浅谈高铁机车火灾风险分析及安全措施

马新维

陕西省西安市高新一中高三

浅谈高铁机车火灾风险分析及安全措施

马新维

陕西省西安市高新一中高三

高铁机车车辆自身的机构原因（密闭）及内部众多电气配置系统，其火灾隐患相对应之前的普通机车或其他的交通设施相对较大。一旦发生火灾，其火情蔓延的速度非常迅速，外部施救条件有限，所以依靠自动化的火灾报警系统提前预警，通过消防联动控制系统实现机车的自动灭火成为基础消防的首要选择。

高铁机车；火灾风险分析；技术解决方案

引言

火灾是现代化高铁机车系统发生频率较高且危害较大的事故之一。随着全球经济的告诉发展，高速铁路是解决城际之间交通的最高效、最经济、最便捷的重要交通工具，在全球领域都得到了快速的发展，而地铁是城市现代化发展解决交通拥挤的重要手段，高速铁路系统的机车虽然有不同的类型和结构，但在系统防火危害中所面临的问题是相同的。机车系统封闭、而且人流量大，一旦发生各种事故，人员疏散和营救工作都非常困难，容易引发人员重大伤亡及造成重大的经济损失，从而带来恶劣的社会影响。因此对于机车火灾风险进行科学的分析和评估，提出预防机车火灾的措施和应急预案，为减小和避免机车火灾造成的人员伤亡和财产损失将具有重要的意义。

一、机车火灾研究的重要性

现代化高铁机车系统是人们日常出行的重要交通工具，最近几年在全球都得到了快速的发展。随着中国一带一路国策的发展和落实，横贯东南亚、中国大陆、连接欧洲、俄罗斯的高速铁路正在逐步的落实和实施过程中，高速铁路系统在全球市场未来发展空间都非常巨大。目前，我国已经成为世界上高速铁路运营里程最长，运行速度最高、在建规模最大的国家，目前我国每天开行高速动车组4200多列，运送旅客400多万人次，高铁动车组安全运送乘客超过50亿人次，按照铁道部的规划，2020年，我国高速铁路的规模将达到1.8万公里，高速铁路已经成为中国制造在国际舞台上的代名词。高速铁路系统与人们的日常生活和国家经济发展已经密不可分，所以其安全性至关重要，而且由于其特殊的运行场所及车辆机构系统，一旦发生火灾损失巨大后果严重，因此，现代化机车火灾自动报警及自动灭火控制系统的研究就成为机车公共安全和消防工程领域的一个重要课题。

随着社会经济的发展，安全问题越来越受到重视，火灾安全的研究发展到火灾的早期发现和预防、火灾的自动灭火以及人员的紧急疏散等方面的研究。

二、机车的火灾风险分析

（一）点火源

现代化高铁机车一般均采用密闭系统，属于特殊的一种场合。高科技的机车车辆均配置有大量的电气控制系统，有电源及控制系统、发动机系统、照明、监控、消防、信号检测、各种开关柜、变电所等等系统，车厢内布置有有许多的电气设备和控制电缆。而这些系统经常处于启动和关闭的操作过程中，在运行过程中容易引发火灾。根据公安部沈阳消防研究所技术鉴定中心的资料表明，电气火灾大部分是由短路、漏电、电气设备超负荷运转、违章操作等原因直接或间接造成的。有关资料显示，2012年全国因为电气原因引发的火灾占火灾总数的32.2%，是引发火灾的第一大因素。

另外用火不慎也是引发机车车辆火灾的另一重要因素，在日常运行中，机车车辆的电气系统均要进行巡检和维修，有些维修需要电焊和气割，要动明火，若明火失控、也会导致火灾的发生。

（二）人为因素

现代高铁机车车辆运输的人员形形色色，乘客的素质也高低不一，根据北京市劳动保护所得调查研究结果，在经常乘坐高铁的乘客中，不知道车厢内装有报警系统的占20%；接受过安全培训的人员不足30%，机车中有人抽烟时，会阻止的人占25%。一些乘客无视车辆管理的要求，携带易燃易爆或者有毒物品上车，很容易在机车内造成事故发生。另外乘客所携带的充电宝、吸烟的烟头都有可能引发火灾，这些都增加了火灾发生的概率。

另外、现在有不法分子为了报复社会故意在机车上纵火，还有恐怖分子在公共交通工具上发动恐怖袭击等等，都是引发火灾发生的可能性因素。

三、机车的火灾安全措施

（一）点火源的管理

全面分析高铁机车火灾中的点火源，对比较常见的要引发火灾的点火源有制定严格管理措施进行重点管理。

1）在设计、施工、验收阶段，严格执行国家有关的技术标准，电器设备采用安全合格并具有良好的保护措施的设备，敷设的电线电缆采用阻燃或者低卤无烟的电线电缆。

2）对于危险场所知道严格的电气火灾管理措施。出入登记、设置警示牌并制定严格的设备操作规程。

3）要知道严格的动火审批制度，严格管理机车上动火作业前的审批、并制定相应的保护措施以及所要采取防火灭火措施。

（二）防火应急预案

1）针对可能发生的火灾，要制定详细和科学的防火应急预案，便于消防人员和机车乘务人员可以很好的合作，迅速并科学的处理火灾发生以后的火情处理。

2）要制定科学的人员紧急疏散预案，在火灾发生之后，在最短的时间内将机车上的所有人员疏散到远离机车的安全区域。

3）要对乘务人员进行安全培训，一是培训如何使用机车上所配置的灭火器材来迅速灭火、快速报警、二是指挥乘客紧急疏散。

4）利用机车上的广播和显示器进行安全警示和防火安全知识宣传，提高乘客的消防安全意识。

（三）机车消防系统设施的建立及其作用

1）火灾报警系统

机车由于及结构特点所决定，空间小而且密闭，一旦发生火灾蔓延迅速、危害大，那么越提前发现火灾警情就会降低损失，减少损害，所以火灾报警系统在机车上配置就至关重要，火灾报警系统具有自己的网络结构和布线系统，系统可以独立的操作、运行和管理，并将系统信息接入机车的MIS系统（管理信息系统），可及时将火灾警情同步上报机车管理中心。

火灾报警系统主要通过在机车上布置点型烟雾探测器、感温探测器和感温感烟复合探测器，以及线性感温探测器进行全方位的监控机车夹层、车厢、电气机车车头等空间的变化，及时将发生的火灾警情传递到火灾报警控制器，在通过机车的MIS管理系统上报给机车控制中心，提示火灾的发生，便于机车操作人员和机车控制中心的调度人员对于火灾的及时掌控和处理。

除了传统的采用点型或者线型探测器的火灾报警系统，现在还要在机车上引用吸气式的火灾报警系统，通过布置在机车内部的管道将各个关键点位的空气通过吸气的方式进行采样分析，判断是否有发生火灾的可能。

2）气体灭火系统

机车上发生火灾之后，如何灭火也是一个重要问题，所以需要配备相应的灭火系统，气体灭火就是最佳的选择，发生火灾之后，通过火灾报警控制系统联动气体灭火装置的释放抑制性气体（七氟丙烷、IG541等）来进行灭火。一般情况下气体灭火系统主要配置在机车车头部分，大部分的电气控制设备都集中在此。首先，将气体灭火系统和火灾自动报警系统相连。当自动报警系统收到二级警报（同时受到感烟探测器和感温探测器就叫二级报警）的时候，就会发出一个信号给气体灭火系统的控制盘，由灭火控制板控制气体灭火装置释放，向发生火灾区域喷放气体从而达到灭火的目的。具有手动、自动和机械操作三种方式。一般情况下灭火指令有延迟0-30s（可以调节）才启动灭火系统，目的就是为了让乘客有时间撤离即将实施灭火的区域。

3）高压细水雾自动灭火系统

高压细水雾灭火系统是纯物理灭火系统，提供水从液态常温到高温蒸发变成气态的物理作用，达到吸收火场能量的目的，水蒸汽快速膨胀还能降低火场氧气的浓度，无污染，绝对环保，和气体灭火相比水的成本要低很多。此系统通过高压和喷嘴将通过管道的水雾化城具有高动能100um下以的毛细水珠。在火场中，毛细水珠庞大的接触表面积能够快速充分的吸收火源附近的能量，通过毛细水珠在火场中从液态到气态的蒸发，置换火场中的氧气，达到使火源窒息的作用，同时，此系统具有高加速度的毛细水珠可实现对火场的全淹没，并且可以用于被遮挡和受阻空间的火灾的处理；此外，毛细水珠气化所产生的水蒸气还可以吸附烟尘粒子，而较大的水雾面积作用可对有毒烟气进行过滤和降解。

4）火探管式自动探火灭火系统

火探(FIREDETECT)管式自动探火灭火装置(以下简称火探装置)是消防行业的一个创新发明。作为一套简单、低成本且高度可靠的独立自动灭火系统，它无需任何电源，无需专门的烟、温探测器，无需复杂的设备及管线，利用自身储压，依靠一根经充压的火探管及一套火探瓶组就能快速、准确、有效地探测及扑灭火源，集报警和灭火于一体，将火患扑灭在最初阶段。既可大幅度降低工程的造价，也可降低每次灭火的费用，并且不会对人员造成任何伤害。采用火探装置，可由原来对较大封闭空间的保护改为直接对各种较小封闭空间和贵重设备的保护。

作为一种新型探火灭火装置，火探装置解决了困扰消防行业已久的对电器设备、控制箱、配电板等易发生火患的空间的防火问题。机车车头部分配备较多的配电柜以及其他系统的电气控制柜，比较适合配备火探管式自动探火灭火系统。

5）车厢内安装通风排烟系统

发展迅速，燃烧蔓延快，火灾引发的烟气在车厢内会迅速地蔓延，并在短时间内充满整个车厢，造成重大人员伤亡和经济损失。当车厢内发生火灾时，在短时间内所产生的大量的燃烧热和浓密的烟雾，以及各种新型高分子合成材料燃烧时产生的有毒，刺激性气体，是造成人员伤亡的主要原因。同时，由于混杂着高温可燃性气体烟气的迅速流动，容易引起火势的进一步蔓延和扩大，造成更大的损失。因此，车厢内的通风排烟系统就显得格外重要了。根据实验情况，要正确安装并调节车厢的排烟风速，可以迅速将烟气排到车厢之外，将人员伤亡和损失降到最低。

6）置灭火器

在机车车厢内部配置一定比例的灭火器，在发生火灾时便于乘务人员或者乘客用来灭火。

总结

随着我国高速铁路的成功实施及大力发展，铁路正朝着高速、重载、高密度的方向发展，现代化的高速铁路系统在国家城际之间的交通领域，正发挥着越来越重要的作用。高速机车的消防安全工作作为一项社会化的系统工作，需要全社会各个方面的共同协作。社会相关单位和个人要在“预防为主、防消结合"的方针指导下，结合高速机车的特点、吸取历史经验教训，各司其职，共同构建一个完善合理的机车消防安全社会化的管理体系。让高速铁路真正成为安全、快捷、绿色、舒适的出行方式。

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马新维（1991-），男，汉族，河南省南阳县人，陕西省西安市高新一中高三在读学生。