欧盟动车组客室隔断耐火性能研究

李 杰，周安德，谢红兵，陈三猛，于建顺

(中车株洲电力机车有限公司，湖南 株洲 412000)

0 引言

随着我国“一带一路”的提出和中国高铁“走出去”战略的深入推进，给国内轨道交通装备提供了难得的发展机遇。而欧洲铁路互联互通技术规范体系已经发展成为具有一定国际影响力的技术规范体系，目前欧洲动车组车辆常用的防火标准体系包括TSI Reg(EU)1302/2014[1]、EN 45545-3[2]、BS 6853[3]等。动车组设置防火隔断的目的在于有效地限制火灾的蔓延，为乘客及乘务人员的疏散争取时间和空间，且保证车辆一定的运行能力。本文以某出口欧盟动车组车辆为基础，基于TSI Reg(EU)1302/2014对于客室隔断耐火性能进行了试验研究和分析。

1 客室隔断耐火性能要求

各试验的测试原理相同，且均分为水平耐火试验(如底架地板)和垂直耐火试验(如客室隔断)，试验时，将样件安装于试验炉上，炉内才有火焰喷枪进行升温，来模拟火灾发生时的温度变化。客室隔断的目的是阻挡车内火灾向另一侧蔓延，保护相邻区域的乘客安全，主要判断要求为完整性E。表1为不同标准体系对客室隔断的耐火性能要求及评判标准，可以看到，尽管TSI Reg(EU)1302/2014和EN 45545引用的试验标准都是EN 1363-1[4]，但EN 45545-3对于完整性的要求是不需要棉垫作为评判依据。

表1 不同标准体系对客室隔断的耐火性能要求及评判标准

2 客室隔断设计

客室隔断位于车辆乘客区域，且根据TSI Reg(EU)1302/2014，对于B类车辆(即EN 45545-3对应的OC3)，其布置的间隔应满足车辆长度方向上小于30 m。以出口欧盟的某动车组为例，客室隔断布置与车辆贯通道两端，其包括了电动双开防火外端门、内装端墙等结构，其试验样件如图1所示。

内装端墙为铝合金结构，且双面喷涂防火涂料后再用面漆覆盖，端墙板通过螺栓固定在车体上，其与车体的搭接处固定有防火膨胀胶条。防火外端门整体吊挂在车体上，在试验时处于关闭状态，内装端墙上固定有防火膨胀胶条，且与门扇的门框间保留一定间隙，确保门扇在正常情况下能打开和闭合。一旦发生火灾，防火膨胀胶条会迅速膨胀，填补内装端墙与车体以及门扇间的间隙，阻止火焰和烟气的蔓延。

3 试验方案

整个客室隔断试验样件安装在试验炉的墙面上(见图2)，隔断试验样件与试验炉之间的空隙通过防火棉进行填充，炉内通过火焰来产生高温，模拟客室一侧着火对隔断的影响。另外，为研究防火涂料的隔热效果，在内装端墙上贴有热电偶来测量非暴露面的温度。

4 试验结果分析

试验炉内温度按EN 1363-1执行，试验过程中实际平均温度、标准温度以及背火面内装端墙温度如图3所示。根据3个背温测点显示和试验后检查，15 min时温度约270℃左右，防火涂料在高温的作用下会膨胀成20～30 cm厚的絮状物并覆盖在基材上，因此具备一定的隔热能力。

图1 客室隔断结构 图2 客室隔断安装实物图

图3 实际温升曲线与标准温升曲线

表2 试验现象记录表

试验进行了15 min，试验过程的现象记录如表2所示，试验结束后样件状态如图4所示。试验开始炉温在250℃～300℃，防火膨胀胶条开始膨胀产生絮状物体，约2′30″，炉内烟雾通过间隙蔓延到炉外，约7 min时大量防火胶条膨胀后产生的絮状残留物开始脱落，试验后期样件背面油漆开始起泡变色，整个过程中样件保持了较好的完整性。

图4 试验结束后的样件图

5 结论

本文研究分析了目前欧洲动车组车辆对于客室隔断不同的标准和试验要求，并结合具体项目对符合 Reg(EU)1302/2014 要求的客室隔断样件测试进行了分析，可为后续欧盟动车组设计和制造提供借鉴和依据。并且根据Reg(EU)1302/2014和EN 45545-3关于客室隔断要求的对比以及试验现象的分析，可得出以下结论。

1)TSI Reg(EU)1302/2014引用的试验和评判标准EN 1363-1与EN 45545对于完整性的评判要求是有所区别的，须在后续的车辆设计中注意。

2)本车辆的客室隔断设计满足TSI Reg(EU)1302/2014对于客室隔断完整性E15的要求，可为乘客的疏散提供大量的时间。

3)铝合金熔点较低，喷涂防火涂料是一种较好的改进手段，且防火涂料具备一定的隔热能力，尽管不能达到EN 1363-1的隔热要求(平均温升不超过140℃，最大温升不超过180℃)，但仍可以作为防火隔断隔热性设计的一个辅助手段，并可作为减重轻量化等措施进行考虑。