國內(nèi)外軌道車輛火災事故統(tǒng)計與預防措施

孫勇 喬新瑞 張術(shù)

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.07.040

摘 要：通過統(tǒng)計國內(nèi)外軌道車輛火災事故，對典型的重大軌道車輛火災事故進行分析，找出起火的主要原因和導致人員傷亡的主要原因，并基于此提出必要的預防措施，為廣大車輛設計人員、管理人員和營運單位提供指導。

關(guān)鍵詞：軌道車輛 火災統(tǒng)計 預防措施

中圖分類號：TU921 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）03（a）-0040-03

軌道交通作為世界上最廣泛的交通方式之一，承載了廣大旅客的生命和財產(chǎn)安全，安全風險受到人們的極大重視。防火安全作為最重要的安全性能之一，在各地職能部門、專家學者和廣大制造商的不懈努力下，技術(shù)水平和可靠性得到巨大的進步，相關(guān)的法律法規(guī)、技術(shù)標準不斷地完善，使得軌道交通安全性不斷提高。但是過去10年來世界上仍發(fā)生了多起惡性事故，導致嚴重的生命、財產(chǎn)損失。該文通過統(tǒng)計國內(nèi)外軌道車輛火災事故，分析典型事故發(fā)生的原因，并給出必要的預防建議，為國內(nèi)相關(guān)行業(yè)工程技術(shù)人員提供指導。

1 軌道車輛火災統(tǒng)計

1.1 以車輛類型分類

世界軌道交通發(fā)展已有超過150多年的歷史，我國軌道交通的發(fā)展相對較晚，有近60年，但是直到21世紀后才進入快速發(fā)展期。在這150多年的發(fā)展過程中，共收集整理了國內(nèi)外軌道交通火災事故164起，并對這些事故進行分類統(tǒng)計分析，詳見表1。

從表1我們可以發(fā)現(xiàn)，其中客車和地鐵發(fā)生火災事故比例最高，分別為79起和49起，占所有軌道交通火災的77.4%。

1.2 以起火原因類型分類

進一步研究這164起火災事故，得出了發(fā)生火災事故的13種不同的原因，包括：電氣故障、撞車、脫軌、炸彈襲擊、人為縱火、傳動裝置故障、外來火源、制動器故障、配線以及其他未明原因等，詳見表2。

其中，因電氣故障導致的事故比例高達27.4%，總共45 起，是所有因素中發(fā)生事故最多的；配線問題導致的火災比例高達12.2%，總共20起，占第三位。脫軌和撞車事故引發(fā)的火災發(fā)生次數(shù)排在第二位和第四位，分別為28次和16次，占了17.1%和9.7%。

由此可見車輛的設計、車上設備以及材料的選用和安裝等關(guān)鍵問題都將是軌道車輛火災防范的關(guān)鍵問題。

1.3 以火災發(fā)生時間分類

從以下不同時期的火災事故統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn)，隨著軌道交通的不斷普及，軌道交通車輛的增加帶來了火災發(fā)生事故的攀升。不過欣慰的是，最近30年內(nèi)雖然火災事故的次數(shù)在增加，但是單次火災傷亡的人數(shù)在減少。也就是說隨著時代的發(fā)展，軌道交通的技術(shù)人員不斷在之前發(fā)生的事故中吸取教訓不斷完善車輛、運營環(huán)境等的設計避免火災發(fā)生以及完善火災發(fā)生后安全疏散和逃生。

2 典型火災事故分析

2.1 英國臥鋪車廂設計之變——湯頓臥鋪車火災

湯頓臥鋪車火災發(fā)生在1978年7月6日凌晨的英國薩摩塞特郡湯頓的臥鋪車火車上，造成12人死亡，15人受傷，并對英國火車產(chǎn)生深遠影響。火災是由于電加熱器被使用過的待清洗床單遮蓋造成過熱而引發(fā)的。

在行駛中，臥鋪車廂使用過的臟床單會裝在塑料袋中，并堆放在車廂連接處的電加熱器的旁邊，導致床單開始引燃并釋放出有毒氣體，主要是大量一氧化碳（CO），不幸的是通風系統(tǒng)從車廂連接處抽取新鮮空氣，并進入每節(jié)臥鋪車廂。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分遇難者的死亡原因是由于煙塵吸入。

湯頓火災發(fā)生正值Ⅲ型臥鋪車設計階段，正是因為事故的發(fā)生，決定增加了很多火災預防措施，包括增加火災探測系統(tǒng)、增加滅火設施、增加復雜的警告系統(tǒng)（多語種）、使用阻燃材料以及修訂了緊急逃生程序等等。到目前為止修訂后的Ⅲ型臥鋪車保持著卓越的安全記錄。

2.2 美國客運服務的歷史性變革——馬里蘭州火車相撞事故

1996年2月16日馬里蘭州發(fā)生火車相撞，在馬里蘭州銀泉，馬里蘭區(qū)間通勤（MARC）火車與Amtrak的首都特快旅客列車相撞。主要原因是MARC列車乘務員忘記了他們進站停車之前看到的有車接近的信號指示，見到停車信號后不能及時減速，碰撞造成MARC火車3名機組人員和11名乘客死亡，其中一名乘務員和8名MARC乘客中的7名不是因碰撞本身死亡，而是由于美鐵機車油箱破裂引發(fā)的火災致命的。另外MARC火車上11名乘客以及Amtrak火車上的15名乘客和機組人員受傷。總損失估計為750萬美元。事故調(diào)查后，美國聯(lián)邦運輸安全委員會給出一系列建議，致使復雜的乘客車廂的設計法規(guī)的產(chǎn)生，第一次改變美國客運服務的運行規(guī)則。這些建議主要包括：（1）要求記錄列車機組人員語音通話的記錄用于事故調(diào)查專用，并對這些記錄的公開發(fā)布做相應的限制；（2）要求對所有的信號系統(tǒng)進行修改，進行全面的失效模式和效果分析，包括人的因素的分析；（3）開發(fā)和維護獨立的可識別的數(shù)據(jù)記錄通勤和城際鐵路客運業(yè)務；（4）要求所有旅客列車有方便的室內(nèi)應急快速釋放裝置在外部通道門旁邊；（5）要求內(nèi)飾材料排查，確保滿足阻燃和低煙的要求等等。

2.3 韓國軌道交通歷史上最大的傷痛——韓國大邱地鐵火災事故

2003年2月18日，韓國大邱市的地鐵列車1079次被縱火，隨后1080次列車停靠其附近，短暫開門后為防止煙氣進入車廂而關(guān)閉車門，隨后火警啟動，電源切斷，駕駛員逃離現(xiàn)場，并被波及起火，最終導致198名乘客死亡，147人受傷的重大慘劇，也是東亞繼1995年東京地鐵沙林毒氣事件后另一起傷亡慘重的地鐵事故。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，車輛上可燃的座椅和地板快速燃燒；可燃物產(chǎn)生大量的煙氣和有毒氣體；火災控制系統(tǒng)對應急系統(tǒng)考慮不完善，斷電后車門不易打開；車站的緊急消防系統(tǒng)缺失（包括照明、通風和滅火）；工作人員缺乏足夠的安全訓練等是大邱地鐵重大人員傷亡的主要因素。

2.4 奧地利隧道火災—— 卡普倫隧道纜車火災

2000年11月11日，滿載161名乘客和一名列車員隧道纜車進入隧道不久，在火車后端無人機艙內(nèi)的電加熱器由于設計缺陷造成機組過熱最終起火，火燒穿了向液壓制動系統(tǒng)運送可燃液壓油的塑料管道，從而造成液壓下降，致使火車在隧道600 m處突然停止。幾分鐘后，在最前端列車員艙內(nèi)的列車員，意識到著火了，報告給控制中心，并試圖打開液壓控制的車門，但系統(tǒng)的壓力損失造成無法操作。接著火燒毀沿著鐵軌鋪設的16 kV電力電纜，致使整個滑雪場總停電。就此列車員失去了與控制中心的聯(lián)系。最終導致導致155人死亡，265受傷。

造成重大傷亡的主要原因：車載電力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和暖風系統(tǒng)屬于家用產(chǎn)品，非車輛專用增加發(fā)生火災的可能性；車輛沒有采用阻燃材料；車輛缺少火災防護措施，配備滅火器，但是乘客無法取用；客室沒有緊急通話系統(tǒng)，沒有煙霧探測設備等等。

2.5 埃及150年來最嚴重的火車事故——盧克索列車火災

2002年2月20日凌晨，運行中列車11個車廂突起大火，火勢迅速蔓延到其他幾個車廂。然而，駕駛員渾然不知，繼續(xù)開車前行7 km后，才在開羅以南75 km處的阿亞特鎮(zhèn)停下來。事故造成至少400人遇難。

事故調(diào)查認為，車廂內(nèi)的一個電閘引起短路造成的。殘油、衣服、纖維助燃了大火，整列火車沒有報警系統(tǒng)，發(fā)生緊急情況時根本無法通知司機。同時火車車廂內(nèi)也沒有消防和安全設備，以及緊急制動裝置。由于司機對著火一事全然不知，列車繼續(xù)行駛，風助火勢，所以大火越燒燒旺。而此時所有二三等車廂的車窗外均裝有鐵條，它本意是防止乘客爬窗、阻止超載的，但卻增添了他們逃生的難度，增加了死亡人數(shù)。

3 軌道車輛火災事故預防措施

從統(tǒng)計到的164起軌道車輛火災以及其中典型的5起重大火災事故分析發(fā)現(xiàn)，盡管每起火災的產(chǎn)生原因不同，有操作失誤、人為縱火、設備失效等等，但是導致重大人員傷亡的主要原因是類似的，包含：車輛未使用符合要求的阻燃材料，導致火災初期火勢發(fā)展快，產(chǎn)生大量的煙霧和毒性氣體；車輛未設置有效的防火隔斷，導致火焰和燃燒產(chǎn)物在整個車廂范圍內(nèi)快速擴散；車載緊急設施設置不合理或者未設置，疏散通道得不到保障；火災發(fā)生后車輛的運行能力無法保證，或者火警應急措施設置不合理；乘務人員安全培訓不到位，廣大乘客消防知識欠缺。

上述5個主要方面分別在火情的發(fā)生初期和后期的疏散中起重要作用，基于此，針對軌道車輛火災提出以下預防措施。

3.1 火災起始階段的預防措施

3.1.1 最小化火災發(fā)生的可能

（1）一般要求：任何人員均不得進入不適用于乘客使用的任何區(qū)域；未經(jīng)授權(quán)的區(qū)域應鎖上或另行加以保護。閉鎖裝置應將疏散要求納入考慮范圍之內(nèi)；除餐飲或烹飪設備外，乘客、乘務員區(qū)及行李區(qū)的設備或設備外殼的表面溫度均不得高于60 ℃；設計上減少可燃物聚集、方便清潔、避免蓄意破壞；確保臨近乘客區(qū)域的可見性；吸煙區(qū)配備煙灰缸，對于煙灰缸和垃圾箱確保其內(nèi)部著火不會蔓延至外部。

（2）烹飪區(qū)：應確保設備不會將熱量傳導至相鄰表面和設備上，而相鄰表面和設備的溫度不得超過60 ℃。同時應確保不會因車輛晃動而產(chǎn)生火災風險，例如因易燃液體溢出在熱表面上，或因易燃液體溢出而導致可燃廢物不斷累積。

（3）乘客區(qū)內(nèi)的行李寄存處：行李架上物品具備從行李架下可見性，減少行李疊加堆積，行李間提供必要的防護隔斷，和/或增加必要的滅火措施。

（4）電氣設備設計要求：設置必要的過載保護，電路中未保護部分盡可能短；高壓布線安裝在金屬導管或者接地的車身金屬導管內(nèi)，采取必要的預防措施，以防止電纜導管中形成水分和/或液體；在發(fā)生故障后，如果不能確保電源保護裝置仍能繼續(xù)運行250 ms，應安裝滅弧裝置，防止電弧通過電源保護裝置沿電源電線延伸；確保車輛振動、熱循環(huán)、膨脹/收縮和彎曲不會對電纜造成任何損壞，且機械應力不會被傳輸至電纜接頭上；電氣設備的外殼對設備提供足夠的保護，設置必要的通風和/或散熱裝置，必要的區(qū)域設置防火隔板與客室分離；電池產(chǎn)生的氣體應排放到車外，必要時在蓄電池電路上加保護裝置；配備必要的應急電氣設備，確保其在緊急情況下功能的完整性，與大功率電路分開布置，主要的應急設備包括但不限于：通訊與報警、牽引控制；制動控制；各個車門和緊急出口的控制；列車總線控制；滅火、火災探測、照明；對于電阻器和采暖設備在正常工作或不正常工作條件下的表面溫度達到200 ℃或以上的區(qū)域，采取預防措施，以防止火災的發(fā)生，如避免易燃物的聚集，與易燃物保持一定的距離，設置雙重保護裝置；火災緊急情況下，強制通風、采暖、制冷和空調(diào)能順利切斷并關(guān)閉進出風口。

3.1.2 延緩和阻止火災的發(fā)展

使用阻燃性能優(yōu)異的內(nèi)裝材料；在車廂間、司機室后端墻、末端墻、大功率電器柜等區(qū)域設置耐火隔斷；設置火災自動報警和自動噴水滅火系統(tǒng)等建筑消防設施。

3.2 火災發(fā)生后安全疏散階段的預防措施

（1）按照法規(guī)/標準配備乘客和乘務人員的緊急出口，并確保其可用性。（2）根據(jù)運行路線提供適用的疏散措施，如安全出口距客室最大距離，安全出口的可操作性，向臨近的車輛疏散和向端布疏散的輔助設備。（3）緊急疏散的管理，必要的疏散表示和預案，對乘客疏散的指引。

4 結(jié)論

（1）軌道車輛防火安全在國內(nèi)外得到充分的重視，通過火災教訓和總結(jié)、新的標準和法規(guī)對車輛的材料和設計的要求，惡性火災事故得到有效遏制，近10年來火災死亡人數(shù)大幅減少。

（2）軌道車輛重大火災事故的發(fā)生往往是多重因素共同作用的結(jié)果，有車輛設計的因素，有應急管理的因素和人為失誤的因素。要減少火災的人員傷亡，必須同時重視。

（3）從對國內(nèi)外軌道車輛火災事故特點分析，提出了軌道車輛火災事故的預防措施，指導軌道車輛防火設計。

參考文獻

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