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軌道車輛防火標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用分析

文檔作者：姜翠香文檔來源：今創(chuàng)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年04月27日
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。第12卷第2期
2013年6月
石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 VOL．1 2 No2
JOURNALOF SHIJIAZHUANG INSTITUTEOFRAILWAYTECHNOLOGY Jun．201 3
軌道車輛防火標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用分析
姜翠香
(今創(chuàng)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心 江蘇常州213102)
摘要：本文對自身工作經(jīng)歷遇到的軌道車輛非金屬材料防火標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了匯總介紹及分析，希望
對讀者在防火標(biāo)準(zhǔn)的選用上有所幫助。
關(guān)鍵詞：軌道車輛 防火標(biāo)準(zhǔn) 分析
中圖分類號：U297 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673．1816(2013)02．0037．06
世界軌道車輛失火的深刻教訓(xùn)已證明防火是設(shè)計時首先考慮的問題。失火原因經(jīng)分析都與易燃
材料被引燃有關(guān)，燃燒、火焰的迅速蔓延和煙氣是導(dǎo)致人員傷亡的最主要原因。首先在材料選擇上
應(yīng)減少火災(zāi)發(fā)生的可能，結(jié)構(gòu)設(shè)計上盡量避免火災(zāi)發(fā)生的可能。由于世界各國在防火安全的歷史和
經(jīng)驗(yàn)差異，其鐵路運(yùn)輸部門所用的材料和制品阻燃性能的試驗(yàn)方法和分類標(biāo)準(zhǔn)都有所不同。而西歐
和美國等西方發(fā)達(dá)國家在這一領(lǐng)域則走在了前端。而我國發(fā)展相對落后，又由于大部分技術(shù)從國外
引進(jìn)，包括防火標(biāo)準(zhǔn)，所以國內(nèi)軌道車輛制造商大部分也是引用國外的標(biāo)準(zhǔn)。雖然國內(nèi)也制定了一
些防火標(biāo)準(zhǔn)，由于各種原因，大都沒有被普遍使用。
軌道車輛內(nèi)裝是車輛防火要求最高的部位，作為軌道交通內(nèi)飾設(shè)計人員，只有對各國防火標(biāo)準(zhǔn)
有了深入了解，才能選用合適的防火標(biāo)準(zhǔn)，防止火災(zāi)發(fā)生的隱患。但是由于世界各國標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，
試驗(yàn)方法不同、判定標(biāo)準(zhǔn)各異，給設(shè)計人員選用標(biāo)準(zhǔn)帶來了很大困難。本文通過自身工作經(jīng)歷遇到
的軌道車輛非金屬材料防火標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了匯總介紹及分析，希望對讀者在防火標(biāo)準(zhǔn)的選用上有所幫助。
1 防火標(biāo)準(zhǔn)介紹
通過查閱和收集相關(guān)資料，將現(xiàn)階段工作中常見的世界主要國家材料防火標(biāo)準(zhǔn)有德標(biāo)DIN
5510．2《軌道車輛防火措施——第2部分：材料和構(gòu)件的燃燒特性和燃燒并發(fā)現(xiàn)象：分類、要求和
試驗(yàn)方法》；英標(biāo)BS 6853《載客列車設(shè)計與構(gòu)造防火通用規(guī)范》；法標(biāo)NF F16 101／102《軌道車輛材
料選擇之防火要求》；美標(biāo)NFPA 130《有軌列車及鐵路客運(yùn)體系標(biāo)準(zhǔn)》；歐標(biāo)CEN／TS 45545．2《鐵路
應(yīng)用——鐵路車輛的防火保護(hù)——第2部分：材料和元件的防火要求》；鐵標(biāo)TB／]r 3138《機(jī)車車輛
阻燃材料技術(shù)條件》；鐵標(biāo)TB／1r 3237《動車組用內(nèi)裝材料阻燃技術(shù)條件》和征求意見稿《城市軌道
交通車輛防火要求》共8個。雖然防火標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，但所關(guān)注的方面基本都是，材料的易燃性能、
材料的燃燒速率及火焰?zhèn)鞑バ阅?、材料燃燒所釋放的煙霧濃度、煙霧中的有毒性氣體含量、燃燒所
釋放出來的熱量等。各國防火標(biāo)準(zhǔn)由于分級方法的不同，評價指標(biāo)也有差異，而且不同測試項(xiàng)目對
應(yīng)不同測試標(biāo)準(zhǔn)，將常見的各國標(biāo)準(zhǔn)匯總，見表1。
收稿日期：2013—04-12 ．
作者簡介：姜翠香(1977一)，女，漢，碩士，工程師，研究方向可靠性工程。
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石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 2013年第2期
熱流等)以可燃性等級，煙霧擴(kuò)散等級和液體滴落性等級實(shí)現(xiàn)危險等級定位。材料應(yīng)用范圍廣泛，
有橡膠、紡織品、塑料制品、涂料、電線電纜等。適用于在鐵路制造和運(yùn)行規(guī)定，窄軌道用鐵路制
造和運(yùn)行規(guī)定和有軌電車制造和運(yùn)行規(guī)定的使用范圍條件下的鐵路車輛。
DIN 55 10-2對小部件進(jìn)行了如下防火要求規(guī)定：
(1)客運(yùn)車輛中乘客可以接觸到的、重量>50 g的小元件，如衣鉤、按鈕、把手、固定環(huán)、占
位板、廣告牌、門緩沖器、薄板等，必須至少滿足易燃等級Sl的要求；
(2)對于前后、左右或上下間的距離S 20 cm、重量 50 g的小元件，必須至少滿足易燃等級
Sl的要求；
(3)對于前后、左右或上下間的距離>20 cm、重量 50 g的小元件，沒有規(guī)定具體要求。
設(shè)計人員選用DIN5510-2標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)首先根據(jù)自己的產(chǎn)品在車輛上的位置及特性，從標(biāo)準(zhǔn)中表
5～9查找是否有相同描述，如果有，直接引用防火等級。例如，時速350公里速度級動車組上的車
下風(fēng)道防火等級，從DIN55 10．2表5序號l9中可直接查得：易燃等級S3；冒煙等級sP,2；液滴特
性等級ST2。而地板的防火性能查標(biāo)準(zhǔn)中的表4，可根據(jù)使用情況可選擇其中的一個易燃性級別。
DIN5510對材料的防火性能要求包括可燃性、熱輻射性、煙霧和融化滴落等，毒氣控制與BS 6853
基于面積法基本相同。也是對8種毒性氣體進(jìn)行控制，但在最終的結(jié)果評價上存在差異，本標(biāo)準(zhǔn)根
據(jù)不同的材料規(guī)定不同的時間來判定結(jié)果，更具有可操作性。
2．2英標(biāo)BS 6853
英國標(biāo)準(zhǔn)BS 6853重點(diǎn)介紹車輛構(gòu)造、材料的特性和防火性能，在其它方面也有所建議。該標(biāo)準(zhǔn)
首先根據(jù)車輛運(yùn)行環(huán)境，將車輛分為兩大類， I類和II類， I類又分為I a和I b，不同類別的車輛
代表了當(dāng)失火時可能導(dǎo)致列車火情及其危害的不同程度。
I a：主要運(yùn)行于單線鐵路隧道中的列車，旁側(cè)沒有出口通往步行道和逃生通道，或相當(dāng)長的時
間運(yùn)行在地下的臥鋪車，或無人駕駛列車。
I b：主要運(yùn)行于復(fù)線鐵路隧道中的列車，線路上具有側(cè)出口通往步行道和逃生通道，或大部分
時間不運(yùn)行在地下的臥鋪車。
II：大多數(shù)在地面運(yùn)行，較少運(yùn)行于隧道中的車輛。
根據(jù)材料在車輛上的位置將之分為幾類，不同的類別決定應(yīng)用不同的試驗(yàn)形式，見標(biāo)準(zhǔn)中表1～
l4，并區(qū)分了內(nèi)部和外部性能的不同。不同材質(zhì)，BS 6853相對應(yīng)有不同的試驗(yàn)方法。不同的車輛類
型又對應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果參數(shù)， I a類最嚴(yán)， I bE次之，II類最小。
表面材料根據(jù)在車輛上的方向進(jìn)行分類，表面材料的方向決定了輸送到表面的熱能的效率，因
而也決定了火險的延伸與發(fā)展。按照著火危險程度降序排列，表面材料分為以下類別：
(1)天花板類(水平朝下，水平朝下表面與水平角度在45度之內(nèi)的“天花板類”朝下表面)；
(2)墻類(垂直，垂直表面與垂直角度在45度之內(nèi)的“墻類”表面)；
(3)地板類(水平朝上，水平朝上表面與水平角度在45度之內(nèi)的“地板類”朝上表面)。
’ 標(biāo)準(zhǔn)對于小部件材料有這樣的說明，重量小于100 g(內(nèi)部)或小于400 g(外部)在防火性能上
不做要求。關(guān)于小區(qū)域材料的分類，如在兩個小區(qū)域材料之間有間隙，水平朝上或墻類表面間隙為
0．5 m，水平朝下表面為0．2 m，則該兩個材料應(yīng)被視為相互獨(dú)立的材料。如未達(dá)到上述間隙，則為了
進(jìn)一步分類的方便，它們的重量和面積應(yīng)相加，視為一個整體。
2．3法標(biāo)NFF16 101／102
法國標(biāo)準(zhǔn)NF F16 l0l在所接觸的國外項(xiàng)目中用的最多的一個，例如阿爾斯通，龐巴迪等國外大公司
都采用此標(biāo)準(zhǔn)，與英標(biāo)B$6853相似，首先根據(jù)車輛運(yùn)行環(huán)境，將車輛的類型分為A1，A2和B三個種類。
第2期 姜翠香 軌道車輛防火標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用分析
A1種類的車輛：經(jīng)常運(yùn)行在隧道里的所有車輛，包括駕駛室。
A2種類的車輛：非經(jīng)常運(yùn)行在隧道里的城郊車輛，包括駕駛室。車廂和拖車。正線臥鋪車。
B種類的車輛：非經(jīng)常運(yùn)行在隧道里的帶座位的大鐵路車輛，包括駕駛室。機(jī)車和機(jī)車駕駛室。
對火的反應(yīng)分為三類：
(1)對大樣品材料，燃燒反應(yīng)測試把材料／產(chǎn)品分為5類，從M0到M4；
(2)對于小樣品材料，主要使用兩個測試：氧指數(shù)法和灼熱絲法。這些測試把材料分為5個等級，
從10~UI4(NC)。同樣的測試也被用于電力材料測試，被引述于標(biāo)準(zhǔn)NF F 16-102：
(3)導(dǎo)線和電氣電纜分為A，B，C和D4個等級，見標(biāo)準(zhǔn)中表2；
(4)煙的不透性采用的參數(shù)是Dm和VOS4：
Dm：最大可視率；
VOS4：煙在測試的前四分鐘過程中的模糊值；
(5)散發(fā)氣體的毒性用毒性指數(shù)“C．I．T．”確定。
C．I．T．=100~ Eti／Cci
(6)對于煙的參數(shù)通過煙的排放量和毒性指標(biāo)兩項(xiàng)來評價F級煙霧毒性，根據(jù)NF F 16．101，這兩
個參數(shù)給出的“煙值”分類為從F0]~IJF5，見標(biāo)準(zhǔn)中表4。
法標(biāo)也對小部件材料進(jìn)行了規(guī)定，當(dāng)用于車輛外部時，總重量不超過300克的部件，對于這種部
件，需遵守車輛Al類方格l2中的要求和車輛A2及B類方格l3中的要求。當(dāng)用于車輛內(nèi)部，重量不超
過lo0克的部件，構(gòu)成它們的非金屬材料總重量不超過每延米或每平方米200克。當(dāng)這些部件用于車
輛Al類的材料時，需遵守方格l0的要求，當(dāng)這些部件用于車輛A2或B類的材料時，不需對煙進(jìn)行分
類，對火反應(yīng)的分類應(yīng)被置于10和I3之間。
一般材料防火標(biāo)準(zhǔn)的選擇主要查找NF F 16．101的表8和表9，表8是車內(nèi)部的材料，表9是車輛外
部材料。例如，車內(nèi)部的燈罩，從標(biāo)準(zhǔn)表8中可以查出，對應(yīng)的防火等級三種車輛類型都是G4．，即原
則上燈罩的防火最小等級為M1(I1)F4。如達(dá)不到，交叉的方格等級可與客戶協(xié)商溝通使用。
有關(guān)電器設(shè)備在NFF16 102中進(jìn)行補(bǔ)充，此處略。
2．4美標(biāo)NFPA 130
NFPA 130包括所有的地鐵、軌道交通工具、鐵路系統(tǒng)的防火要求。NFPA 130標(biāo)準(zhǔn)制定的目的
就是建立統(tǒng)一的有軌列車及鐵路客運(yùn)體系的最低防火及其危險的要求。它用火勢蔓延指數(shù)Is、光密
度率Ds(1．5)和Ds(4．O)三個指標(biāo)來規(guī)定防火等級。該標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)列出了車輛上主要部件的測試項(xiàng)
目、測試方法和滿足的最低要求，見NFPA 130中表5．2．4。例如，乘客座椅表面燃燒試驗(yàn)方法ASTM
E 162，要求Is≤351煙密度試驗(yàn)方法ASTM E 662，要求Ds(1．5)≤100、Ds(4)≤200。對于煙
毒性美國標(biāo)準(zhǔn)中沒有特別指出，一般是通過限制六種(CO、HF、NO2 HCL、HCN,SO2)毒性氣
體的含量，滿足波音標(biāo)準(zhǔn)BSS 7239，與龐巴迪SMP 800C內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)等同。
美標(biāo)對于小面積材料的防火要求有如下規(guī)定：
(1)部件的表面積小于16平方英尺時，防火性能不做要求；
(2)易燃材料位于在非暴漏區(qū)域，例如，車下箱體、金屬密封箱內(nèi)；
(3)對于電線和電纜即使在金屬箱內(nèi)，如果大于l6平方英尺，也需要防火要求。
(4)標(biāo)簽沒有防火要求，除非每英尺車輛長度范圍，重量超過1．1磅或1平方英尺。
2．5歐標(biāo)CEN／TS 45545．2
對非金屬材料防火要求，各國標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，為此，1997年歐洲委員會標(biāo)準(zhǔn)組開始實(shí)施軌道車輛
防火標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，即制定CEN／TS EN 45545，并于2Oo4年發(fā)布了草稿版Pre．EN 45545，2009，CEN廠rS
EN 45545為EN正式出臺前中間過渡的技術(shù)規(guī)范，已經(jīng)逐漸被應(yīng)用。
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石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 2013年第2期
2．6鐵標(biāo)TB／T3138
鐵標(biāo)TB／1r 3138適用于最高運(yùn)營速度低于200 km／h的鐵道機(jī)車車輛用阻燃材料。標(biāo)準(zhǔn)介紹了車
體、地板、保溫及包裝材料等常用材料的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法。大部分材料防火要求主要考慮氧指
數(shù)、45。角燃燒和煙密度三個指標(biāo)。例如SMC玻璃鋼防火要求，從標(biāo)準(zhǔn)中表4可以差得：氧指數(shù)≥
35；45。角燃燒，難燃級；煙密度D4~<200。相對應(yīng)的測試項(xiàng)目及對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)見表l。
2．7鐵標(biāo)TBIT 3237
鐵標(biāo)TB廠r 3237是2010年發(fā)布、2011年2月實(shí)施的適用于運(yùn)營速度大于或等于200 km／h的動
車組用內(nèi)裝阻燃材料。首先對動車組內(nèi)裝材料根據(jù)應(yīng)用部位不同進(jìn)行分類，分別對各部位不同材料
氧指數(shù)、燃燒性等級進(jìn)行規(guī)定。對材料燃燒后有害氣體濃度應(yīng)滿足的要求也進(jìn)行了規(guī)定，要求煙密
度指標(biāo)Ds1．5≤100、Ds4≤200。
根據(jù)材料種類的不同、氧指數(shù)指標(biāo)要求，主要參照法標(biāo)NF F 16101，燃燒性試驗(yàn)及要求參照國
際鐵路聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)UIC564．2。該方法對材料的燃燒時間及燃燒面積進(jìn)行了限定，并根據(jù)燃燒時間及燃
燒面積進(jìn)行分級。
在材料燃燒后產(chǎn)生氣體的采集上，主要參照空中客車標(biāo)準(zhǔn)ABD 003 l、波音標(biāo)準(zhǔn)BSS 7239。在
毒性方面，主要參照龐巴迪標(biāo)準(zhǔn)SMP 800C，同時也參照了NFF16101、BS 6853、ABD003l、BSS 7239。
煙密度測試方法主要采用GB／T 8323．2及美標(biāo)ASTM E662。在技術(shù)指標(biāo)上主要參照NFPA 130、NF F16
101、BS 6853、ABD 003l、BSS 7239，其余指標(biāo)均參照龐巴迪SMP800C。
3 結(jié)語
通過以上對世界各國防火標(biāo)準(zhǔn)的綜合分析，可以得出，各國防火標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注的方面相似，有材料
的易燃性能；材料的燃燒速率及火焰?zhèn)鞑バ詚日,4 a；材料燃燒所釋放的煙霧濃度：煙霧中的有毒性氣體
含量；燃燒所釋放出的熱量等。但由于各國防火標(biāo)準(zhǔn)分級方法、評價指標(biāo)、測試項(xiàng)目和測試標(biāo)準(zhǔn)不
統(tǒng)一，給技術(shù)人員選用標(biāo)準(zhǔn)帶來了困難，各國防火試驗(yàn)具體實(shí)施起來也不容易?，F(xiàn)在世界有資質(zhì)的
防火實(shí)驗(yàn)室不多，在國內(nèi)也只有上海的SGS公司。企業(yè)如做防火試驗(yàn)，有時還要到國外，周期長，
費(fèi)用又高的無法接受。所以我們國內(nèi)也很有必要編制符合國內(nèi)實(shí)際使用情況的防火標(biāo)準(zhǔn)，并實(shí)現(xiàn)防
火標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性。
參考文獻(xiàn)：
[1]DrN 5510．2軌道車輛防火措施一第2部分：材料和構(gòu)件的燃燒特性和燃燒并發(fā)現(xiàn)象：分類、要求和試驗(yàn)方法【s】
[2]as 6853載客列車設(shè)計與構(gòu)造防火通用規(guī)范【S】
[3]NF F16101軌道車輛材料選擇之防火要求【S】
[4]NFPA 1 30有軌列車及鐵路客運(yùn)體系標(biāo)準(zhǔn)【S】
[5]CEN／TS 45545．2鐵路應(yīng)用—鐵路車輛的防火保護(hù)一第2部分：材料和元件的防火要求【S】
[6]TB／T 3138機(jī)車車輛阻燃材料技術(shù)條件[S】
[7]TB／T 3237動車組用內(nèi)裝材料阻燃技術(shù)條件【s】
Analysis of Fire Prevention Standards for Rail Vehicle
JIANG Cui-xiang
(Center ofTechnology ofKTK Group Co．，Ltd Changzhou Jiangsu 213012 China)
Abstract：In this paper,non-metallic material fire prevention standards for rail vehicles are introduced and
analyzed，which ofers certain referential values in the selection of fire standards．
Key words： rail vehicle fire prevention stan dards analysis
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