孫勇 喬新瑞 張術(shù)

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.07.040

摘 要：通過統(tǒng)計(jì)國內(nèi)外軌道車輛火災(zāi)事故，對典型的重大軌道車輛火災(zāi)事故進(jìn)行分析，找出起火的主要原因和導(dǎo)致人員傷亡的主要原因，并基于此提出必要的預(yù)防措施，為廣大車輛設(shè)計(jì)人員、管理人員和營運(yùn)單位提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：軌道車輛 火災(zāi)統(tǒng)計(jì) 預(yù)防措施

中圖分類號：TU921 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）03（a）-0040-03

軌道交通作為世界上最廣泛的交通方式之一，承載了廣大旅客的生命和財(cái)產(chǎn)安全，安全風(fēng)險(xiǎn)受到人們的極大重視。防火安全作為最重要的安全性能之一，在各地職能部門、專家學(xué)者和廣大制造商的不懈努力下，技術(shù)水平和可靠性得到巨大的進(jìn)步，相關(guān)的法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不斷地完善，使得軌道交通安全性不斷提高。但是過去10年來世界上仍發(fā)生了多起惡性事故，導(dǎo)致嚴(yán)重的生命、財(cái)產(chǎn)損失。該文通過統(tǒng)計(jì)國內(nèi)外軌道車輛火災(zāi)事故，分析典型事故發(fā)生的原因，并給出必要的預(yù)防建議，為國內(nèi)相關(guān)行業(yè)工程技術(shù)人員提供指導(dǎo)。

1 軌道車輛火災(zāi)統(tǒng)計(jì)

1.1 以車輛類型分類

世界軌道交通發(fā)展已有超過150多年的歷史，我國軌道交通的發(fā)展相對較晚，有近60年，但是直到21世紀(jì)后才進(jìn)入快速發(fā)展期。在這150多年的發(fā)展過程中，共收集整理了國內(nèi)外軌道交通火災(zāi)事故164起，并對這些事故進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)分析，詳見表1。

從表1我們可以發(fā)現(xiàn)，其中客車和地鐵發(fā)生火災(zāi)事故比例最高，分別為79起和49起，占所有軌道交通火災(zāi)的77.4%。

1.2 以起火原因類型分類

進(jìn)一步研究這164起火災(zāi)事故，得出了發(fā)生火災(zāi)事故的13種不同的原因，包括：電氣故障、撞車、脫軌、炸彈襲擊、人為縱火、傳動裝置故障、外來火源、制動器故障、配線以及其他未明原因等，詳見表2。

其中，因電氣故障導(dǎo)致的事故比例高達(dá)27.4%，總共45 起，是所有因素中發(fā)生事故最多的；配線問題導(dǎo)致的火災(zāi)比例高達(dá)12.2%，總共20起，占第三位。脫軌和撞車事故引發(fā)的火災(zāi)發(fā)生次數(shù)排在第二位和第四位，分別為28次和16次，占了17.1%和9.7%。

由此可見車輛的設(shè)計(jì)、車上設(shè)備以及材料的選用和安裝等關(guān)鍵問題都將是軌道車輛火災(zāi)防范的關(guān)鍵問題。

1.3 以火災(zāi)發(fā)生時(shí)間分類

從以下不同時(shí)期的火災(zāi)事故統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)，隨著軌道交通的不斷普及，軌道交通車輛的增加帶來了火災(zāi)發(fā)生事故的攀升。不過欣慰的是，最近30年內(nèi)雖然火災(zāi)事故的次數(shù)在增加，但是單次火災(zāi)傷亡的人數(shù)在減少。也就是說隨著時(shí)代的發(fā)展，軌道交通的技術(shù)人員不斷在之前發(fā)生的事故中吸取教訓(xùn)不斷完善車輛、運(yùn)營環(huán)境等的設(shè)計(jì)避免火災(zāi)發(fā)生以及完善火災(zāi)發(fā)生后安全疏散和逃生。

2 典型火災(zāi)事故分析

2.1 英國臥鋪車廂設(shè)計(jì)之變——湯頓臥鋪車火災(zāi)

湯頓臥鋪車火災(zāi)發(fā)生在1978年7月6日凌晨的英國薩摩塞特郡湯頓的臥鋪車火車上，造成12人死亡，15人受傷，并對英國火車產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響?；馂?zāi)是由于電加熱器被使用過的待清洗床單遮蓋造成過熱而引發(fā)的。

在行駛中，臥鋪車廂使用過的臟床單會裝在塑料袋中，并堆放在車廂連接處的電加熱器的旁邊，導(dǎo)致床單開始引燃并釋放出有毒氣體，主要是大量一氧化碳（CO），不幸的是通風(fēng)系統(tǒng)從車廂連接處抽取新鮮空氣，并進(jìn)入每節(jié)臥鋪車廂。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分遇難者的死亡原因是由于煙塵吸入。

湯頓火災(zāi)發(fā)生正值Ⅲ型臥鋪車設(shè)計(jì)階段，正是因?yàn)槭鹿实陌l(fā)生，決定增加了很多火災(zāi)預(yù)防措施，包括增加火災(zāi)探測系統(tǒng)、增加滅火設(shè)施、增加復(fù)雜的警告系統(tǒng)（多語種）、使用阻燃材料以及修訂了緊急逃生程序等等。到目前為止修訂后的Ⅲ型臥鋪車保持著卓越的安全記錄。

2.2 美國客運(yùn)服務(wù)的歷史性變革——馬里蘭州火車相撞事故

1996年2月16日馬里蘭州發(fā)生火車相撞，在馬里蘭州銀泉，馬里蘭區(qū)間通勤（MARC）火車與Amtrak的首都特快旅客列車相撞。主要原因是MARC列車乘務(wù)員忘記了他們進(jìn)站停車之前看到的有車接近的信號指示，見到停車信號后不能及時(shí)減速，碰撞造成MARC火車3名機(jī)組人員和11名乘客死亡，其中一名乘務(wù)員和8名MARC乘客中的7名不是因碰撞本身死亡，而是由于美鐵機(jī)車油箱破裂引發(fā)的火災(zāi)致命的。另外MARC火車上11名乘客以及Amtrak火車上的15名乘客和機(jī)組人員受傷?？倱p失估計(jì)為750萬美元。事故調(diào)查后，美國聯(lián)邦運(yùn)輸安全委員會給出一系列建議，致使復(fù)雜的乘客車廂的設(shè)計(jì)法規(guī)的產(chǎn)生，第一次改變美國客運(yùn)服務(wù)的運(yùn)行規(guī)則。這些建議主要包括：（1）要求記錄列車機(jī)組人員語音通話的記錄用于事故調(diào)查專用，并對這些記錄的公開發(fā)布做相應(yīng)的限制；（2）要求對所有的信號系統(tǒng)進(jìn)行修改，進(jìn)行全面的失效模式和效果分析，包括人的因素的分析；（3）開發(fā)和維護(hù)獨(dú)立的可識別的數(shù)據(jù)記錄通勤和城際鐵路客運(yùn)業(yè)務(wù)；（4）要求所有旅客列車有方便的室內(nèi)應(yīng)急快速釋放裝置在外部通道門旁邊；（5）要求內(nèi)飾材料排查，確保滿足阻燃和低煙的要求等等。

2.3 韓國軌道交通歷史上最大的傷痛——韓國大邱地鐵火災(zāi)事故

2003年2月18日，韓國大邱市的地鐵列車1079次被縱火，隨后1080次列車?？科涓浇虝洪_門后為防止煙氣進(jìn)入車廂而關(guān)閉車門，隨后火警啟動，電源切斷，駕駛員逃離現(xiàn)場，并被波及起火，最終導(dǎo)致198名乘客死亡，147人受傷的重大慘劇，也是東亞繼1995年東京地鐵沙林毒氣事件后另一起傷亡慘重的地鐵事故。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，車輛上可燃的座椅和地板快速燃燒；可燃物產(chǎn)生大量的煙氣和有毒氣體；火災(zāi)控制系統(tǒng)對應(yīng)急系統(tǒng)考慮不完善，斷電后車門不易打開；車站的緊急消防系統(tǒng)缺失（包括照明、通風(fēng)和滅火）；工作人員缺乏足夠的安全訓(xùn)練等是大邱地鐵重大人員傷亡的主要因素。

2.4 奧地利隧道火災(zāi)—— 卡普倫隧道纜車火災(zāi)

2000年11月11日，滿載161名乘客和一名列車員隧道纜車進(jìn)入隧道不久，在火車后端無人機(jī)艙內(nèi)的電加熱器由于設(shè)計(jì)缺陷造成機(jī)組過熱最終起火，火燒穿了向液壓制動系統(tǒng)運(yùn)送可燃液壓油的塑料管道，從而造成液壓下降，致使火車在隧道600 m處突然停止。幾分鐘后，在最前端列車員艙內(nèi)的列車員，意識到著火了，報(bào)告給控制中心，并試圖打開液壓控制的車門，但系統(tǒng)的壓力損失造成無法操作。接著火燒毀沿著鐵軌鋪設(shè)的16 kV電力電纜，致使整個(gè)滑雪場總停電。就此列車員失去了與控制中心的聯(lián)系。最終導(dǎo)致導(dǎo)致155人死亡，265受傷。

造成重大傷亡的主要原因：車載電力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和暖風(fēng)系統(tǒng)屬于家用產(chǎn)品，非車輛專用增加發(fā)生火災(zāi)的可能性；車輛沒有采用阻燃材料；車輛缺少火災(zāi)防護(hù)措施，配備滅火器，但是乘客無法取用；客室沒有緊急通話系統(tǒng)，沒有煙霧探測設(shè)備等等。

2.5 埃及150年來最嚴(yán)重的火車事故——盧克索列車火災(zāi)

2002年2月20日凌晨，運(yùn)行中列車11個(gè)車廂突起大火，火勢迅速蔓延到其他幾個(gè)車廂。然而，駕駛員渾然不知，繼續(xù)開車前行7 km后，才在開羅以南75 km處的阿亞特鎮(zhèn)停下來。事故造成至少400人遇難。

事故調(diào)查認(rèn)為，車廂內(nèi)的一個(gè)電閘引起短路造成的。殘油、衣服、纖維助燃了大火，整列火車沒有報(bào)警系統(tǒng)，發(fā)生緊急情況時(shí)根本無法通知司機(jī)。同時(shí)火車車廂內(nèi)也沒有消防和安全設(shè)備，以及緊急制動裝置。由于司機(jī)對著火一事全然不知，列車?yán)^續(xù)行駛，風(fēng)助火勢，所以大火越燒燒旺。而此時(shí)所有二三等車廂的車窗外均裝有鐵條，它本意是防止乘客爬窗、阻止超載的，但卻增添了他們逃生的難度，增加了死亡人數(shù)。

3 軌道車輛火災(zāi)事故預(yù)防措施

從統(tǒng)計(jì)到的164起軌道車輛火災(zāi)以及其中典型的5起重大火災(zāi)事故分析發(fā)現(xiàn)，盡管每起火災(zāi)的產(chǎn)生原因不同，有操作失誤、人為縱火、設(shè)備失效等等，但是導(dǎo)致重大人員傷亡的主要原因是類似的，包含：車輛未使用符合要求的阻燃材料，導(dǎo)致火災(zāi)初期火勢發(fā)展快，產(chǎn)生大量的煙霧和毒性氣體；車輛未設(shè)置有效的防火隔斷，導(dǎo)致火焰和燃燒產(chǎn)物在整個(gè)車廂范圍內(nèi)快速擴(kuò)散；車載緊急設(shè)施設(shè)置不合理或者未設(shè)置，疏散通道得不到保障；火災(zāi)發(fā)生后車輛的運(yùn)行能力無法保證，或者火警應(yīng)急措施設(shè)置不合理；乘務(wù)人員安全培訓(xùn)不到位，廣大乘客消防知識欠缺。

上述5個(gè)主要方面分別在火情的發(fā)生初期和后期的疏散中起重要作用，基于此，針對軌道車輛火災(zāi)提出以下預(yù)防措施。

3.1 火災(zāi)起始階段的預(yù)防措施

3.1.1 最小化火災(zāi)發(fā)生的可能

（1）一般要求：任何人員均不得進(jìn)入不適用于乘客使用的任何區(qū)域；未經(jīng)授權(quán)的區(qū)域應(yīng)鎖上或另行加以保護(hù)。閉鎖裝置應(yīng)將疏散要求納入考慮范圍之內(nèi)；除餐飲或烹飪設(shè)備外，乘客、乘務(wù)員區(qū)及行李區(qū)的設(shè)備或設(shè)備外殼的表面溫度均不得高于60 ℃；設(shè)計(jì)上減少可燃物聚集、方便清潔、避免蓄意破壞；確保臨近乘客區(qū)域的可見性；吸煙區(qū)配備煙灰缸，對于煙灰缸和垃圾箱確保其內(nèi)部著火不會蔓延至外部。

（2）烹飪區(qū)：應(yīng)確保設(shè)備不會將熱量傳導(dǎo)至相鄰表面和設(shè)備上，而相鄰表面和設(shè)備的溫度不得超過60 ℃。同時(shí)應(yīng)確保不會因車輛晃動而產(chǎn)生火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，例如因易燃液體溢出在熱表面上，或因易燃液體溢出而導(dǎo)致可燃廢物不斷累積。

（3）乘客區(qū)內(nèi)的行李寄存處：行李架上物品具備從行李架下可見性，減少行李疊加堆積，行李間提供必要的防護(hù)隔斷，和/或增加必要的滅火措施。

（4）電氣設(shè)備設(shè)計(jì)要求：設(shè)置必要的過載保護(hù)，電路中未保護(hù)部分盡可能短；高壓布線安裝在金屬導(dǎo)管或者接地的車身金屬導(dǎo)管內(nèi)，采取必要的預(yù)防措施，以防止電纜導(dǎo)管中形成水分和/或液體；在發(fā)生故障后，如果不能確保電源保護(hù)裝置仍能繼續(xù)運(yùn)行250 ms，應(yīng)安裝滅弧裝置，防止電弧通過電源保護(hù)裝置沿電源電線延伸；確保車輛振動、熱循環(huán)、膨脹/收縮和彎曲不會對電纜造成任何損壞，且機(jī)械應(yīng)力不會被傳輸至電纜接頭上；電氣設(shè)備的外殼對設(shè)備提供足夠的保護(hù)，設(shè)置必要的通風(fēng)和/或散熱裝置，必要的區(qū)域設(shè)置防火隔板與客室分離；電池產(chǎn)生的氣體應(yīng)排放到車外，必要時(shí)在蓄電池電路上加保護(hù)裝置；配備必要的應(yīng)急電氣設(shè)備，確保其在緊急情況下功能的完整性，與大功率電路分開布置，主要的應(yīng)急設(shè)備包括但不限于：通訊與報(bào)警、牽引控制；制動控制；各個(gè)車門和緊急出口的控制；列車總線控制；滅火、火災(zāi)探測、照明；對于電阻器和采暖設(shè)備在正常工作或不正常工作條件下的表面溫度達(dá)到200 ℃或以上的區(qū)域，采取預(yù)防措施，以防止火災(zāi)的發(fā)生，如避免易燃物的聚集，與易燃物保持一定的距離，設(shè)置雙重保護(hù)裝置；火災(zāi)緊急情況下，強(qiáng)制通風(fēng)、采暖、制冷和空調(diào)能順利切斷并關(guān)閉進(jìn)出風(fēng)口。

3.1.2 延緩和阻止火災(zāi)的發(fā)展

使用阻燃性能優(yōu)異的內(nèi)裝材料；在車廂間、司機(jī)室后端墻、末端墻、大功率電器柜等區(qū)域設(shè)置耐火隔斷；設(shè)置火災(zāi)自動報(bào)警和自動噴水滅火系統(tǒng)等建筑消防設(shè)施。

3.2 火災(zāi)發(fā)生后安全疏散階段的預(yù)防措施

（1）按照法規(guī)/標(biāo)準(zhǔn)配備乘客和乘務(wù)人員的緊急出口，并確保其可用性。（2）根據(jù)運(yùn)行路線提供適用的疏散措施，如安全出口距客室最大距離，安全出口的可操作性，向臨近的車輛疏散和向端布疏散的輔助設(shè)備。（3）緊急疏散的管理，必要的疏散表示和預(yù)案，對乘客疏散的指引。

4 結(jié)論

（1）軌道車輛防火安全在國內(nèi)外得到充分的重視，通過火災(zāi)教訓(xùn)和總結(jié)、新的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)對車輛的材料和設(shè)計(jì)的要求，惡性火災(zāi)事故得到有效遏制，近10年來火災(zāi)死亡人數(shù)大幅減少。

（2）軌道車輛重大火災(zāi)事故的發(fā)生往往是多重因素共同作用的結(jié)果，有車輛設(shè)計(jì)的因素，有應(yīng)急管理的因素和人為失誤的因素。要減少火災(zāi)的人員傷亡，必須同時(shí)重視。

（3）從對國內(nèi)外軌道車輛火災(zāi)事故特點(diǎn)分析，提出了軌道車輛火災(zāi)事故的預(yù)防措施，指導(dǎo)軌道車輛防火設(shè)計(jì)。

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