淺談高鐵機(jī)車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)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(jī)車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)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(jī)車車輛自身的機(jī)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(jī)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(bào)警系統(tǒng)提前預(yù)警，通過消防聯(lián)動控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)車的自動滅火成為基礎(chǔ)消防的首要選擇。

高鐵機(jī)車；火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析；技術(shù)解決方案

引言

火災(zāi)是現(xiàn)代化高鐵機(jī)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(jì)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(jì)、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(jī)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(jī)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(jì)損失，從而帶來惡劣的社會影響。因此對于機(jī)車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行科學(xué)的分析和評估，提出預(yù)防機(jī)車火災(zāi)的措施和應(yīng)急預(yù)案，為減小和避免機(jī)車火災(zāi)造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失將具有重要的意義。

一、機(jī)車火災(zāi)研究的重要性

現(xiàn)代化高鐵機(jī)車系統(tǒng)是人們?nèi)粘３鲂械闹匾煌üぞ撸罱鼛啄暝谌蚨嫉玫搅丝焖俚陌l(fā)展。隨著中國一帶一路國策的發(fā)展和落實(shí)，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(shí)和實(shí)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(yùn)營里程最長，運(yùn)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(yùn)送旅客400多萬人次，高鐵動車組安全運(yùn)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(dá)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(jì)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(yùn)行場所及車輛機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，一旦發(fā)生火災(zāi)損失巨大后果嚴(yán)重，因此，現(xiàn)代化機(jī)車火災(zāi)自動報(bào)警及自動滅火控制系統(tǒng)的研究就成為機(jī)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(jì)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(jī)車的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析

（一）點(diǎn)火源

現(xiàn)代化高鐵機(jī)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(jī)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(jī)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(yùn)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(fù)荷運(yùn)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?yàn)殡姎庠蛞l(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(jī)車車輛火災(zāi)的另一重要因素，在日常運(yùn)行中，機(jī)車車輛的電氣系統(tǒng)均要進(jìn)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(jī)車車輛運(yùn)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(hù)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(bào)警系統(tǒng)的占20%；接受過安全培訓(xùn)的人員不足30%，機(jī)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(jī)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(bào)復(fù)社會故意在機(jī)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(jī)車的火災(zāi)安全措施

（一）點(diǎn)火源的管理

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

1）在設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收階段，嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，電器設(shè)備采用安全合格并具有良好的保護(hù)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(xiǎn)場所知道嚴(yán)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(yán)格的設(shè)備操作規(guī)程。

3）要知道嚴(yán)格的動火審批制度，嚴(yán)格管理機(jī)車上動火作業(yè)前的審批、并制定相應(yīng)的保護(hù)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(xì)和科學(xué)的防火應(yīng)急預(yù)案，便于消防人員和機(jī)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(jī)車上的所有人員疏散到遠(yuǎn)離機(jī)車的安全區(qū)域。

3）要對乘務(wù)人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，一是培訓(xùn)如何使用機(jī)車上所配置的滅火器材來迅速滅火、快速報(bào)警、二是指揮乘客緊急疏散。

4）利用機(jī)車上的廣播和顯示器進(jìn)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(jī)車消防系統(tǒng)設(shè)施的建立及其作用

1）火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

機(jī)車由于及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(bào)警系統(tǒng)在機(jī)車上配置就至關(guān)重要，火災(zāi)報(bào)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(dú)立的操作、運(yùn)行和管理，并將系統(tǒng)信息接入機(jī)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(bào)機(jī)車管理中心。

火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)主要通過在機(jī)車上布置點(diǎn)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(jìn)行全方位的監(jiān)控機(jī)車夾層、車廂、電氣機(jī)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(bào)警控制器，在通過機(jī)車的MIS管理系統(tǒng)上報(bào)給機(jī)車控制中心，提示火災(zāi)的發(fā)生，便于機(jī)車操作人員和機(jī)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(diǎn)型或者線型探測器的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，現(xiàn)在還要在機(jī)車上引用吸氣式的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，通過布置在機(jī)車內(nèi)部的管道將各個關(guān)鍵點(diǎn)位的空氣通過吸氣的方式進(jìn)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(jī)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(bào)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(jìn)行滅火。一般情況下氣體滅火系統(tǒng)主要配置在機(jī)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(bào)警系統(tǒng)相連。當(dāng)自動報(bào)警系統(tǒng)收到二級警報(bào)（同時受到感煙探測器和感溫探測器就叫二級報(bào)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(dá)到滅火的目的。具有手動、自動和機(jī)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(shí)施滅火的區(qū)域。

3）高壓細(xì)水霧自動滅火系統(tǒng)

高壓細(xì)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(dá)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(xì)水珠。在火場中，毛細(xì)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(xì)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(dá)到使火源窒息的作用，同時，此系統(tǒng)具有高加速度的毛細(xì)水珠可實(shí)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(xì)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(jìn)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(dú)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(zhǔn)確、有效地探測及撲滅火源，集報(bào)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(fèi)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(hù)改為直接對各種較小封閉空間和貴重設(shè)備的保護(hù)。

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(jī)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(fēng)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(jì)損失。當(dāng)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(jìn)一步蔓延和擴(kuò)大，造成更大的損失。因此，車廂內(nèi)的通風(fēng)排煙系統(tǒng)就顯得格外重要了。根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，要正確安裝并調(diào)節(jié)車廂的排煙風(fēng)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(jī)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(shí)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(jī)車的消防安全工作作為一項(xiàng)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(jī)車的特點(diǎn)、吸取歷史經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，各司其職，共同構(gòu)建一個完善合理的機(jī)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。