沈陽地鐵車輛高壓細水霧滅火系統應用分析

王冬雷，王 鑫

（沈陽地鐵集團有限公司 運營分公司，遼寧沈陽110141）

沈陽地鐵車輛高壓細水霧滅火系統應用分析

王冬雷，王 鑫

（沈陽地鐵集團有限公司 運營分公司，遼寧沈陽110141）

對地鐵車載高壓細水霧滅火系統的主要優點進行了總結、對首次應用于國內地鐵車輛上的沈陽地鐵車載高壓細水霧滅火系統的結構與功能進行了介紹，同時對該系統實際運用維護中存在的主要問題進行了簡要分析，并就相關問題提出了解決措施。

沈陽地鐵；車輛；高壓細水霧；存在問題；解決措施

地鐵車輛作為承載市民出行的重要公共交通工具，因其載客量大，車廂人員密度高等特點，車輛自身的消防功能越來越受到重視。傳統的地鐵車輛，消防系統功能上主要是被動的以防為主。近年來，隨著各類新技術的不斷推廣與應用，在地鐵車輛上安裝探測與滅火相結合的主動型消防系統的呼聲也越來越高，本文就沈陽地鐵車輛車載高壓細水霧滅火系統的應用情況及其實際應用中存在的問題進行了簡要的分析與介紹。

1 車載系統的優勢

地鐵車輛車載高壓細水霧滅火系統對比傳統地鐵車輛實現車廂內消防滅火功能，具有響應快、效率高、無毒環保3方面的突出優點。

（1）響應快

傳統地鐵車輛的消防功能實現主要是依靠車輛配置的火災探測系統探測到火情后，司機或者乘客使用每節車廂內固定位置處存放的滅火器進行滅火，其滅火響應時間受起火位置、車廂內乘客多少、乘客消防知識掌握情況等因素影響較大，難以實現快速響應，而車載高壓細水霧滅火系統可以實現自動或司機在司機室內直接啟動，快速實現滅火或者控制火情功能。

（2）效率高

當前地鐵車輛一般在每節車廂固定位置配置1～2個小型手持式干粉滅火器，滅火劑總量在4～8 kg，對撲救初期火情效果較好，但在火勢較大或蔓延較快的情況下其作用有限，難以達到理想的滅火效果。高壓細水霧滅火系統可以實現整節車廂的全覆蓋，并提供持續10 min的滅火能力，滅火效率高。

（3）無毒環保

高壓細水霧因其表面積大，熱交換能力強，其在火源附近可以迅速汽化起到降溫和隔絕空氣中氧氣的效果，破壞燃燒條件，進而實現滅火的功能，其滅火的機理確保了不會在車廂內產生有毒有害粉塵和氣體，具有無毒環保的優點。

2 沈陽地鐵車載系統介紹

沈陽地鐵在1號、2號線共21列車上安裝了高壓細水霧滅火系統，由于國內該類產品還處于技術研發和試驗階段，不具備裝車應用條件，沈陽地鐵選用了德國某品牌高壓細水霧滅火系統。從裝車的可行性論證到裝車方案設計并最終成功應用于地鐵車輛上歷時兩年多，目前，安裝高壓細水霧滅火系統的列車已經上線投入運營。

2.1 系統組成

車載高壓細水霧滅火系統主要包括中央控制計算機、人機界面、火災探測系統和細水霧滅火系統共4部分組成，兩個子系統通過中控計算機實現控制與聯動，其中火災探測子系統由中控計算機、吸氣式煙霧探測器、點式煙溫復合探測器、點式煙霧探測器、感溫電纜、人機界面等部件組成；細水霧滅火子系統由中控計算機、水罐、氮氣罐、罐體閥門、分區閥、管路、噴嘴等部件組成。各部件的安裝位置、裝車數量及主要功能見表1。

由于沈陽冬季氣溫較低，細水霧系統的水罐裝配了電加熱器和溫度傳感器，確保水罐內的水溫保持在7℃～15℃之間，避免水罐內結冰影響使用功能。

2.2 系統工作方式

系統對每一個數據采集終端探測器進行位置編號，通過布置在司機駕駛室、電氣柜和車廂內的共計46個終端探測器來收集火情信息，傳輸到中央控制計算機，

一旦同一分區2個探測器同時出現火警信息，中控計算機會將對應的火警位置在系統控制顯示屏上顯示出來，司機可以選擇到現場或者通過車廂內的視頻監控系統進行確認，如確認確實存在火情，司機可以通過細水霧啟動按鈕啟動對應的細水霧噴淋進行滅火。

通過上述車載高壓細水霧滅火系統的工作方式可以看出，實際上為了確保不會因為探測系統的誤報而啟動細水霧系統。系統加入了司機確認火情和人工啟動細水霧的環節，并非完全的自動滅火系統。另外，為確保細水霧滅火系統的可靠性，探測及細水霧系統所有模塊間的數據傳輸采用工業級的冗余環線傳輸方式，即環線上某個節點斷開不影響數據通信，系統仍可正常工作。系統會對故障報警，以便及時修復故障。

表1 各部件布置情況及主要功能

3 系統試驗情況

3.1 試驗項目要求及標準

為了驗證車載高壓細水霧滅火系統的性能，對火災探測報警系統的火災探測性能和細水霧滅火系統的滅火有效性進行了一系列的試驗。主要的試驗項目包括火災探測報警系統的響應時間，細水霧滅火系統啟動后車廂內一氧化碳、二氧化碳及氧氣的濃度變化情況，車廂內的能見度情況，車廂內的溫度變化情況。

火災探測報警系統試驗指標要求車廂內、司機駕駛室和電氣柜內的火災探測報警系統必須在煙霧開始釋放之后的60 s之內發出火災報警信號。

細水霧滅火系統試驗指標要求細水霧滅火系統啟動后，可有效控制火災蔓延，并為人員安全疏散提供可接受的環境條件。同時要求在距火源中心2.0 m、距地面高度1.6 m處的環境參數應滿足表2設計指標要求。

3.2 試驗結果

經試驗驗證，在極不利情況下，火災探測報警系統在熱煙發生裝置開始釋放煙氣后50 s發出火警信息，滿足試驗指標要求。

細水霧滅火系統指標方面，除車廂能見度指標無法滿足試驗目標要求外，其他指標均可滿足試驗要求。具體試驗項目指標及試驗結果見表2。

表2 系統設計參數指標及試驗結果

4 運用中存在的問題及解決措施

沈陽地鐵車載高壓細水霧滅火系統經過半年多的實際運用，主要發現以下幾方面問題，對出現的問題，沈陽地鐵與設備供應商目前已基本上確定了對應的解決措施。

4.1 緩沖氣瓶漏氣

該問題主要出現在新車調試階段，用于打開分區閥的緩沖小氣瓶保壓不良，出現漏氣，當緩沖氣瓶的壓力不足90%時，會在顯示屏上出現故障報警，經分析主要為系統本身密封性和安裝工藝兩方面原因所致，由于該緩沖氣瓶是充好氣后裝車，沒有風源補充，漏氣后需要更換壓力合格的氣瓶，給日常維護帶來很大麻煩。目前制定的解決措施為，將緩沖氣瓶與車輛制動系統的風源相連接，由車輛提供穩定風源，減少維護工作量。

4.2 氮氣罐啟動程序設置缺陷

最初的系統程序設置上，在沒有火警的情況下，如誤觸碰細水霧啟動按鈕，用于推動水路形成高壓細水霧的氮氣罐會開啟，此時，對應的水罐和分區閥均不啟動，氮氣通過安全閥排空。目前的解決措施是將維修順序設置改成為只有在報火警后觸碰啟動按鈕，氮氣罐才會開啟。

4.3 吸氣式探測器故障報警

安裝在客室上方側墻板內的吸氣式探測器在使用初期頻繁出現本身故障報警，吸氣式探測器的工作機理為通過吸氣量變化和平復周期來判斷是否存在火情，最初吸氣式探測器報警閾值的設置較低，受車輛開關門、空調風量設置、乘客密度、環境潔凈度等因素影響易出現故障報警，目前通過調整報警值設置，該問題已經解決。

4.4 系統啟動后能見度低

雖然目前高壓細水霧滅火系統還沒有經過現場檢驗，但是，通過試驗結果數據可以看出，當細水霧滅火系統啟動后，噴灑在車廂內的細水霧充斥整個區域，車廂內能見度急劇下降，并持續一段時間能見度接近零，直至細水霧完全釋放結束并開始排煙后才開始逐漸恢復，此情況極易引發車內乘客恐慌，造成踩踏等火災次生傷害的可能性非常高。細水霧啟動后車廂能見度試驗結果曲線見圖1。

圖1 車廂能見度變化情況

對此問題在系統本身尚難以解決，目前制定解決措施主要是加強宣傳與應急乘客引導，在細水霧噴灑的同時設置車廂廣播提示，防止乘客恐慌。

5 結束語

作為一種全新應用于地鐵車輛上的滅火系統，高壓細水霧滅火系統具有一定的優點和先進性，尤其是在地鐵車輛主動滅火方面實現了一定的突破，但由于該系統投入運營時間較短，系統的穩定性和實際使用效果還有待進一步驗證。

［1］ 李曉東.高壓細水霧滅火系統在地鐵列車中的應用［J］.城市軌道交通研究，2012，（12）：108-109.

Application and Analysis of High Pressure Water Mist Fire Extinguishing System on Shenyang Metro Vehicle

WANG Donglei，WANG Xin
（Operating Company of Shenyang Metro Group Co.，Ltd.，Shenyang 110141 Liaoning，China）

In this paper，the major advantages of high pressure water mist fire extinguishing system for subway vehicle are summarized，and the structure and function of high pressure water mist fire extinguishing system firstly applied in Shenyang metro vehicles are introduced.At the same time，this system＇s main problems existing in actual application and maintenance are briefly analyzed，and then the related solutions are put forward.

shenyang metro；vehicle；high pressure water mist；problem；solution

U239.5

A

10.3969／j.issn.1008－7842.2016.06.24

1008－7842（2016）06－0096－03

1—）男，工程師（

2016－05－22）