基于国外机车车辆消防标准的车载瓶组式细水雾产品性能测试分析 .pdf

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水雾产品悒欲幡析

近年来轨道交通发展迅猛，而轨道交通消防安全一直是备受人们关注的重要

课。新版ARGEGuideline《铁路车辆消防》技术标准对城市轨道交通车载细

水雾主动消防系统作出了相应技术要求。本文依SARGEGuideline标准，结合

中国地铁车辆的制式条件，测试分析车载细水雾系统的实际运行工况和空间条件

限制，在轨道交通车辆乘客区域消防用瓶组式低压、高压细水雾控灭火系统的测

试和评估方面得到了初步测试经验。

关键词：瓶组；低压；高压；车载细水雾

引言

轨道交通车辆运行过程中的安全受到人们的广泛关注，其中危害最大的是轨

道交通车厢客室内的火灾。一旦出现车厢内起火情况，在车厢封闭空间内的有毒

有害气体迅速蔓延，将造成巨大的人员伤亡与公共财产损失。细水雾系统被认为

是一种高效节约的灭火与防护手段，可以在火灾发生初期遏制火灾发展，控制火

灾规模、降低火灾危险性。在实际应用中选择合适的细水雾系统方式，对保障经

济效益、提升轨道交通设备运行安全稳定性非常关键。

一、ARGEGuideline

ARGEGuideline《城市轨道交通车辆细水雾灭火系统》中明确了细水雾灭火

系统应能扑灭或抑制表2中规定的火源类型或满足城市轨道交通车辆实际运营

要求，但扑灭或抑制的灭火性能不应低于表2中规定的火源类型。细水雾灭火系

统对表2火源类型进行灭火，环境参数应满足附表1规定的要求。

本文围绕旅行袋火源展开测试，采用了不同型式的典型喷头进行数据分析汇

总，引入了汽油火进行对比。

二、系统控火效能实验设计

实验在一节列车车厢里进行，车厢长为19m,宽为28m,最大高度为2354m,

还原了真实车厢全尺寸结构。依据地铁车厢实际情况，单节车厢分为2个防火分

区，1个防火分区内同时开启4个水雾喷头。如图1(a)所示，喷头安装高度

均为2.04m,左起第一个细水雾喷头位于距离左端115m处，然后从左至右以

258m、22m、154m的间隔沿着中轴线依次安装其余3个喷头。当应用单相流

喷头组时，仅安装了3个喷头，氮气瓶压力为20Mpa,容量为50L,所用水罐

一次性可储水60L；当应用双相流喷头组时，沿轴线安装了4个喷头，所用水罐

一次性可储水80L[1o

车厢的顶棚、侧壁以及地面均可视作绝热，车厢内部两侧各有一组高45cm、

宽48cm、长180cm的座椅。燃烧物分别置于车厢中部、座椅上部和座椅下部。

其布置形式如图1。

在火源一侧同样水平位置处放置两个烟气分析仪探头,距地面高度为1.7m,

两个烟气分析仪型号均为德国Testo350烟气分析仪，测量时间间隔为1s,可监

视区域内

CO、C02、NO以及NOx气体的浓度，用以表征烟气特征。为保证测试数

据更有说服力，测试喷头选用了五种不同型号喷头，对五种喷头的雾密度均匀度

进行了详细测试，详见表3。

极差=最大测得值-最小测得值；标准差指的是所有50个测点处测量值的标

准差；平均值指的是所有50个测点处测量值的平均值。

三、实验结果与分析

轨道交通细水雾系统控火效能的实验对比验证从测试喷头组的冷却能力、衰

减热释放以及烟气抑制能力三个方面开展，燃烧物燃烧与灭火过程中的温度、辐

射热通量、多种烟气气体浓度等特征参数被实时采集，实验全程用一台DV摄像

机记录。

（一）水雾系统冷却能力对比

在行李袋灭火实验中，预燃100s后开启灭火，五种喷雾系统行李袋上方附

近热电偶温度数据随时间变化情况，发现均能成功使燃烧的行李袋附近温度快速

降低至室温，喷头之间差异并不明显。这是因为不论是位于车厢中部、座椅上部

还是座椅下部［2］,行李袋燃烧产生的明火较易扑灭，其中当行李袋位于车厢中

部时，完成冷却的时间大约为60s。当行李袋位于座椅上方时，完成冷却的时间

大约为80s。当行李袋位于座椅下部时，完全冷却的时间约为50s。孔径为1mm

的8孔双相喷头与k系数为0.9的5孔单相喷头的冷却速率稍快于其他喷头，恢

复至室温所需的时间更短，表明其冷却能力较强。在喷雾结束后检查燃烧残留物

时，发现虽然明火被快速扑灭，但行李袋内的棉布、塑料杯、胶鞋等材料仍处于

阴燃状态，并持续释放有害烟气。

油盘灭火实验所用油盘尺寸为30cmx30cm,预燃时间为20s,测试了行李

袋灭火实验中冷却效果较好的两种喷头