馬新維

陜西省西安市高新一中高三

淺談高鐵機車火災(zāi)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(gòu)原因（密閉）及內(nèi)部眾多電氣配置系統(tǒng)，其火災(zāi)隱患相對應(yīng)之前的普通機車或其他的交通設(shè)施相對較大。一旦發(fā)生火災(zāi)，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(zāi)報警系統(tǒng)提前預(yù)警，通過消防聯(lián)動控制系統(tǒng)實現(xiàn)機車的自動滅火成為基礎(chǔ)消防的首要選擇。

高鐵機車；火災(zāi)風險分析；技術(shù)解決方案

引言

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

一、機車火災(zāi)研究的重要性

現(xiàn)代化高鐵機車系統(tǒng)是人們?nèi)粘３鲂械闹匾煌üぞ?，最近幾年在全球都得到了快速的發(fā)展。隨著中國一帶一路國策的發(fā)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(tǒng)在全球市場未來發(fā)展空間都非常巨大。目前，我國已經(jīng)成為世界上高速鐵路運營里程最長，運行速度最高、在建規(guī)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(guī)劃，2020年，我國高速鐵路的規(guī)模將達到1.8萬公里，高速鐵路已經(jīng)成為中國制造在國際舞臺上的代名詞。高速鐵路系統(tǒng)與人們的日常生活和國家經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)密不可分，所以其安全性至關(guān)重要，而且由于其特殊的運行場所及車輛機構(gòu)系統(tǒng)，一旦發(fā)生火災(zāi)損失巨大后果嚴重，因此，現(xiàn)代化機車火災(zāi)自動報警及自動滅火控制系統(tǒng)的研究就成為機車公共安全和消防工程領(lǐng)域的一個重要課題。

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，安全問題越來越受到重視，火災(zāi)安全的研究發(fā)展到火災(zāi)的早期發(fā)現(xiàn)和預(yù)防、火災(zāi)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(zāi)風險分析

（一）點火源

現(xiàn)代化高鐵機車一般均采用密閉系統(tǒng)，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(tǒng)，有電源及控制系統(tǒng)、發(fā)動機系統(tǒng)、照明、監(jiān)控、消防、信號檢測、各種開關(guān)柜、變電所等等系統(tǒng)，車廂內(nèi)布置有有許多的電氣設(shè)備和控制電纜。而這些系統(tǒng)經(jīng)常處于啟動和關(guān)閉的操作過程中，在運行過程中容易引發(fā)火災(zāi)。根據(jù)公安部沈陽消防研究所技術(shù)鑒定中心的資料表明，電氣火災(zāi)大部分是由短路、漏電、電氣設(shè)備超負荷運轉(zhuǎn)、違章操作等原因直接或間接造成的。有關(guān)資料顯示，2012年全國因為電氣原因引發(fā)的火災(zāi)占火災(zāi)總數(shù)的32.2%，是引發(fā)火災(zāi)的第一大因素。

另外用火不慎也是引發(fā)機車車輛火災(zāi)的另一重要因素，在日常運行中，機車車輛的電氣系統(tǒng)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(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。

（二）人為因素

現(xiàn)代高鐵機車車輛運輸?shù)娜藛T形形色色，乘客的素質(zhì)也高低不一，根據(jù)北京市勞動保護所得調(diào)查研究結(jié)果，在經(jīng)常乘坐高鐵的乘客中，不知道車廂內(nèi)裝有報警系統(tǒng)的占20%；接受過安全培訓(xùn)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(nèi)造成事故發(fā)生。另外乘客所攜帶的充電寶、吸煙的煙頭都有可能引發(fā)火災(zāi)，這些都增加了火災(zāi)發(fā)生的概率。

另外、現(xiàn)在有不法分子為了報復(fù)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(fā)動恐怖襲擊等等，都是引發(fā)火災(zāi)發(fā)生的可能性因素。

三、機車的火災(zāi)安全措施

（一）點火源的管理

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

1）在設(shè)計、施工、驗收階段，嚴格執(zhí)行國家有關(guān)的技術(shù)標準，電器設(shè)備采用安全合格并具有良好的保護措施的設(shè)備，敷設(shè)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(zāi)管理措施。出入登記、設(shè)置警示牌并制定嚴格的設(shè)備操作規(guī)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(yè)前的審批、并制定相應(yīng)的保護措施以及所要采取防火滅火措施。

（二）防火應(yīng)急預(yù)案

1）針對可能發(fā)生的火災(zāi)，要制定詳細和科學(xué)的防火應(yīng)急預(yù)案，便于消防人員和機車乘務(wù)人員可以很好的合作，迅速并科學(xué)的處理火災(zāi)發(fā)生以后的火情處理。

2）要制定科學(xué)的人員緊急疏散預(yù)案，在火災(zāi)發(fā)生之后，在最短的時間內(nèi)將機車上的所有人員疏散到遠離機車的安全區(qū)域。

3）要對乘務(wù)人員進行安全培訓(xùn)，一是培訓(xùn)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(tǒng)設(shè)施的建立及其作用

1）火災(zāi)報警系統(tǒng)

機車由于及結(jié)構(gòu)特點所決定，空間小而且密閉，一旦發(fā)生火災(zāi)蔓延迅速、危害大，那么越提前發(fā)現(xiàn)火災(zāi)警情就會降低損失，減少損害，所以火災(zāi)報警系統(tǒng)在機車上配置就至關(guān)重要，火災(zāi)報警系統(tǒng)具有自己的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和布線系統(tǒng)，系統(tǒng)可以獨立的操作、運行和管理，并將系統(tǒng)信息接入機車的MIS系統(tǒng)（管理信息系統(tǒng)），可及時將火災(zāi)警情同步上報機車管理中心。

火災(zāi)報警系統(tǒng)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(fù)合探測器，以及線性感溫探測器進行全方位的監(jiān)控機車夾層、車廂、電氣機車車頭等空間的變化，及時將發(fā)生的火災(zāi)警情傳遞到火災(zāi)報警控制器，在通過機車的MIS管理系統(tǒng)上報給機車控制中心，提示火災(zāi)的發(fā)生，便于機車操作人員和機車控制中心的調(diào)度人員對于火災(zāi)的及時掌控和處理。

除了傳統(tǒng)的采用點型或者線型探測器的火災(zāi)報警系統(tǒng)，現(xiàn)在還要在機車上引用吸氣式的火災(zāi)報警系統(tǒng)，通過布置在機車內(nèi)部的管道將各個關(guān)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(fā)生火災(zāi)的可能。

2）氣體滅火系統(tǒng)

機車上發(fā)生火災(zāi)之后，如何滅火也是一個重要問題，所以需要配備相應(yīng)的滅火系統(tǒng)，氣體滅火就是最佳的選擇，發(fā)生火災(zāi)之后，通過火災(zāi)報警控制系統(tǒng)聯(lián)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(tǒng)主要配置在機車車頭部分，大部分的電氣控制設(shè)備都集中在此。首先，將氣體滅火系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)相連。當自動報警系統(tǒng)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(fā)出一個信號給氣體滅火系統(tǒng)的控制盤，由滅火控制板控制氣體滅火裝置釋放，向發(fā)生火災(zāi)區(qū)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(diào)節(jié)）才啟動滅火系統(tǒng)，目的就是為了讓乘客有時間撤離即將實施滅火的區(qū)域。

3）高壓細水霧自動滅火系統(tǒng)

高壓細水霧滅火系統(tǒng)是純物理滅火系統(tǒng)，提供水從液態(tài)常溫到高溫蒸發(fā)變成氣態(tài)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(huán)保，和氣體滅火相比水的成本要低很多。此系統(tǒng)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(tài)到氣態(tài)的蒸發(fā)，置換火場中的氧氣，達到使火源窒息的作用，同時，此系統(tǒng)具有高加速度的毛細水珠可實現(xiàn)對火場的全淹沒，并且可以用于被遮擋和受阻空間的火災(zāi)的處理；此外，毛細水珠氣化所產(chǎn)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(tǒng)

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(yè)的一個創(chuàng)新發(fā)明。作為一套簡單、低成本且高度可靠的獨立自動滅火系統(tǒng)，它無需任何電源，無需專門的煙、溫探測器，無需復(fù)雜的設(shè)備及管線，利用自身儲壓，依靠一根經(jīng)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(shè)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(yè)已久的對電器設(shè)備、控制箱、配電板等易發(fā)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(tǒng)的電氣控制柜，比較適合配備火探管式自動探火滅火系統(tǒng)。

5）車廂內(nèi)安裝通風排煙系統(tǒng)

發(fā)展迅速，燃燒蔓延快，火災(zāi)引發(fā)的煙氣在車廂內(nèi)會迅速地蔓延，并在短時間內(nèi)充滿整個車廂，造成重大人員傷亡和經(jīng)濟損失。當車廂內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，在短時間內(nèi)所產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)的通風排煙系統(tǒng)就顯得格外重要了。根據(jù)實驗情況，要正確安裝并調(diào)節(jié)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(nèi)部配置一定比例的滅火器，在發(fā)生火災(zāi)時便于乘務(wù)人員或者乘客用來滅火。

總結(jié)

隨著我國高速鐵路的成功實施及大力發(fā)展，鐵路正朝著高速、重載、高密度的方向發(fā)展，現(xiàn)代化的高速鐵路系統(tǒng)在國家城際之間的交通領(lǐng)域，正發(fā)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(tǒng)工作，需要全社會各個方面的共同協(xié)作。社會相關(guān)單位和個人要在“預(yù)防為主、防消結(jié)合"的方針指導(dǎo)下，結(jié)合高速機車的特點、吸取歷史經(jīng)驗教訓(xùn)，各司其職，共同構(gòu)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。

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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(xué)生。