孫勇+夏春晶+喬新瑞

摘 要：介紹EN 45545-2對于軌道車輛乘客座椅整椅防火測試方法和評價參數(shù)，采取兩種不同防火設(shè)計(jì)的典型乘客座椅按照EN 45545-2進(jìn)行整椅燃燒試驗(yàn)，分析測試結(jié)果與防火設(shè)計(jì)的關(guān)系，為廣大車輛和乘客座椅設(shè)計(jì)人員提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：軌道車輛 防火保護(hù) 乘客座椅

中圖分類號：U270.4-65 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（a）-0080-03

2013年3月，歐盟軌道車輛防火安全標(biāo)準(zhǔn)EN 45545[1]系列正式發(fā)布，3年過渡期之后，與之有沖突的歐盟國家標(biāo)準(zhǔn)將廢止，根據(jù)歐洲軌道車輛最新互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范TSIs （EU）No 1302-2014[2]的要求，從2018年1月1日起，所有歐盟TEN線路的車輛，內(nèi)飾材料防火要求需要滿足EN 45545的有關(guān)規(guī)定，當(dāng)前過渡期，材料供應(yīng)商及車輛制造廠可以逐步引入EN 45545標(biāo)準(zhǔn)。值得關(guān)注的是，乘客座椅作為高速動車組車輛內(nèi)裝中重要的設(shè)備之一，座椅中含有大量的非金屬材料，如面料、擋火層、彈性填充材料、塑料扶手、塑料桌板、搭扣布等，其火災(zāi)載荷超過整體車輛的30%，是控制車輛火災(zāi)風(fēng)險的關(guān)鍵產(chǎn)品之一。該文通過系統(tǒng)的介紹EN 45545-2針對整體座椅的防火要求，采取兩種不同防火設(shè)計(jì)的典型乘客座椅按照EN 45545-2進(jìn)行整椅燃燒試驗(yàn)，為國內(nèi)相關(guān)行業(yè)工程技術(shù)人員提供指導(dǎo)。

1 EN 45545-2整體座椅防火測試方法及評價參數(shù)概述

在EN 45545-2表2中，整體座椅阻燃要求按照R18執(zhí)行，測試按照EN 45545-2附錄A、附錄B和ISO/TR 9705-2[3]執(zhí)行。

1.1 EN 45545-2座椅覆蓋材料標(biāo)準(zhǔn)破壞試驗(yàn)

乘客座椅在實(shí)際使用中，可能存在意外或者人為的破壞，導(dǎo)致內(nèi)部的彈性填充材料直接暴露在外，增大火災(zāi)風(fēng)險，為了最大限度地評價乘客座椅阻燃性能，一般要求座椅按照特定的程序?qū)Ω采w材料進(jìn)行破化后執(zhí)行燃燒測試。

取代表性的300 mm×450 mm的樣品（包括面料，覆蓋材料，填充材料等）如果實(shí)際使用中厚度大于50 mm，樣品厚度取50 mm，如果實(shí)際使用中厚度不超過50 mm，取實(shí)際使用厚度，按照圖1的要求進(jìn)行切割試驗(yàn)，切割試驗(yàn)完成后，檢查每一層覆蓋材料是否存在50 mm連續(xù)的割穿。

針對割穿超過50 mm長度的每一層，在整椅燃燒測試前，按照圖1（c）對每層割穿并卷起采取大頭針固定。注意，如果是采取粘貼的方式固定在底材上，且無法在不破化底材的情況下撕開，此時，僅僅切穿而不用卷起。

1.2 EN 45545-2整椅燃燒試驗(yàn)

整椅座位和靠背完成標(biāo)準(zhǔn)破壞后，在特定的火源作用下進(jìn)行燃燒試驗(yàn)，通過燃燒過程中熱釋放速率峰值和平均熱釋放速率來評價成品座椅的燃燒特性。測試過程示意圖見圖2。

（1）火源，方形氣體燃燒器，99%的丙烷，流量（151±5）mg/s，熱輸出約（7±1）kW，點(diǎn)火時間180 s。

（2）測試過程概要。

將完成標(biāo)準(zhǔn)破壞試驗(yàn)的整體座椅安裝在指定位置。

打開相關(guān)設(shè)備，調(diào)整通風(fēng)流量為（0.6±0.05）m3/s（整個測試過程保持在0.5～0.7 m3/s之間）。

調(diào)整燃燒器與座椅的相對位置，以達(dá)到燃燒器與座位、靠背的距離，以及燃燒器對坐面的作用力100 g的要求。

開啟記錄系統(tǒng)和時間，60 s后點(diǎn)燃在副位置上的燃燒器，在30 s內(nèi)調(diào)整流量到指定值（（151±5）mg/s）。

120 s時，旋轉(zhuǎn)燃燒器到測試位置，并點(diǎn)火直到300 s（點(diǎn)火時間180 s），之后將燃燒器轉(zhuǎn)到副位置并在15 s內(nèi)熄滅。

測試持續(xù)直到1 500 s，關(guān)閉自動記錄系統(tǒng)，測試結(jié)束。

1.3 EN 45545-2整椅燃燒合格判據(jù)

EN 45545-2整椅燃燒合格判據(jù)如表1所示。

2 典型座椅EN 45545-2 整椅測試

2.1 樣品信息

樣品信息如表2所示。

2.2 A樣品EN 45545-2整椅測試結(jié)果

按照EN 45545-2規(guī)定的整椅試驗(yàn)程序，采取7 kW的方形丙烷火焰點(diǎn)火源，對切開的座椅座位區(qū)點(diǎn)火180 s，監(jiān)控整個測試過程的熱釋放速率、火焰高度和火焰蔓延情況，測試結(jié)果如表3所示，測試過程熱釋放速率曲線如圖3所示。

從表3和圖3看，樣品A座椅隨測試開始，由于引火源的作用，座椅被點(diǎn)燃，180 s火源作用后，座椅熱釋放快速下降，在30 s內(nèi)接近0，說明燃燒基本全部熄滅，整體座椅防火設(shè)計(jì)滿足EN 45545-2整椅阻燃要求，測試后，防火氈保持完整，對坐墊和靠墊海綿起到有效的保護(hù)作用。

2.3 B樣品EN 45545-2整椅測試結(jié)果

典型座椅B采取EN 45545-2對整體座椅進(jìn)行燃燒測試，測試結(jié)果如表4所示，測試過程熱釋放速率曲線如圖4所示。

從表4和圖4可以得出，樣品B座椅按照EN 45545-2進(jìn)行整椅測試，7kW方形火源作用下，60 s內(nèi)座位區(qū)海綿快速引燃，隨后蔓延至靠背海綿，在180 s的點(diǎn)火時間內(nèi)，整個座椅完成燃燒，考慮到安全因素，測試于4 min13 s強(qiáng)制熄滅。主要原因是，B座椅未設(shè)計(jì)相應(yīng)的防切割層和防火氈，海綿直接暴露在火源下，導(dǎo)致快速引燃。測試過程的圖片如圖5所示。

從樣品A和樣品B的測試結(jié)果看，A座椅整椅測試合格，B座椅整椅測試不合格。在設(shè)計(jì)上兩者最大的差異是A座椅設(shè)置了防火氈，而B座椅未設(shè)置防火氈，A座椅在點(diǎn)火源覆蓋區(qū)域采取防火氈保護(hù)海綿，海綿僅僅在火源作用時出現(xiàn)了局部的融化和燃燒，且隨火源熄滅后，逐漸熄滅，而B座椅，未采取防火氈保護(hù)，海綿直接暴露在火源下，引燃后無法自熄，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。

然而，如果防火氈被人為破壞，海綿失去相關(guān)的防火保護(hù)，或者實(shí)際車輛的引火源遠(yuǎn)大于測試火源，如行李著火等，或者起火位置處于座椅靠背后部，該A座椅仍具有極大的火災(zāi)隱患，有必要采取具有一定阻燃性能的填充材料。

3 結(jié)論

（1）介紹了EN 45545-2對整椅測試的測試方法和合格要求。

（2）對典型座椅A和B進(jìn)行整椅燃燒性能測定，帶有防火氈的樣品A滿足整椅燃燒性能要求，而未設(shè)計(jì)防火氈的樣品B不滿足整椅燃燒性能要求。

（3）防火氈對于座椅海綿起到有效的防護(hù)包含，但在設(shè)計(jì)過程中只有防火氈對易燃材料形成完整保護(hù)，才能真正降低座椅做車輛中的火災(zāi)風(fēng)險。

參考文獻(xiàn)

[1] EN 45545-2：2013 Railway applications - Fire protection on railway vehicles –Part 2： Requirements for fire behavior of materials and components[Z].

[2] TSIs （EU） No 1302-2014 concerting a technical specification for interoperability relating to the“rolling stock–locomotives and passenger rolling stock” subsystem of the rail system in the European Union[Z].

[3] ISO/TR 9705-2：2001 Reaction-to-fire tests - Full-scale roomtests for surface products - Part 2：Technical background and guidances[Z].