淺談高鐵機車火災風險分析及安全措施

馬新維

陜西省西安市高新一中高三

淺談高鐵機車火災風險分析及安全措施

馬新維

陜西省西安市高新一中高三

高鐵機車車輛自身的機構原因（密閉）及內部眾多電氣配置系統，其火災隱患相對應之前的普通機車或其他的交通設施相對較大。一旦發生火災，其火情蔓延的速度非常迅速，外部施救條件有限，所以依靠自動化的火災報警系統提前預警，通過消防聯動控制系統實現機車的自動滅火成為基礎消防的首要選擇。

高鐵機車；火災風險分析；技術解決方案

引言

火災是現代化高鐵機車系統發生頻率較高且危害較大的事故之一。隨著全球經濟的告訴發展，高速鐵路是解決城際之間交通的最高效、最經濟、最便捷的重要交通工具，在全球領域都得到了快速的發展，而地鐵是城市現代化發展解決交通擁擠的重要手段，高速鐵路系統的機車雖然有不同的類型和結構，但在系統防火危害中所面臨的問題是相同的。機車系統封閉、而且人流量大，一旦發生各種事故，人員疏散和營救工作都非常困難，容易引發人員重大傷亡及造成重大的經濟損失，從而帶來惡劣的社會影響。因此對于機車火災風險進行科學的分析和評估，提出預防機車火災的措施和應急預案，為減小和避免機車火災造成的人員傷亡和財產損失將具有重要的意義。

一、機車火災研究的重要性

現代化高鐵機車系統是人們日常出行的重要交通工具，最近幾年在全球都得到了快速的發展。隨著中國一帶一路國策的發展和落實，橫貫東南亞、中國大陸、連接歐洲、俄羅斯的高速鐵路正在逐步的落實和實施過程中，高速鐵路系統在全球市場未來發展空間都非常巨大。目前，我國已經成為世界上高速鐵路運營里程最長，運行速度最高、在建規模最大的國家，目前我國每天開行高速動車組4200多列，運送旅客400多萬人次，高鐵動車組安全運送乘客超過50億人次，按照鐵道部的規劃，2020年，我國高速鐵路的規模將達到1.8萬公里，高速鐵路已經成為中國制造在國際舞臺上的代名詞。高速鐵路系統與人們的日常生活和國家經濟發展已經密不可分，所以其安全性至關重要，而且由于其特殊的運行場所及車輛機構系統，一旦發生火災損失巨大后果嚴重，因此，現代化機車火災自動報警及自動滅火控制系統的研究就成為機車公共安全和消防工程領域的一個重要課題。

隨著社會經濟的發展，安全問題越來越受到重視，火災安全的研究發展到火災的早期發現和預防、火災的自動滅火以及人員的緊急疏散等方面的研究。

二、機車的火災風險分析

（一）點火源

現代化高鐵機車一般均采用密閉系統，屬于特殊的一種場合。高科技的機車車輛均配置有大量的電氣控制系統，有電源及控制系統、發動機系統、照明、監控、消防、信號檢測、各種開關柜、變電所等等系統，車廂內布置有有許多的電氣設備和控制電纜。而這些系統經常處于啟動和關閉的操作過程中，在運行過程中容易引發火災。根據公安部沈陽消防研究所技術鑒定中心的資料表明，電氣火災大部分是由短路、漏電、電氣設備超負荷運轉、違章操作等原因直接或間接造成的。有關資料顯示，2012年全國因為電氣原因引發的火災占火災總數的32.2%，是引發火災的第一大因素。

另外用火不慎也是引發機車車輛火災的另一重要因素，在日常運行中，機車車輛的電氣系統均要進行巡檢和維修，有些維修需要電焊和氣割，要動明火，若明火失控、也會導致火災的發生。

（二）人為因素

現代高鐵機車車輛運輸的人員形形色色，乘客的素質也高低不一，根據北京市勞動保護所得調查研究結果，在經常乘坐高鐵的乘客中，不知道車廂內裝有報警系統的占20%；接受過安全培訓的人員不足30%，機車中有人抽煙時，會阻止的人占25%。一些乘客無視車輛管理的要求，攜帶易燃易爆或者有毒物品上車，很容易在機車內造成事故發生。另外乘客所攜帶的充電寶、吸煙的煙頭都有可能引發火災，這些都增加了火災發生的概率。

另外、現在有不法分子為了報復社會故意在機車上縱火，還有恐怖分子在公共交通工具上發動恐怖襲擊等等，都是引發火災發生的可能性因素。

三、機車的火災安全措施

（一）點火源的管理

全面分析高鐵機車火災中的點火源，對比較常見的要引發火災的點火源有制定嚴格管理措施進行重點管理。

1）在設計、施工、驗收階段，嚴格執行國家有關的技術標準，電器設備采用安全合格并具有良好的保護措施的設備，敷設的電線電纜采用阻燃或者低鹵無煙的電線電纜。

2）對于危險場所知道嚴格的電氣火災管理措施。出入登記、設置警示牌并制定嚴格的設備操作規程。

3）要知道嚴格的動火審批制度，嚴格管理機車上動火作業前的審批、并制定相應的保護措施以及所要采取防火滅火措施。

（二）防火應急預案

1）針對可能發生的火災，要制定詳細和科學的防火應急預案，便于消防人員和機車乘務人員可以很好的合作，迅速并科學的處理火災發生以后的火情處理。

2）要制定科學的人員緊急疏散預案，在火災發生之后，在最短的時間內將機車上的所有人員疏散到遠離機車的安全區域。

3）要對乘務人員進行安全培訓，一是培訓如何使用機車上所配置的滅火器材來迅速滅火、快速報警、二是指揮乘客緊急疏散。

4）利用機車上的廣播和顯示器進行安全警示和防火安全知識宣傳，提高乘客的消防安全意識。

（三）機車消防系統設施的建立及其作用

1）火災報警系統

機車由于及結構特點所決定，空間小而且密閉，一旦發生火災蔓延迅速、危害大，那么越提前發現火災警情就會降低損失，減少損害，所以火災報警系統在機車上配置就至關重要，火災報警系統具有自己的網絡結構和布線系統，系統可以獨立的操作、運行和管理，并將系統信息接入機車的MIS系統（管理信息系統），可及時將火災警情同步上報機車管理中心。

火災報警系統主要通過在機車上布置點型煙霧探測器、感溫探測器和感溫感煙復合探測器，以及線性感溫探測器進行全方位的監控機車夾層、車廂、電氣機車車頭等空間的變化，及時將發生的火災警情傳遞到火災報警控制器，在通過機車的MIS管理系統上報給機車控制中心，提示火災的發生，便于機車操作人員和機車控制中心的調度人員對于火災的及時掌控和處理。

除了傳統的采用點型或者線型探測器的火災報警系統，現在還要在機車上引用吸氣式的火災報警系統，通過布置在機車內部的管道將各個關鍵點位的空氣通過吸氣的方式進行采樣分析，判斷是否有發生火災的可能。

2）氣體滅火系統

機車上發生火災之后，如何滅火也是一個重要問題，所以需要配備相應的滅火系統，氣體滅火就是最佳的選擇，發生火災之后，通過火災報警控制系統聯動氣體滅火裝置的釋放抑制性氣體（七氟丙烷、IG541等）來進行滅火。一般情況下氣體滅火系統主要配置在機車車頭部分，大部分的電氣控制設備都集中在此。首先，將氣體滅火系統和火災自動報警系統相連。當自動報警系統收到二級警報（同時受到感煙探測器和感溫探測器就叫二級報警）的時候，就會發出一個信號給氣體滅火系統的控制盤，由滅火控制板控制氣體滅火裝置釋放，向發生火災區域噴放氣體從而達到滅火的目的。具有手動、自動和機械操作三種方式。一般情況下滅火指令有延遲0-30s（可以調節）才啟動滅火系統，目的就是為了讓乘客有時間撤離即將實施滅火的區域。

3）高壓細水霧自動滅火系統

高壓細水霧滅火系統是純物理滅火系統，提供水從液態常溫到高溫蒸發變成氣態的物理作用，達到吸收火場能量的目的，水蒸汽快速膨脹還能降低火場氧氣的濃度，無污染，絕對環保，和氣體滅火相比水的成本要低很多。此系統通過高壓和噴嘴將通過管道的水霧化城具有高動能100um下以的毛細水珠。在火場中，毛細水珠龐大的接觸表面積能夠快速充分的吸收火源附近的能量，通過毛細水珠在火場中從液態到氣態的蒸發，置換火場中的氧氣，達到使火源窒息的作用，同時，此系統具有高加速度的毛細水珠可實現對火場的全淹沒，并且可以用于被遮擋和受阻空間的火災的處理；此外，毛細水珠氣化所產生的水蒸氣還可以吸附煙塵粒子，而較大的水霧面積作用可對有毒煙氣進行過濾和降解。

4）火探管式自動探火滅火系統

火探(FIREDETECT)管式自動探火滅火裝置(以下簡稱火探裝置)是消防行業的一個創新發明。作為一套簡單、低成本且高度可靠的獨立自動滅火系統，它無需任何電源，無需專門的煙、溫探測器，無需復雜的設備及管線，利用自身儲壓，依靠一根經充壓的火探管及一套火探瓶組就能快速、準確、有效地探測及撲滅火源，集報警和滅火于一體，將火患撲滅在最初階段。既可大幅度降低工程的造價，也可降低每次滅火的費用，并且不會對人員造成任何傷害。采用火探裝置，可由原來對較大封閉空間的保護改為直接對各種較小封閉空間和貴重設備的保護。

作為一種新型探火滅火裝置，火探裝置解決了困擾消防行業已久的對電器設備、控制箱、配電板等易發生火患的空間的防火問題。機車車頭部分配備較多的配電柜以及其他系統的電氣控制柜，比較適合配備火探管式自動探火滅火系統。

5）車廂內安裝通風排煙系統

發展迅速，燃燒蔓延快，火災引發的煙氣在車廂內會迅速地蔓延，并在短時間內充滿整個車廂，造成重大人員傷亡和經濟損失。當車廂內發生火災時，在短時間內所產生的大量的燃燒熱和濃密的煙霧，以及各種新型高分子合成材料燃燒時產生的有毒，刺激性氣體，是造成人員傷亡的主要原因。同時，由于混雜著高溫可燃性氣體煙氣的迅速流動，容易引起火勢的進一步蔓延和擴大，造成更大的損失。因此，車廂內的通風排煙系統就顯得格外重要了。根據實驗情況，要正確安裝并調節車廂的排煙風速，可以迅速將煙氣排到車廂之外，將人員傷亡和損失降到最低。

6）置滅火器

在機車車廂內部配置一定比例的滅火器，在發生火災時便于乘務人員或者乘客用來滅火。

總結

隨著我國高速鐵路的成功實施及大力發展，鐵路正朝著高速、重載、高密度的方向發展，現代化的高速鐵路系統在國家城際之間的交通領域，正發揮著越來越重要的作用。高速機車的消防安全工作作為一項社會化的系統工作，需要全社會各個方面的共同協作。社會相關單位和個人要在“預防為主、防消結合"的方針指導下，結合高速機車的特點、吸取歷史經驗教訓，各司其職，共同構建一個完善合理的機車消防安全社會化的管理體系。讓高速鐵路真正成為安全、快捷、綠色、舒適的出行方式。

[1]楊佐東，黃志鵬.鐵路貨運列車火災事故成因及預防對策[J].鐵道警官高等專科學校學報.2010年3期

[2]孟昭寧.客車火災事故的分析與預防[J].安全.2008年02期

[3]侯海英.城市地鐵或者事故分析和預防措施探討[J].科技風.2015年10期

[4]張力,張梅紅.地鐵消防安全存在的問題與管理分析對策[J].防技術與產品信息.2015年03月

馬新維（1991-），男，漢族，河南省南陽縣人，陜西省西安市高新一中高三在讀學生。