吳堅(jiān)

（浙江省臺(tái)州消防支隊(duì)，浙江臺(tái)州 318000）

0 引言

由于軌道車輛的特性，防火系統(tǒng)分為主動(dòng)和被動(dòng)防火安全系統(tǒng)，相互補(bǔ)充、協(xié)同。在被動(dòng)防火系統(tǒng)中，防火封堵系統(tǒng)占據(jù)重要地位。防火封堵用于封堵各種貫穿物，避免火勢通過開口和結(jié)構(gòu)縫隙蔓延。選擇哪種防火材料和技術(shù)成為重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。如果設(shè)計(jì)考量不到位，缺少合理的防火封堵措施，一旦發(fā)生火災(zāi)則會(huì)快速蔓延擴(kuò)散，造成更加嚴(yán)重的事故。因此，明確軌道車輛防火標(biāo)準(zhǔn)，做好防火系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建構(gòu)至關(guān)重要。

1 軌道車輛防火標(biāo)準(zhǔn)

1.1 防火標(biāo)準(zhǔn)

1.1.1 歐標(biāo)EN 45545

在軌道車輛防火標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展中，以歐標(biāo)EN 45545 最具代表性，誕生于20 世紀(jì)80 年代。在歐洲，1980 年以前，每年發(fā)生軌道車輛火災(zāi)事故超過15 起，多數(shù)情況是車輛完全燒毀。在1980 年，每年大概有5 起軌道車輛火災(zāi)事故，多數(shù)車輛損壞并不嚴(yán)重，經(jīng)過維修后即可正常使用。在1990 年以后，軌道車輛火災(zāi)事故每年不超過1 起，而且多數(shù)火災(zāi)可以自行熄滅。從中可以看出，軌道車輛防火安全水平逐步提升，防火安全標(biāo)準(zhǔn)化在其中做出了重大的貢獻(xiàn)。

經(jīng)過了多年的編制和完善，從2016 年3 月開始，歐標(biāo)EN 45545—2013 正式實(shí)施，代替了以往的英標(biāo)、德標(biāo)、法標(biāo)。歐標(biāo)的測試項(xiàng)目包括發(fā)煙性、燃燒性、毒性氣體濃度以及熱釋放速率[1]。對(duì)于軌道車輛危險(xiǎn)等級(jí)的確定，主要依據(jù)是疏散時(shí)間，車輛的運(yùn)行類別是影響疏散時(shí)間的主要因素。這一標(biāo)準(zhǔn)較為完善，綜合考量了車輛的運(yùn)行類別，設(shè)計(jì)車輛對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，車輛防火等級(jí)從低到高有HL1、HL2、HL3，相較于以往的標(biāo)準(zhǔn)更為合理。

EN 45545—2013 隨后經(jīng)過修訂和完善，對(duì)于座椅整椅測試以及材料毒性測試等內(nèi)容做出了新的調(diào)整，并且加入了主動(dòng)防火要求，如滅火系統(tǒng)和噴淋細(xì)水霧等，旨在限制火焰、熱量和煙氣傳播，保護(hù)車輛內(nèi)部人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1.1.2 鐵標(biāo)TB/T 3237 與TB/T 3138

《動(dòng)車組用內(nèi)裝材料阻燃技術(shù)條件》（TB/T 3237）的上一版本是2010 年版，是我國動(dòng)車組防火阻燃的主要標(biāo)準(zhǔn)。目前，《動(dòng)車組用內(nèi)裝材料阻燃技術(shù)條件》（TB/T 3237））逐漸朝著EN 45545—2013 過渡，將其作為框架結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)軌道車輛防火技術(shù)規(guī)范?！稒C(jī)車車輛用材料阻燃技術(shù)要求》（TB/T 3138）的上一版本是2006 年版，適合運(yùn)行速度最高不超過200km/h 的鐵路機(jī)車、客車的防火阻燃標(biāo)準(zhǔn)。由于我國的軌道交通事業(yè)發(fā)展迅猛，配套的防火標(biāo)準(zhǔn)也需要同步更新完善，才能滿足市場發(fā)展需要，提供堅(jiān)實(shí)可靠的防火保障。《機(jī)車車輛用材料阻燃技術(shù)要求》（TB/T 3138—2018）頒布實(shí)施后，同歐標(biāo)EN 45545-2 相近，分類合理、內(nèi)容清晰明確。其差異表現(xiàn)在車輛內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料產(chǎn)品的劃分原則、材料煙密度測試的試驗(yàn)條件以及車輛阻燃材料的要求等[2]。

1.2 防火封堵材料

軌道車輛所選擇的材料應(yīng)該滿足防火標(biāo)準(zhǔn)要求。例如，歐標(biāo)中規(guī)定，軌道交通車輛的防火系統(tǒng)可以在耐火時(shí)間內(nèi)同防火分隔構(gòu)件協(xié)同運(yùn)行，有效阻止火焰、熱量和煙氣蔓延，進(jìn)而在最大程度上保護(hù)設(shè)備、乘客與工作人員的安全。防火封堵材料與不燃材料有著本質(zhì)上的區(qū)別，二者并非一種材料。防火封堵材料同防火構(gòu)件協(xié)同作用，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在規(guī)定的防火時(shí)效內(nèi)有效控制延誤、火焰以及熱量蔓延，限制在防火分區(qū)內(nèi)[3]。

所以，防火封堵材料和不燃材料有明顯區(qū)別。防火封堵是系統(tǒng)概念，是指有一定耐火時(shí)效的防火構(gòu)件和貫穿物，形成了完整的系統(tǒng)，能夠滿足防火設(shè)計(jì)要求；不燃材料并非防火封堵材料，如礦棉、水泥和金屬，無法封堵燃燒孔洞，不能直接用于防火封堵；防火封堵材料并不等同于不燃材料，當(dāng)前市場上有很多高分子防火封堵材料，主要是在燒蝕技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，火災(zāi)時(shí)短暫燃燒發(fā)生反應(yīng)，體積膨脹，最終形成密炭化層，起到防火封堵材料的功能[4]。

防火封堵系統(tǒng)化是目前軌道車輛防火材料和技術(shù)發(fā)展的主要方向。在防火標(biāo)準(zhǔn)和防火技術(shù)方面，對(duì)于材料測試的重視程度較高，系統(tǒng)測試被忽視，重點(diǎn)關(guān)注材料的燃燒性能，未能立足整體系統(tǒng)化設(shè)計(jì)。通過系統(tǒng)構(gòu)成的研究分析，選擇最佳的防火封堵材料，組成系統(tǒng)，經(jīng)過耐火測試確定最終防火封堵系統(tǒng)的耐火時(shí)效，后期材料選擇和系統(tǒng)設(shè)計(jì)均有所依據(jù)，實(shí)現(xiàn)防火全過程目標(biāo)的一致化。

2 我國軌道車輛防火技術(shù)的發(fā)展歷程

2.1 軌道車輛防火研究起步晚

在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代背景下，軌道車輛的材料以鋼材、木材為主，對(duì)于防火重視程度不高。軌道交通發(fā)生火災(zāi)事故，通常認(rèn)為是老鼠咬破電纜護(hù)套短路造成。而在20 世紀(jì)80 年代后，軌道車輛合成材料逐漸多樣化，帶來了新的火災(zāi)隱患。1988 年1 月7 日，廣州到西安的272 次列車失火，造成了巨大的損失，社會(huì)影響極度惡劣，但同時(shí)也引起了相關(guān)部門對(duì)軌道車輛防火工作的認(rèn)知和重視。相較于日本和法國，我國是在20 世紀(jì)90 年代才開始開展軌道車輛防火研究工作[5]。

2.2 軌道車輛防火技術(shù)滯后

軌道車輛防火安全至關(guān)重要，不僅局限于軌道車輛的自身防火性能，還與軌道交通大環(huán)境治理相關(guān)。關(guān)于大環(huán)境治理，需要積極完善列車運(yùn)營調(diào)度、線路、車站等硬件設(shè)施，也要考慮到乘客的消防知識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神等因素。

軌道交通防火安全的一項(xiàng)重要內(nèi)容是車輛防火，受限于20 世紀(jì)相關(guān)因素影響，在關(guān)注車輛防火的同時(shí)，也要關(guān)注企業(yè)現(xiàn)狀，因此防火技術(shù)發(fā)展滯后。結(jié)合相關(guān)部門的防火標(biāo)準(zhǔn)來看，2004 年修訂的防火標(biāo)準(zhǔn)仍然存在一定的局限性，研究重點(diǎn)表現(xiàn)在材料阻燃要求[6]。在軌道車輛防火設(shè)計(jì)中，如果僅考慮材料的防火性能，無法從根本上解決火災(zāi)問題，有待進(jìn)一步完善。

2.3 基礎(chǔ)設(shè)施管理不到位

在21 世紀(jì)之前，我國軌道車輛主要采用法國防火標(biāo)準(zhǔn)。但這些標(biāo)準(zhǔn)并未規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)施，主要是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)需要相配套的儀器設(shè)備，但我國并未進(jìn)口相應(yīng)的儀器設(shè)備。如果基礎(chǔ)設(shè)施不完善，即使防火標(biāo)準(zhǔn)非常完美，也是紙上談兵，無法展現(xiàn)應(yīng)有的積極效應(yīng)。產(chǎn)品的性能試驗(yàn)主要是模擬真實(shí)的工作環(huán)境，反映產(chǎn)品的性能是否符合要求。實(shí)際上，材料的防火性能檢測已經(jīng)成為我國軌道車輛防火工作的薄弱點(diǎn)，還有待進(jìn)一步完善[7]。

3 軌道車輛防火標(biāo)準(zhǔn)的制定

3.1 制定強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)

軌道車輛防火標(biāo)準(zhǔn)的制定直接影響到防火標(biāo)準(zhǔn)的全面貫徹落實(shí)。為了提升軌道車輛的防火性能，保障人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，應(yīng)制定強(qiáng)制性的國家標(biāo)準(zhǔn)。早期鐵路車輛主要是用機(jī)車牽引，運(yùn)行于地面上，而軌道車輛多用電動(dòng)車組，運(yùn)行于隧道內(nèi)，二者存在很大區(qū)別。

因此，要認(rèn)識(shí)到二者的差異，分別制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)代鐵路已經(jīng)朝著城際區(qū)域延伸拓展，推行電氣化線路同樣適用于電動(dòng)車組。鐵路車輛與軌道車輛的相同點(diǎn)逐步增加，即便功率大小、電壓高低、車輛長短等方面存在差異，但并不影響制定統(tǒng)一的、強(qiáng)制的軌道車輛防火標(biāo)準(zhǔn)[8]。因此，可以采用分級(jí)方法，制定軌道車輛防火標(biāo)準(zhǔn)，以此滿足不同類別的軌道車輛防火要求。

目前，軌道車輛以及鐵路車輛多是同一工廠生產(chǎn)，采用統(tǒng)一的防火標(biāo)準(zhǔn)，便于管理。如果分別制定不同的標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)出現(xiàn)同一材料的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題，管理不便。從外貿(mào)角度來看，制定統(tǒng)一的軌道車輛防火標(biāo)準(zhǔn)很有必要。用戶如果同時(shí)采購鐵路車輛、軌道車輛，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一也是不合理的。所以，制定軌道車輛統(tǒng)一的、強(qiáng)制性的國家標(biāo)準(zhǔn)是必然選擇。

3.2 防火標(biāo)準(zhǔn)要達(dá)到目標(biāo)

防火性能是軌道車輛的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)，受到人們重點(diǎn)關(guān)注，無論是零部件的防火性能還是車輛的整體防火性能等，均備受矚目。有明確目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)，用戶的認(rèn)可度大大提升。

目前，多數(shù)軌道車輛防火標(biāo)準(zhǔn)是英標(biāo)和德標(biāo)，不難看出用戶對(duì)這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可。所以，在制定防火目標(biāo)時(shí)，應(yīng)控制在法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)，在最大程度上展現(xiàn)科技成果，旨在提升軌道車輛的防火性能。制定的防火性能指標(biāo)要經(jīng)過檢測，符合要求后方可執(zhí)行。防火目標(biāo)應(yīng)普遍反映群眾關(guān)注的熱點(diǎn)問題，便于群眾接受、認(rèn)可[9]。

所以，防火標(biāo)準(zhǔn)要明確以下目標(biāo)：

其一，具有抵御外部火險(xiǎn)的能力，車體結(jié)構(gòu)有明確的耐火指標(biāo)。

其二，車輛點(diǎn)火源的控制能力，避免燃燒器、電器以及電機(jī)成為起火點(diǎn)，將電氣裝置導(dǎo)致的火災(zāi)事故消滅在萌芽。

其三，車輛內(nèi)部設(shè)備的部件低于火險(xiǎn)能力，以及車輛隔離火源的能力。

其四，車輛失火后，能夠保證車輛安全運(yùn)行的能力。

3.3 合理運(yùn)用科技成果

3.3.1 隔絕火源

軌道車輛發(fā)生火災(zāi)的技術(shù)原因，主要是車輛設(shè)計(jì)和制造層面考量不到位。初期軌道車輛失火是電纜保護(hù)套老化開裂，線路短路造成的。非技術(shù)因素，即人為因素。

比如，韓國大邱地鐵失火最具代表性。架空電線掉落到車頂，造成軌道車輛短路，車站失火，進(jìn)而蔓延到軌道車輛。所以，了解起火原因，隔絕火源是軌道車輛防火的關(guān)鍵所在。

3.3.2 選擇阻燃材料

材料指標(biāo)合理，能夠控制軌道車輛可燃物的總量，避免量變引發(fā)質(zhì)變[10-11]。

3.3.3 防火結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

軌道車輛的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要便于清掃，避免清掃不到的灰塵堆積成為易燃物；外露結(jié)構(gòu)不容易燃燒；門窗結(jié)構(gòu)便于火災(zāi)后人員順利逃生；配備逃生結(jié)構(gòu)與器具，便于火災(zāi)發(fā)生時(shí)，救援人員展開救援。

3.4 整合社會(huì)資源做好軌道車輛防火

整合社會(huì)力量，制定科學(xué)合理的軌道車輛防火標(biāo)準(zhǔn)?？梢詫⒏黝悓I(yè)問題交由專家學(xué)者研究分析，如軌道車輛公司代表，車輛、電器、電機(jī)制造企業(yè)代表以及消防部門代表等。多方協(xié)商溝通，整合社會(huì)力量，能夠取得更加理想的效果。

4 軌道車輛防火技術(shù)的控制流程

軌道車輛防火技術(shù)控制流程，表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

其一，設(shè)計(jì)階段。明確用戶需求和防護(hù)要求，遵循相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的防火材料，設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)。

其二，驗(yàn)證階段。零部件制造時(shí)，遵循防火標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，確定各類材料的防火性能要求，經(jīng)過專業(yè)機(jī)構(gòu)驗(yàn)證后方可生產(chǎn)。

其三，檢測階段。對(duì)產(chǎn)品全方位檢驗(yàn)，復(fù)核防火報(bào)告等，促進(jìn)防火技術(shù)落實(shí)。

其四，改進(jìn)階段。產(chǎn)品防火性能不符合要求，需要優(yōu)化設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和材料，直到符合要求為止。

5 結(jié)語

綜上所述，軌道事業(yè)飛快發(fā)展，安全是一項(xiàng)核心內(nèi)容，做好軌道車輛的防火安全十分重要。目前軌道車輛發(fā)生電氣火災(zāi)事故的概率較高，電纜貫穿底板、電器柜柜體以及隔斷位置，很容易發(fā)生火災(zāi)。如果未能及時(shí)隔離火源，或是撲滅火災(zāi)，將會(huì)快速蔓延到其他區(qū)域，損壞設(shè)備，帶來嚴(yán)重的人員傷亡。因此，明確軌道車輛防火標(biāo)準(zhǔn)，選擇合適的防火材料、防火技術(shù)，有助于在最大程度上提升軌道車輛的安全性。