于22MW要求。其他高速列車(chē)非金屬材料應(yīng)用種類(lèi)、數(shù)量與廣深港動(dòng)車(chē)組基本相同，整車(chē)最大火載荷相近，與火載荷相關(guān)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相當(dāng)。高速列車(chē)從非金屬材料防火、結(jié)構(gòu)耐火、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)備防火、火災(zāi)控制及管理系統(tǒng)(消防措施、緊急報(bào)警、緊急疏散及應(yīng)急措施)等方面進(jìn)行系統(tǒng)的防火安全設(shè)計(jì)，最小化火災(zāi)發(fā)生的可能，一旦發(fā)生火災(zāi)，最小化火災(zāi)危害。盡管高鐵列車(chē)可為乘客提高舒適、安全的乘車(chē)環(huán)境，可通過(guò)參加列車(chē)保險(xiǎn)，減少經(jīng)濟(jì)損失。

作者：丁江沨單位：山東省青島第一中學(xué)