公交车用细水雾灭火系统的研究现状及展望

聂 磊 刘炳海 凌宗余

1. 引言

城市公共交通是城市的先导性、基础性产业，是城市发展规划和城市增长的基本要素，是城市经济发展的命脉。所以，作为城市公共交通主体的公交车，无疑在城市经济社会发展中占有举足轻重的地位。随着我国城市化进程的推进，我国公交车保有量大幅增加，根据建设部的发展规划，目前应在50~60万辆的规模[1]，但伴随而来的各类安全事故也在不断增加，火灾事故便是其中重要的一种。2009年，全国各地有报道的公交车火灾事故达几十起之多，其中以成都“6.5”公交纵火事件最为惨烈，给全社会敲响了公交火灾防护的安全警钟。

目前，在机动车保有量较多的国家和地区，各类车辆火灾在火灾总数中占有较大比重。文献[2]的统计结果表明，1999年美国共发生公路类车辆火灾288220起，约占美国火灾总数的17%；其中公交车及校车类火灾1900起，占公路类车辆火灾的0.7%。由瑞典和挪威专业机构作出的一项调查表明，两国每年有高达1%~1.4%的公交车与客车会发生不同程度的火灾[4]。国内方面，2009年北京市共发生机动车火灾689起，占火灾总数的12.35%，其中就有数起为公交车火灾[3]。

关于公交车的消防安全，较为普遍的观点是使用阻燃材料。阻燃材料能降低火灾发生的几率，但阻燃不等于不燃，这也是世界各国车辆火灾依然频发的原因。鉴于公交车是我国城市居民上下班的主要交通工具，做好公交车的消防安全工作是城市安全体系中重要的一环，对保障广大人民群众的生命财产安全，维护社会秩序稳定具有重要的政治意义和现实意义。为此，全国政协委员温思美曾建议，在我国城市公共交通车辆上装备“消防安全防护系统”[5]。就目前的各类消防系统来看，细水雾兼具水灭火和气体灭火的双重优点，可以说是一种非常适用于城市公共交通的高效、无毒的消防灭火系统。

2. 国外公交车用细水雾灭火系统研究

瑞典的SP（Science Partner）技术研究所是国外较早开展公交与客车消防研究的机构，相关的研究工作包括：车体阻燃材料的性能测试；真实尺度火灾的数据采集；细水雾扑灭发动机舱火灾的实验研究以及车辆火灾的动力学模拟等。其中细水雾灭火实验的研究结果表明，在发动机工作或停机的状态下，细水雾可以扑灭发动机舱的喷雾火、材料阴燃火、油盘火等各种类型的火灾。

瑞典的Fogmaker公司已成功开发出应用于公交及其它车辆发动机舱的容器式高压细水雾灭火系统，并获得了SP的认定。该系统的主体是一个充装了水和高压氮气的压力容器，储水量为4L，在喷头工作压力为10MPa的条件下，有效喷射时间约为40s。当发生火灾时，安装于发动机舱的探测软管首先因高温破裂，管路的压力随之下降并引起驾驶室的声光报警器报警，驾驶员只要通过启动按钮启动容器顶部的压力开关即可进行灭火。在容积为4m3的公交车发动机舱灭火实验中，该系统用时6s扑灭火灾[6]。可见，细水雾灭火系统对发生在公交车发动机舱的火灾具有良好的灭火性能。

目前，美国等国家都有类似的公交车用细水雾灭火系统，并且申请了多项专利，产品广泛应用于包括公交车在内的各种车辆，但一般多应用于车辆发动机舱，直接应用于乘客车厢的尚未见报道。

3. 国内公交车用细水雾灭火系统研究

3.1 泵式细水雾灭火系统

成都“6.5”公交事件发生后，四川省公安消防总队联合相关单位研制出了我国第一辆安装有车厢细水雾灭火系统的公交车。该车安装了两套灭火系统，分别为发动机舱的超细干粉灭火系统和车厢的低压细水雾灭火系统。其中，车厢的低压细水雾灭火系统由控制机构、电源转换装置、水泵、水箱、输送管道和雾化喷头等组成。据报道[7]，防火公交的车厢顶部安装有8只细水雾喷头，灭火系统的灭火剂储存量为200L，可供喷头持续喷射约2分钟；在所做模拟实验中，系统响应时间不大于5s，并能在10s内控制火势，60s内扑灭车厢火灾。该细水雾灭火系统现已通过了公安部消防局和四川省科技厅组织的科技成果鉴定。

成都防火公交在建立车厢火灾实验模型、研制适用于乘客车厢的低压细水雾灭火系统方面进行了有价值的探索，具有一定的开创意义，标志着我国在公交车消防领域的研究工作已经起步。

但其不足之处亦不容忽视。首先是电源的使用寿命，目前免维护蓄电池的使用寿命宣称可达5年以上甚至可达10年，但实际使用过程中往往相差甚远；其次是水泵长时间不运行的情况下，零部件易锈蚀，缩短了水泵的使用寿命；电源和配套供电系统体积较庞大，给安装和运营带来不便；电源自身也存在火灾隐患，在长时间运营之后，可能出现电源接点松动、绝缘外皮破损老化等现象，很容易造成短路打火，从而引起火灾。

3.2 贮压瓶组式细水雾灭火系统

贮压瓶组式细水雾灭火系统可以在一定程度上消除泵式系统的不足。贮压瓶组式细水雾灭火系统由贮气瓶、控制机构、水箱、输送管道和雾化喷头等组成的优势是系统简单可靠、维护方便、使用寿命长，且自身不存在火灾隐患。唯一需要注意的问题是高压气瓶的使用，但可通过降低充装压力，例如只充装10MPa（远低于天然气气瓶20 MPa的充装压力），按时检测（5年一次）等措施降低这种危险性，并且这种危险性本身也是极低的。

4. 存在问题及展望

就我国国情而言，应用于乘客车厢的细水雾灭火系统的推广目前面临诸多的问题，主要有以下几点：

1）灭火性能的问题：公交车要在多种天气条件下运行，车辆是否密封也有很大不同，而细水雾的灭火性能与风速等因素密切相关，细水雾灭火系统能否在相对恶劣的条件下灭火或控火是决定其能否应用的前提条件。至今我们仍缺乏足够的灭火实验数据为我们的决策提供支撑。

2）成本问题：灭火系统的成本包括初期的安装成本、系统安装后的维护成本以及增加车辆能耗的成本等，过高的成本必然使运营单位望而却步，因而有必要进一步降低其各项成本。如果能够充分利用公交车辆本身的动力系统，灭火系统的结构将大大简化，成本也将大幅降低。

3）灭火系统自身的可靠性与安全性：一旦车辆发生火灾，灭火系统必须能够立即投入工作，这就对其可靠性提出了要求；此外，灭火系统自身配备的电力或储压系统也可能存在安全隐患。需要大量的实验才能够提供可靠性和安全性的数据。

总之，提高我国公交车的消防安全防护能力是十分必要的。从国内外的研究及应用现状来看，细水雾灭火技术是一种十分适用于城市公交车的高效、无毒的消防灭火系统。随着我国公交车数量的不断增加以及细水雾灭火技术的进一步完善，公交车用细水雾灭火系统的市场前景将十分广阔。

[1] 杨志.城市公交,不容忽视的国防教育载体[EB/OL].北京:中国公众科技网,2010[2010-6-2]. http://arm.cpst.net.cn/gfjy/2010_01/26442- 5988.html

[2] Marty Ahrens.U.S.vehicle fire trends and patternsed[R].National Fire Protection Association,02169-7471,2004

[3] 杨艳,刘海燕.北京消防公布09年十起有影响火灾[EB/OL].北京:人民网,2010[2010-6-2].http://news.sohu.com/20100202/n270002- 113.shtml

[4] Rolf Hammarström,Jesper Axelsson,Michael Försth,et al. Bus fire safety[R].SP Report 2008:41,2008

[5] 丘勋锐,张飞.公交车应装备消防安全防护系统[N].人民公安报 · 消防周刊,2010-3-12(001)

[6] Fogmaker International AB.Full-scale extinguishing trials of water mist in a bus fire,in accordance with SBF 128[R].F325912,2004

[7] 张宁.遂宁造出防火公交车[EB/OL].遂宁:遂宁新闻网,2010 [2010-6-2].http://www.snxw.com/zhuanti/gjc/index.html