谷緒地，歐陽立芝，仇 杰，熊劍春，李樹寶

（唐山軌道客車有限責任公司 產品研發(fā)中心，河北唐山063035）

專題研究

動車組新型防火端門設計*

谷緒地，歐陽立芝，仇 杰，熊劍春，李樹寶

（唐山軌道客車有限責任公司 產品研發(fā)中心，河北唐山063035）

結合國內外火災事故分析，重點介紹了防火端門設計原則，詳細闡述了新防火防煙端門結構，目前國內還沒有專門的防煙設計規(guī)范做依據(jù)，文章提出探討性的建議供設計者借鑒。

動車組；端門；防火

火災是危及軌道車輛安全的一項重要隱患，自軌道車輛正常運營以來，發(fā)生了多起事故，隨著普通列車的不斷提速，城際高速列車的日益增多以及大、中城市輕軌、地鐵交通的快速發(fā)展，在客車運行時，車廂內已成為全封閉的場所，因此它的運行安全性直接關系到旅客的生命、財產安全。國內外一些重大客車火災事故都造成了重大的人員傷亡。事后調查表明，在火災中喪生的人員中，大部分不是直接被燒死的，而是被車廂內飾和座椅等燃燒放出毒煙熏死或熏暈后燒死的。

由此可見，動車組防火的關鍵在于防止煙霧毒氣的擴散；目前動車組防火端門的防火性能不滿足防煙的要求，只有門扇部位能滿足15 min防火要求，其整個防火端門系統(tǒng)不能滿足15 min以上火災不應波及到臨車的要求；火災發(fā)生后，大量煙霧早已籠罩整個列車，旅客可能會被大量煙霧窒息，無法在最短時間內逃生。

1 防火端門設計原則

1.1 結構設計

防火端門為感應式自動雙扇門，由門扇、承載機構、下滑道、防火框、電控系統(tǒng)等部件組成。圖1為防火端門主視圖。防火端門門扇為鋁框架玻璃結構。防火端門風擋兩側可聯(lián)動，防火端門設障礙返回防夾裝置，障礙物探測滿足EN 14752標準。門板能承受2 400 Pa的均勻載荷，永久變形≤0.4 mm。防火端門系統(tǒng)能承受縱向5g的動態(tài)沖擊力，其他方向上3g的動態(tài)沖擊力。

1.2 防火設計

防火端門的原理：通過防火材料組成防火門扇和防火結構阻礙火勢蔓延，防火門要求關閉后應能夠阻止火和煙蔓延到相鄰車輛至少15 min，保證相鄰車廂不發(fā)生火災，并且乘客不能受到損害。防火端門整體按照EN 1634－1：2000《對門和卷簾的耐火試驗方法》進行防火試驗，火焰從客室側加載。防火端門部件和材料符合DIN 5510－2第2級防火要求。防火端門四周采用防火密封膠條密封，能夠有效阻止煙擴散。緊急情況下，可以使用列車上配置的安全錘將其打碎以便逃生。

圖1 防火端門主視圖

2 防火端門設計改進

2.1 原防火端門缺陷

現(xiàn)有的鐵路防火端門：在客室端部的端墻上粘貼有防火密封膠條，當發(fā)生火災時防火密封膠條遇火膨脹（結構見圖2、圖3）。

這種結構的缺點是一旦由于制造或安裝誤差，防火密封膠條之間誤差過大，火苗會通過縫隙傳至臨車；另外防火密封膠條膨脹溫度高達近200℃，當火還未傳至端門時，大量的煙霧會通過縫隙傳至臨車，會給臨車的旅客造成窒息或恐慌，會給整車造成重大損失。

圖2 原方案整體圖

圖3 原方案X放大視圖

圖4 新型防火端門整體視圖

2.2 新防火端門設計方案

新設計的目的就是設計一種鐵路客車端部防火門，采用火災導向安全的思想，使用新的防火結構，結構簡化，方便安裝，提高防火性能，最大程度的保護旅客生命財產安全。

新型防火端門由以下零件組成：由門扇、承載驅動機構、自動復位機構、門檻、外門框、電控系統(tǒng)和按鈕開關等部件組成（見圖4）。用新防火結構達到防火防煙霧的目的，簡化結構，方便制造與安裝，降低生產成本，提高車內防火功能為目的。

該新型防火端門的特點：門扇內部為整體防火玻璃，四周框架為鋁型材，呈現(xiàn)通透性結構。通透大玻璃，方便觀察火災情況及人員疏散。門把手有熒光裝置，方便夜間或隧道內火災逃生。

發(fā)生火災后門可以自動關閉，阻擋火勢蔓延，只有手動才能將此打開。

在功能上，處于關閉狀態(tài)的門，手動按本地側門按鈕將同時打開相鄰側及本側防火端門，方便旅客及乘務人員進出。

圖4、圖5、圖6是該新型防火端門的詳細方案：防火端門防火框由以下零件組成：防火密封膠條、密封毛刷、防火框架和門扇。防火密封條粘貼在門扇的凸型材上，門扇的防火密封膠條與防火框及密封毛刷組成迷宮式結構，此迷宮式密封結構屬于非接觸式密封，此迷宮式密封結構能阻隔煙、火通過。當發(fā)生火災時，煙霧會被此迷宮式密封結構阻擋，從而傳遞不到相鄰的車廂。

圖5 新型防火端門A－A視圖

圖6 新型防火端門X放大視圖

2.3 新型防火端門設計方案防火試驗

依照EN 1634－1：2000《對門和卷簾的耐火試驗方法》對新型防火端門進行耐火試驗及耐火完整性試驗，將門扇及防火結構安裝在磚砌試驗框架外，墻厚度為240 mm。試驗爐內平均溫度及爐壓按照EN 1363－1：1999中第5條的要求進行控制。試驗前及試驗過程中每間隔一定時間對試件背火面情況進行記錄，試驗結束后對試件向火面進行記錄。試驗過程中漏出的煙霧較少，經(jīng)過試驗燃燒16 min時，門扇完整性未破壞，滿足設計要求（圖7～圖9）。

圖7 新型防火端門設計方案防火試驗前

圖8 新型防火端門設計方案防火試驗中

圖9 新型防火端門設計方案防火試驗后

3 結束語

重點介紹了新型防火端門結構，所述的防火端門在防火框，防火密封膠條，密封毛刷，通長下導軌組成新型防火結構，發(fā)生火災后，能有效的阻隔煙霧及火災波及到臨車；另外本新型設計的門把手采用熒光顯示，當車內黑暗時，旅客也能看到防火端門的出路。希望通過以上新型防火端門設計介紹，能為動車組防火端門防煙設計提供借鑒，對動車組防火端門防煙設計也能引起相關部門的重視，進而制定規(guī)范要求，滿足動車組防火安全運營的需要。

［1］ EN 14752－2005.鐵路應用－車輛門系統(tǒng)［S］.

［2］ EN 1634－1：2000.對門和卷簾的耐火試驗方法［S］.

［3］ DIN 5510－2－2009.鐵路機車車輛防火保護第2部分：材料和部件防火特性及防火副作用分類要求及試驗方法［S］.

New Fire Protection Side Door Design on EMU

GU Xudi，OUYANG Lizhi，QIU Jie，XIONG Jianchun，LI Shubao
（R＆D Center Tangshan Railway Vehicle Co.，Ltd.，Tangshan 063035 Hebei，China）

This paper has analyzed the domestic and abroad fire accidents，and focused on the Fire Protection side door design principles，and then elaborated the new fire and smoke protection side door structure.Nowadays there is no relative smoke protection design specification in China，and this paper has proposed exploratory suggestions for the designers.

high-speed EMU；side door；fire protection

U266

A

10.3969/j.issn.1008－7842.2014.03.06

1008－7842（2014）03－0023－03

*鐵道部科技研究開發(fā)計劃（2012J003－C）

3—）男，工程師（

2013－12－23）