動(dòng)車(chē)組新型防火端門(mén)設(shè)計(jì)*

谷緒地，歐陽(yáng)立芝，仇 杰，熊劍春，李樹(shù)寶

（唐山軌道客車(chē)有限責(zé)任公司 產(chǎn)品研發(fā)中心，河北唐山063035）

專(zhuān)題研究

動(dòng)車(chē)組新型防火端門(mén)設(shè)計(jì)*

谷緒地，歐陽(yáng)立芝，仇 杰，熊劍春，李樹(shù)寶

（唐山軌道客車(chē)有限責(zé)任公司 產(chǎn)品研發(fā)中心，河北唐山063035）

結(jié)合國(guó)內(nèi)外火災(zāi)事故分析，重點(diǎn)介紹了防火端門(mén)設(shè)計(jì)原則，詳細(xì)闡述了新防火防煙端門(mén)結(jié)構(gòu)，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的防煙設(shè)計(jì)規(guī)范做依據(jù)，文章提出探討性的建議供設(shè)計(jì)者借鑒。

動(dòng)車(chē)組；端門(mén)；防火

火災(zāi)是危及軌道車(chē)輛安全的一項(xiàng)重要隱患，自軌道車(chē)輛正常運(yùn)營(yíng)以來(lái)，發(fā)生了多起事故，隨著普通列車(chē)的不斷提速，城際高速列車(chē)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(chē)運(yùn)行時(shí)，車(chē)廂內(nèi)已成為全封閉的場(chǎng)所，因此它的運(yùn)行安全性直接關(guān)系到旅客的生命、財(cái)產(chǎn)安全。國(guó)內(nèi)外一些重大客車(chē)火災(zāi)事故都造成了重大的人員傷亡。事后調(diào)查表明，在火災(zāi)中喪生的人員中，大部分不是直接被燒死的，而是被車(chē)廂內(nèi)飾和座椅等燃燒放出毒煙熏死或熏暈后燒死的。

由此可見(jiàn)，動(dòng)車(chē)組防火的關(guān)鍵在于防止煙霧毒氣的擴(kuò)散；目前動(dòng)車(chē)組防火端門(mén)的防火性能不滿足防煙的要求，只有門(mén)扇部位能滿足15 min防火要求，其整個(gè)防火端門(mén)系統(tǒng)不能滿足15 min以上火災(zāi)不應(yīng)波及到臨車(chē)的要求；火災(zāi)發(fā)生后，大量煙霧早已籠罩整個(gè)列車(chē)，旅客可能會(huì)被大量煙霧窒息，無(wú)法在最短時(shí)間內(nèi)逃生。

1 防火端門(mén)設(shè)計(jì)原則

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

防火端門(mén)為感應(yīng)式自動(dòng)雙扇門(mén)，由門(mén)扇、承載機(jī)構(gòu)、下滑道、防火框、電控系統(tǒng)等部件組成。圖1為防火端門(mén)主視圖。防火端門(mén)門(mén)扇為鋁框架玻璃結(jié)構(gòu)。防火端門(mén)風(fēng)擋兩側(cè)可聯(lián)動(dòng)，防火端門(mén)設(shè)障礙返回防夾裝置，障礙物探測(cè)滿足EN 14752標(biāo)準(zhǔn)。門(mén)板能承受2 400 Pa的均勻載荷，永久變形≤0.4 mm。防火端門(mén)系統(tǒng)能承受縱向5g的動(dòng)態(tài)沖擊力，其他方向上3g的動(dòng)態(tài)沖擊力。

1.2 防火設(shè)計(jì)

防火端門(mén)的原理：通過(guò)防火材料組成防火門(mén)扇和防火結(jié)構(gòu)阻礙火勢(shì)蔓延，防火門(mén)要求關(guān)閉后應(yīng)能夠阻止火和煙蔓延到相鄰車(chē)輛至少15 min，保證相鄰車(chē)廂不發(fā)生火災(zāi)，并且乘客不能受到損害。防火端門(mén)整體按照EN 1634－1：2000《對(duì)門(mén)和卷簾的耐火試驗(yàn)方法》進(jìn)行防火試驗(yàn)，火焰從客室側(cè)加載。防火端門(mén)部件和材料符合DIN 5510－2第2級(jí)防火要求。防火端門(mén)四周采用防火密封膠條密封，能夠有效阻止煙擴(kuò)散。緊急情況下，可以使用列車(chē)上配置的安全錘將其打碎以便逃生。

圖1 防火端門(mén)主視圖

2 防火端門(mén)設(shè)計(jì)改進(jìn)

2.1 原防火端門(mén)缺陷

現(xiàn)有的鐵路防火端門(mén)：在客室端部的端墻上粘貼有防火密封膠條，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)防火密封膠條遇火膨脹（結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2、圖3）。

這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是一旦由于制造或安裝誤差，防火密封膠條之間誤差過(guò)大，火苗會(huì)通過(guò)縫隙傳至臨車(chē)；另外防火密封膠條膨脹溫度高達(dá)近200℃，當(dāng)火還未傳至端門(mén)時(shí)，大量的煙霧會(huì)通過(guò)縫隙傳至臨車(chē)，會(huì)給臨車(chē)的旅客造成窒息或恐慌，會(huì)給整車(chē)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(mén)整體視圖

2.2 新防火端門(mén)設(shè)計(jì)方案

新設(shè)計(jì)的目的就是設(shè)計(jì)一種鐵路客車(chē)端部防火門(mén)，采用火災(zāi)導(dǎo)向安全的思想，使用新的防火結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，方便安裝，提高防火性能，最大程度的保護(hù)旅客生命財(cái)產(chǎn)安全。

新型防火端門(mén)由以下零件組成：由門(mén)扇、承載驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、自動(dòng)復(fù)位機(jī)構(gòu)、門(mén)檻、外門(mén)框、電控系統(tǒng)和按鈕開(kāi)關(guān)等部件組成（見(jiàn)圖4）。用新防火結(jié)構(gòu)達(dá)到防火防煙霧的目的，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，方便制造與安裝，降低生產(chǎn)成本，提高車(chē)內(nèi)防火功能為目的。

該新型防火端門(mén)的特點(diǎn)：門(mén)扇內(nèi)部為整體防火玻璃，四周框架為鋁型材，呈現(xiàn)通透性結(jié)構(gòu)。通透大玻璃，方便觀察火災(zāi)情況及人員疏散。門(mén)把手有熒光裝置，方便夜間或隧道內(nèi)火災(zāi)逃生。

發(fā)生火災(zāi)后門(mén)可以自動(dòng)關(guān)閉，阻擋火勢(shì)蔓延，只有手動(dòng)才能將此打開(kāi)。

在功能上，處于關(guān)閉狀態(tài)的門(mén)，手動(dòng)按本地側(cè)門(mén)按鈕將同時(shí)打開(kāi)相鄰側(cè)及本側(cè)防火端門(mén)，方便旅客及乘務(wù)人員進(jìn)出。

圖4、圖5、圖6是該新型防火端門(mén)的詳細(xì)方案：防火端門(mén)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(mén)扇。防火密封條粘貼在門(mén)扇的凸型材上，門(mén)扇的防火密封膠條與防火框及密封毛刷組成迷宮式結(jié)構(gòu)，此迷宮式密封結(jié)構(gòu)屬于非接觸式密封，此迷宮式密封結(jié)構(gòu)能阻隔煙、火通過(guò)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，煙霧會(huì)被此迷宮式密封結(jié)構(gòu)阻擋，從而傳遞不到相鄰的車(chē)廂。

圖5 新型防火端門(mén)A－A視圖

圖6 新型防火端門(mén)X放大視圖

2.3 新型防火端門(mén)設(shè)計(jì)方案防火試驗(yàn)

依照EN 1634－1：2000《對(duì)門(mén)和卷簾的耐火試驗(yàn)方法》對(duì)新型防火端門(mén)進(jìn)行耐火試驗(yàn)及耐火完整性試驗(yàn)，將門(mén)扇及防火結(jié)構(gòu)安裝在磚砌試驗(yàn)框架外，墻厚度為240 mm。試驗(yàn)爐內(nèi)平均溫度及爐壓按照EN 1363－1：1999中第5條的要求進(jìn)行控制。試驗(yàn)前及試驗(yàn)過(guò)程中每間隔一定時(shí)間對(duì)試件背火面情況進(jìn)行記錄，試驗(yàn)結(jié)束后對(duì)試件向火面進(jìn)行記錄。試驗(yàn)過(guò)程中漏出的煙霧較少，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)燃燒16 min時(shí)，門(mén)扇完整性未破壞，滿足設(shè)計(jì)要求（圖7～圖9）。

圖7 新型防火端門(mén)設(shè)計(jì)方案防火試驗(yàn)前

圖8 新型防火端門(mén)設(shè)計(jì)方案防火試驗(yàn)中

圖9 新型防火端門(mén)設(shè)計(jì)方案防火試驗(yàn)后

3 結(jié)束語(yǔ)

重點(diǎn)介紹了新型防火端門(mén)結(jié)構(gòu)，所述的防火端門(mén)在防火框，防火密封膠條，密封毛刷，通長(zhǎng)下導(dǎo)軌組成新型防火結(jié)構(gòu)，發(fā)生火災(zāi)后，能有效的阻隔煙霧及火災(zāi)波及到臨車(chē)；另外本新型設(shè)計(jì)的門(mén)把手采用熒光顯示，當(dāng)車(chē)內(nèi)黑暗時(shí)，旅客也能看到防火端門(mén)的出路。希望通過(guò)以上新型防火端門(mén)設(shè)計(jì)介紹，能為動(dòng)車(chē)組防火端門(mén)防煙設(shè)計(jì)提供借鑒，對(duì)動(dòng)車(chē)組防火端門(mén)防煙設(shè)計(jì)也能引起相關(guān)部門(mén)的重視，進(jìn)而制定規(guī)范要求，滿足動(dòng)車(chē)組防火安全運(yùn)營(yíng)的需要。

［1］ EN 14752－2005.鐵路應(yīng)用－車(chē)輛門(mén)系統(tǒng)［S］.

［2］ EN 1634－1：2000.對(duì)門(mén)和卷簾的耐火試驗(yàn)方法［S］.

［3］ DIN 5510－2－2009.鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛防火保護(hù)第2部分：材料和部件防火特性及防火副作用分類(lèi)要求及試驗(yàn)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(kāi)發(fā)計(jì)劃（2012J003－C）

3—）男，工程師（

2013－12－23）