基于中低速磁懸浮列車特點的防火技術分析

黃雪飛　王永剛　孫海榮　劉小霞　高曉霞

摘要：中低速磁懸浮列車是利用電磁力使列車懸浮于軌道上，利用直線電機驅(qū)動前進，具有噪聲小、無污染和環(huán)境兼容性好等特點。文章通過對磁懸浮列車的防火安全性的需求進行分析，從材料選擇、結構設計及系統(tǒng)防火設計等方面提出了預防性防火技術措施，提高了列車的防火安全性。

關鍵詞：中低速磁懸浮列車；防火安全；防火技術措施；電磁力；直線電機

中圖分類號：U229 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0095-02

中低速磁懸浮列車是一種利用電磁力將列車懸浮于軌道上，采用非接觸運行方式并由直線電機驅(qū)動前進的新型地面有軌交通工具。與普通輪軌列車相比，磁懸浮列車取消了起“支承”和“驅(qū)動”作用的車輪和由電機驅(qū)動車輪的傳動機構，具有安全舒適、噪聲小和環(huán)境兼容性好等優(yōu)點，其線路敷設條件寬松、建造成本低，易于運用和維護。

防火安全對中低速磁懸浮列車運營安全尤為重要。其防火應以防為主，消防結合，建立防火技術體系及管理機制：一是避免發(fā)生火災或延緩火勢蔓延；二是一旦發(fā)生不可預測的火災，可及時滅火救援，引導乘客疏散至安全區(qū)域，確保證乘客人身安全及降低財產(chǎn)損失。為此，結合磁懸浮列車的結構和運用的特點，有必要進行防火安全性的技術分析。

1 列車特點及非金屬材料的應用

1.1 主要技術參數(shù)

1.2 列車特性要求

針對磁浮列車特性，在材料選取和結構設計上采取了相應的預防性措施，在車頭的底部設置除雪等清障器；采用夾層玻璃車窗增強抗風沙及冰雹等沖擊能力；在磁懸浮列車運行時，列車外表面和內(nèi)部環(huán)境相對地面的靜止設施會產(chǎn)生靜電電位差，為保證人身安全，應實行靜電釋放，使殘余的電能低于350mJ；設置避雷器，防止雷電造成危害；避免使用磁性材料；采取相應的防電磁干擾措施。

1.3 非金屬材料應用

鋁合金車體內(nèi)表面及底架下表面噴涂3mm阻尼漿，主要成分為水性合成樹脂，是一種不燃防火材料，能很好地保護車體。

內(nèi)裝部件采用的非金屬材料應充分考慮材料的防火性能，平頂板、司機室間壁采用鋁蜂窩復合結構，外露表面噴漆或噴塑處理；側(cè)頂板、側(cè)墻板、門立罩板采用聚酯玻璃鋼材料，具有良好的阻燃性、防火性、少煙和低毒性；地板采用主要成分為中密度纖維膠合板，地板上鋪3mm厚阻燃地板布；防寒材主要成分為玻璃棉氈、巖棉，為不燃材料。

座椅面板采用結構泡沫玻璃鋼制成，即采用表面玻璃鋼，中間夾結構泡沫型式。

空調(diào)系統(tǒng)的車頂供風道、車上廢排風道、司機室風道等為鋁合金材料，外敷保溫材聚氨酯或消音棉等防火材料。

2 防火安全策略

磁懸浮列車是在高架、單軌的軌道上運行，兩側(cè)車門是不能開啟的，其防火技術措施、救援與疏散同其他交通工具相比有一定的特殊性。以保護旅客人身安全和財產(chǎn)為目標，分別從引起火災的可燃物、溫度、空氣（氧氣）三個條件對磁浮列車防火安全進行深入分析：在材料防火性能要求，限制著火條件的產(chǎn)生，防止或延遲火勢的蔓延，降低煙霧毒氣的擴散對人身造成的傷害；在防火結構設計，防止人為縱火和因技術故障引起火災，阻止火勢蔓延；在火災監(jiān)測與應急功能方面，設置火災預警與探測系統(tǒng)、合理設計疏散通道以及火災情況下的應急行車功能（如應急通風與照明），引導人員疏散至安全地帶。通過上述防火策略降低火災的潛在風險。

3 防火技術措施

針對磁懸浮列車的結構及運行特點，分別從材料、結構、系統(tǒng)安全性等方面提出預防性防火措施。

3.1 材料方面

材料防火主要措施如下：（1）車輛設計及選用材料的防火要求應符合相應標準，且選取燃燒能力小的材料；（2）關于耐火性，座椅等設計和內(nèi)裝部件的材料首先應防止火勢蔓延；（3）所用材料的耐火性應經(jīng)中國相關鐵路部門或有資質(zhì)的其他認證機構試驗；（4）車體內(nèi)墻板和貼面以及內(nèi)部設備件非金屬材料等都應具有阻燃或滯燃性能；（5）在選擇材料時注意有關的其他重要特性，特別是應盡可能抑制可燃氣體的毒性，不應使用含有石棉（Asbestos）的絕緣材料。

3.2 結構方面

結構防火主要措施如下：（1）結構上防止人為縱火和技術故障引起火災，進行冗余設計，火災時緊急基本功能應能維持使用（如通信、應急燈等）；（2）電纜具有絕緣功能，電氣部件具有接地、隔熱、密封等保護；（3）減緩和限制火勢蔓延。結構設計防止熱集中和熱袋效應，保證電熱元件有充分的進出風，防止表面溫度超過200℃?；馂臅r可自動切斷火災車的空調(diào)通風系統(tǒng)和手動關閉其他車空調(diào)；（4）設置防火隔離區(qū)，以延遲/阻止火勢的蔓延，防止火/煙的蔓延，設置相對安全的區(qū)域，確保車上旅客有時間疏散。

3.3 系統(tǒng)方面

系統(tǒng)防火主要措施如下：（1）火災探測：應適應可能發(fā)生的火災情況，設置在煙、熱量易于集聚區(qū)域，并定義報警、故障報警的后續(xù)動作；（2）火災預警：當遇到火災時，滅火系統(tǒng)和疏散管理能及時可靠地報警，贏得滅火、疏散、救援時間，減少人員傷亡及財產(chǎn)損失；（3）配置滅火器具：在司機室及客室易發(fā)生火災的地方設置滅火器，適用的滅火劑要環(huán)保并適應電氣裝置滅火和油類滅火，應便于取用并配有標識。

4 火災疏散

火災疏散主要措施如下：

設置逃生線路、疏散、緊急出口及標識，以方便撤離和疏散，減少（限制）乘客逗留車內(nèi)時間。

5 結語

本文根據(jù)磁懸浮列車的結構及運行特點，根據(jù)磁懸浮列車的防火需求及目標，分別從材料選擇、結構設計、系統(tǒng)安全性及火災疏散等方面提出了一系列的防火技術措施，對列車運行安全性起到了一定的預防作用，確保磁懸浮列車的結構安全性及運行穩(wěn)定性。

參考文獻

[1] 鐵路車輛預防性防火-車輛結構設計[德國標準 DIN5510-4（1988）][S].

[2] 鐵路車輛預防性防火-電氣設備安全要求[德國標準 DIN5510-5（1988）][S].

[3] 機車車輛阻燃材料技術條件（鐵標 TB/T3138-2006）[S].

[4] 中低速磁浮交通車輛（企標 Q/CYBGM001-2008）[S].

作者簡介：黃雪飛（1985-），女，河北唐山人，唐山軌道客車有限責任公司產(chǎn)品技術研究中心助理工程師，工學碩士，研究方向：軌道車輛系統(tǒng)集成及防火。endprint

摘要：中低速磁懸浮列車是利用電磁力使列車懸浮于軌道上，利用直線電機驅(qū)動前進，具有噪聲小、無污染和環(huán)境兼容性好等特點。文章通過對磁懸浮列車的防火安全性的需求進行分析，從材料選擇、結構設計及系統(tǒng)防火設計等方面提出了預防性防火技術措施，提高了列車的防火安全性。

關鍵詞：中低速磁懸浮列車；防火安全；防火技術措施；電磁力；直線電機

中圖分類號：U229 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0095-02

中低速磁懸浮列車是一種利用電磁力將列車懸浮于軌道上，采用非接觸運行方式并由直線電機驅(qū)動前進的新型地面有軌交通工具。與普通輪軌列車相比，磁懸浮列車取消了起“支承”和“驅(qū)動”作用的車輪和由電機驅(qū)動車輪的傳動機構，具有安全舒適、噪聲小和環(huán)境兼容性好等優(yōu)點，其線路敷設條件寬松、建造成本低，易于運用和維護。

防火安全對中低速磁懸浮列車運營安全尤為重要。其防火應以防為主，消防結合，建立防火技術體系及管理機制：一是避免發(fā)生火災或延緩火勢蔓延；二是一旦發(fā)生不可預測的火災，可及時滅火救援，引導乘客疏散至安全區(qū)域，確保證乘客人身安全及降低財產(chǎn)損失。為此，結合磁懸浮列車的結構和運用的特點，有必要進行防火安全性的技術分析。

1 列車特點及非金屬材料的應用

1.1 主要技術參數(shù)

1.2 列車特性要求

針對磁浮列車特性，在材料選取和結構設計上采取了相應的預防性措施，在車頭的底部設置除雪等清障器；采用夾層玻璃車窗增強抗風沙及冰雹等沖擊能力；在磁懸浮列車運行時，列車外表面和內(nèi)部環(huán)境相對地面的靜止設施會產(chǎn)生靜電電位差，為保證人身安全，應實行靜電釋放，使殘余的電能低于350mJ；設置避雷器，防止雷電造成危害；避免使用磁性材料；采取相應的防電磁干擾措施。

1.3 非金屬材料應用

鋁合金車體內(nèi)表面及底架下表面噴涂3mm阻尼漿，主要成分為水性合成樹脂，是一種不燃防火材料，能很好地保護車體。

內(nèi)裝部件采用的非金屬材料應充分考慮材料的防火性能，平頂板、司機室間壁采用鋁蜂窩復合結構，外露表面噴漆或噴塑處理；側(cè)頂板、側(cè)墻板、門立罩板采用聚酯玻璃鋼材料，具有良好的阻燃性、防火性、少煙和低毒性；地板采用主要成分為中密度纖維膠合板，地板上鋪3mm厚阻燃地板布；防寒材主要成分為玻璃棉氈、巖棉，為不燃材料。

座椅面板采用結構泡沫玻璃鋼制成，即采用表面玻璃鋼，中間夾結構泡沫型式。

空調(diào)系統(tǒng)的車頂供風道、車上廢排風道、司機室風道等為鋁合金材料，外敷保溫材聚氨酯或消音棉等防火材料。

2 防火安全策略

磁懸浮列車是在高架、單軌的軌道上運行，兩側(cè)車門是不能開啟的，其防火技術措施、救援與疏散同其他交通工具相比有一定的特殊性。以保護旅客人身安全和財產(chǎn)為目標，分別從引起火災的可燃物、溫度、空氣（氧氣）三個條件對磁浮列車防火安全進行深入分析：在材料防火性能要求，限制著火條件的產(chǎn)生，防止或延遲火勢的蔓延，降低煙霧毒氣的擴散對人身造成的傷害；在防火結構設計，防止人為縱火和因技術故障引起火災，阻止火勢蔓延；在火災監(jiān)測與應急功能方面，設置火災預警與探測系統(tǒng)、合理設計疏散通道以及火災情況下的應急行車功能（如應急通風與照明），引導人員疏散至安全地帶。通過上述防火策略降低火災的潛在風險。

3 防火技術措施

針對磁懸浮列車的結構及運行特點，分別從材料、結構、系統(tǒng)安全性等方面提出預防性防火措施。

3.1 材料方面

材料防火主要措施如下：（1）車輛設計及選用材料的防火要求應符合相應標準，且選取燃燒能力小的材料；（2）關于耐火性，座椅等設計和內(nèi)裝部件的材料首先應防止火勢蔓延；（3）所用材料的耐火性應經(jīng)中國相關鐵路部門或有資質(zhì)的其他認證機構試驗；（4）車體內(nèi)墻板和貼面以及內(nèi)部設備件非金屬材料等都應具有阻燃或滯燃性能；（5）在選擇材料時注意有關的其他重要特性，特別是應盡可能抑制可燃氣體的毒性，不應使用含有石棉（Asbestos）的絕緣材料。

3.2 結構方面

結構防火主要措施如下：（1）結構上防止人為縱火和技術故障引起火災，進行冗余設計，火災時緊急基本功能應能維持使用（如通信、應急燈等）；（2）電纜具有絕緣功能，電氣部件具有接地、隔熱、密封等保護；（3）減緩和限制火勢蔓延。結構設計防止熱集中和熱袋效應，保證電熱元件有充分的進出風，防止表面溫度超過200℃?；馂臅r可自動切斷火災車的空調(diào)通風系統(tǒng)和手動關閉其他車空調(diào)；（4）設置防火隔離區(qū)，以延遲/阻止火勢的蔓延，防止火/煙的蔓延，設置相對安全的區(qū)域，確保車上旅客有時間疏散。

3.3 系統(tǒng)方面

系統(tǒng)防火主要措施如下：（1）火災探測：應適應可能發(fā)生的火災情況，設置在煙、熱量易于集聚區(qū)域，并定義報警、故障報警的后續(xù)動作；（2）火災預警：當遇到火災時，滅火系統(tǒng)和疏散管理能及時可靠地報警，贏得滅火、疏散、救援時間，減少人員傷亡及財產(chǎn)損失；（3）配置滅火器具：在司機室及客室易發(fā)生火災的地方設置滅火器，適用的滅火劑要環(huán)保并適應電氣裝置滅火和油類滅火，應便于取用并配有標識。

4 火災疏散

火災疏散主要措施如下：

設置逃生線路、疏散、緊急出口及標識，以方便撤離和疏散，減少（限制）乘客逗留車內(nèi)時間。

5 結語

本文根據(jù)磁懸浮列車的結構及運行特點，根據(jù)磁懸浮列車的防火需求及目標，分別從材料選擇、結構設計、系統(tǒng)安全性及火災疏散等方面提出了一系列的防火技術措施，對列車運行安全性起到了一定的預防作用，確保磁懸浮列車的結構安全性及運行穩(wěn)定性。

參考文獻

[1] 鐵路車輛預防性防火-車輛結構設計[德國標準 DIN5510-4（1988）][S].

[2] 鐵路車輛預防性防火-電氣設備安全要求[德國標準 DIN5510-5（1988）][S].

[3] 機車車輛阻燃材料技術條件（鐵標 TB/T3138-2006）[S].

[4] 中低速磁浮交通車輛（企標 Q/CYBGM001-2008）[S].

作者簡介：黃雪飛（1985-），女，河北唐山人，唐山軌道客車有限責任公司產(chǎn)品技術研究中心助理工程師，工學碩士，研究方向：軌道車輛系統(tǒng)集成及防火。endprint

摘要：中低速磁懸浮列車是利用電磁力使列車懸浮于軌道上，利用直線電機驅(qū)動前進，具有噪聲小、無污染和環(huán)境兼容性好等特點。文章通過對磁懸浮列車的防火安全性的需求進行分析，從材料選擇、結構設計及系統(tǒng)防火設計等方面提出了預防性防火技術措施，提高了列車的防火安全性。

關鍵詞：中低速磁懸浮列車；防火安全；防火技術措施；電磁力；直線電機

中圖分類號：U229 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0095-02

中低速磁懸浮列車是一種利用電磁力將列車懸浮于軌道上，采用非接觸運行方式并由直線電機驅(qū)動前進的新型地面有軌交通工具。與普通輪軌列車相比，磁懸浮列車取消了起“支承”和“驅(qū)動”作用的車輪和由電機驅(qū)動車輪的傳動機構，具有安全舒適、噪聲小和環(huán)境兼容性好等優(yōu)點，其線路敷設條件寬松、建造成本低，易于運用和維護。

防火安全對中低速磁懸浮列車運營安全尤為重要。其防火應以防為主，消防結合，建立防火技術體系及管理機制：一是避免發(fā)生火災或延緩火勢蔓延；二是一旦發(fā)生不可預測的火災，可及時滅火救援，引導乘客疏散至安全區(qū)域，確保證乘客人身安全及降低財產(chǎn)損失。為此，結合磁懸浮列車的結構和運用的特點，有必要進行防火安全性的技術分析。

1 列車特點及非金屬材料的應用

1.1 主要技術參數(shù)

1.2 列車特性要求

針對磁浮列車特性，在材料選取和結構設計上采取了相應的預防性措施，在車頭的底部設置除雪等清障器；采用夾層玻璃車窗增強抗風沙及冰雹等沖擊能力；在磁懸浮列車運行時，列車外表面和內(nèi)部環(huán)境相對地面的靜止設施會產(chǎn)生靜電電位差，為保證人身安全，應實行靜電釋放，使殘余的電能低于350mJ；設置避雷器，防止雷電造成危害；避免使用磁性材料；采取相應的防電磁干擾措施。

1.3 非金屬材料應用

鋁合金車體內(nèi)表面及底架下表面噴涂3mm阻尼漿，主要成分為水性合成樹脂，是一種不燃防火材料，能很好地保護車體。

內(nèi)裝部件采用的非金屬材料應充分考慮材料的防火性能，平頂板、司機室間壁采用鋁蜂窩復合結構，外露表面噴漆或噴塑處理；側(cè)頂板、側(cè)墻板、門立罩板采用聚酯玻璃鋼材料，具有良好的阻燃性、防火性、少煙和低毒性；地板采用主要成分為中密度纖維膠合板，地板上鋪3mm厚阻燃地板布；防寒材主要成分為玻璃棉氈、巖棉，為不燃材料。

座椅面板采用結構泡沫玻璃鋼制成，即采用表面玻璃鋼，中間夾結構泡沫型式。

空調(diào)系統(tǒng)的車頂供風道、車上廢排風道、司機室風道等為鋁合金材料，外敷保溫材聚氨酯或消音棉等防火材料。

2 防火安全策略

磁懸浮列車是在高架、單軌的軌道上運行，兩側(cè)車門是不能開啟的，其防火技術措施、救援與疏散同其他交通工具相比有一定的特殊性。以保護旅客人身安全和財產(chǎn)為目標，分別從引起火災的可燃物、溫度、空氣（氧氣）三個條件對磁浮列車防火安全進行深入分析：在材料防火性能要求，限制著火條件的產(chǎn)生，防止或延遲火勢的蔓延，降低煙霧毒氣的擴散對人身造成的傷害；在防火結構設計，防止人為縱火和因技術故障引起火災，阻止火勢蔓延；在火災監(jiān)測與應急功能方面，設置火災預警與探測系統(tǒng)、合理設計疏散通道以及火災情況下的應急行車功能（如應急通風與照明），引導人員疏散至安全地帶。通過上述防火策略降低火災的潛在風險。

3 防火技術措施

針對磁懸浮列車的結構及運行特點，分別從材料、結構、系統(tǒng)安全性等方面提出預防性防火措施。

3.1 材料方面

材料防火主要措施如下：（1）車輛設計及選用材料的防火要求應符合相應標準，且選取燃燒能力小的材料；（2）關于耐火性，座椅等設計和內(nèi)裝部件的材料首先應防止火勢蔓延；（3）所用材料的耐火性應經(jīng)中國相關鐵路部門或有資質(zhì)的其他認證機構試驗；（4）車體內(nèi)墻板和貼面以及內(nèi)部設備件非金屬材料等都應具有阻燃或滯燃性能；（5）在選擇材料時注意有關的其他重要特性，特別是應盡可能抑制可燃氣體的毒性，不應使用含有石棉（Asbestos）的絕緣材料。

3.2 結構方面

結構防火主要措施如下：（1）結構上防止人為縱火和技術故障引起火災，進行冗余設計，火災時緊急基本功能應能維持使用（如通信、應急燈等）；（2）電纜具有絕緣功能，電氣部件具有接地、隔熱、密封等保護；（3）減緩和限制火勢蔓延。結構設計防止熱集中和熱袋效應，保證電熱元件有充分的進出風，防止表面溫度超過200℃。火災時可自動切斷火災車的空調(diào)通風系統(tǒng)和手動關閉其他車空調(diào)；（4）設置防火隔離區(qū)，以延遲/阻止火勢的蔓延，防止火/煙的蔓延，設置相對安全的區(qū)域，確保車上旅客有時間疏散。

3.3 系統(tǒng)方面

系統(tǒng)防火主要措施如下：（1）火災探測：應適應可能發(fā)生的火災情況，設置在煙、熱量易于集聚區(qū)域，并定義報警、故障報警的后續(xù)動作；（2）火災預警：當遇到火災時，滅火系統(tǒng)和疏散管理能及時可靠地報警，贏得滅火、疏散、救援時間，減少人員傷亡及財產(chǎn)損失；（3）配置滅火器具：在司機室及客室易發(fā)生火災的地方設置滅火器，適用的滅火劑要環(huán)保并適應電氣裝置滅火和油類滅火，應便于取用并配有標識。

4 火災疏散

火災疏散主要措施如下：

設置逃生線路、疏散、緊急出口及標識，以方便撤離和疏散，減少（限制）乘客逗留車內(nèi)時間。

5 結語

本文根據(jù)磁懸浮列車的結構及運行特點，根據(jù)磁懸浮列車的防火需求及目標，分別從材料選擇、結構設計、系統(tǒng)安全性及火災疏散等方面提出了一系列的防火技術措施，對列車運行安全性起到了一定的預防作用，確保磁懸浮列車的結構安全性及運行穩(wěn)定性。

參考文獻

[1] 鐵路車輛預防性防火-車輛結構設計[德國標準 DIN5510-4（1988）][S].

[2] 鐵路車輛預防性防火-電氣設備安全要求[德國標準 DIN5510-5（1988）][S].

[3] 機車車輛阻燃材料技術條件（鐵標 TB/T3138-2006）[S].

[4] 中低速磁浮交通車輛（企標 Q/CYBGM001-2008）[S].

作者簡介：黃雪飛（1985-），女，河北唐山人，唐山軌道客車有限責任公司產(chǎn)品技術研究中心助理工程師，工學碩士，研究方向：軌道車輛系統(tǒng)集成及防火。endprint