孙勇 乔新瑞 张术

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

摘 要：通过统计国内外轨道车辆火灾事故，对典型的重大轨道车辆火灾事故进行分析，找出起火的主要原因和导致人员伤亡的主要原因，并基于此提出必要的预防措施，为广大车辆设计人员、管理人员和营运单位提供指导。

关键词：轨道车辆 火灾统计 预防措施

中图分类号：TU921 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）03（a）-0040-03

轨道交通作为世界上最广泛的交通方式之一，承载了广大旅客的生命和财产安全，安全风险受到人们的极大重视。防火安全作为最重要的安全性能之一，在各地职能部门、专家学者和广大制造商的不懈努力下，技术水平和可靠性得到巨大的进步，相关的法律法规、技术标准不断地完善，使得轨道交通安全性不断提高。但是过去10年来世界上仍发生了多起恶性事故，导致严重的生命、财产损失。该文通过统计国内外轨道车辆火灾事故，分析典型事故发生的原因，并给出必要的预防建议，为国内相关行业工程技术人员提供指导。

1 轨道车辆火灾统计

1.1 以车辆类型分类

世界轨道交通发展已有超过150多年的历史，我国轨道交通的发展相对较晚，有近60年，但是直到21世纪后才进入快速发展期。在这150多年的发展过程中，共收集整理了国内外轨道交通火灾事故164起，并对这些事故进行分类统计分析，详见表1。

从表1我们可以发现，其中客车和地铁发生火灾事故比例最高，分别为79起和49起，占所有轨道交通火灾的77.4%。

1.2 以起火原因类型分类

进一步研究这164起火灾事故，得出了发生火灾事故的13种不同的原因，包括：电气故障、撞车、脱轨、炸弹袭击、人为纵火、传动装置故障、外来火源、制动器故障、配线以及其他未明原因等，详见表2。

其中，因电气故障导致的事故比例高达27.4%，总共45 起，是所有因素中发生事故最多的；配线问题导致的火灾比例高达12.2%，总共20起，占第三位。脱轨和撞车事故引发的火灾发生次数排在第二位和第四位，分别为28次和16次，占了17.1%和9.7%。

由此可见车辆的设计、车上设备以及材料的选用和安装等关键问题都将是轨道车辆火灾防范的关键问题。

1.3 以火灾发生时间分类

从以下不同时期的火灾事故统计可以发现，随着轨道交通的不断普及，轨道交通车辆的增加带来了火灾发生事故的攀升。不过欣慰的是，最近30年内虽然火灾事故的次数在增加，但是单次火灾伤亡的人数在减少。也就是说随着时代的发展，轨道交通的技术人员不断在之前发生的事故中吸取教训不断完善车辆、运营环境等的设计避免火灾发生以及完善火灾发生后安全疏散和逃生。

2 典型火灾事故分析

2.1 英国卧铺车厢设计之变——汤顿卧铺车火灾

汤顿卧铺车火灾发生在1978年7月6日凌晨的英国萨摩塞特郡汤顿的卧铺车火车上，造成12人死亡，15人受伤，并对英国火车产生深远影响。火灾是由于电加热器被使用过的待清洗床单遮盖造成过热而引发的。

在行驶中，卧铺车厢使用过的脏床单会装在塑料袋中，并堆放在车厢连接处的电加热器的旁边，导致床单开始引燃并释放出有毒气体，主要是大量一氧化碳（CO），不幸的是通风系统从车厢连接处抽取新鲜空气，并进入每节卧铺车厢。事后调查发现，大部分遇难者的死亡原因是由于烟尘吸入。

汤顿火灾发生正值Ⅲ型卧铺车设计阶段，正是因为事故的发生，决定增加了很多火灾预防措施，包括增加火灾探测系统、增加灭火设施、增加复杂的警告系统（多语种）、使用阻燃材料以及修订了紧急逃生程序等等。到目前为止修订后的Ⅲ型卧铺车保持着卓越的安全记录。

2.2 美国客运服务的历史性变革——马里兰州火车相撞事故

1996年2月16日马里兰州发生火车相撞，在马里兰州银泉，马里兰区间通勤（MARC）火车与Amtrak的首都特快旅客列车相撞。主要原因是MARC列车乘务员忘记了他们进站停车之前看到的有车接近的信号指示，见到停车信号后不能及时减速，碰撞造成MARC火车3名机组人员和11名乘客死亡，其中一名乘务员和8名MARC乘客中的7名不是因碰撞本身死亡，而是由于美铁机车油箱破裂引发的火灾致命的。另外MARC火车上11名乘客以及Amtrak火车上的15名乘客和机组人员受伤。总损失估计为750万美元。事故调查后，美国联邦运输安全委员会给出一系列建议，致使复杂的乘客车厢的设计法规的产生，第一次改变美国客运服务的运行规则。这些建议主要包括：（1）要求记录列车机组人员语音通话的记录用于事故调查专用，并对这些记录的公开发布做相应的限制；（2）要求对所有的信号系统进行修改，进行全面的失效模式和效果分析，包括人的因素的分析；（3）开发和维护独立的可识别的数据记录通勤和城际铁路客运业务；（4）要求所有旅客列车有方便的室内应急快速释放装置在外部通道门旁边；（5）要求内饰材料排查，确保满足阻燃和低烟的要求等等。

2.3 韩国轨道交通历史上最大的伤痛——韩国大邱地铁火灾事故

2003年2月18日，韩国大邱市的地铁列车1079次被纵火，随后1080次列车停靠其附近，短暂开门后为防止烟气进入车厢而关闭车门，随后火警启动，电源切断，驾驶员逃离现场，并被波及起火，最终导致198名乘客死亡，147人受伤的重大惨剧，也是东亚继1995年东京地铁沙林毒气事件后另一起伤亡惨重的地铁事故。

调查发现，车辆上可燃的座椅和地板快速燃烧；可燃物产生大量的烟气和有毒气体；火灾控制系统对应急系统考虑不完善，断电后车门不易打开；车站的紧急消防系统缺失（包括照明、通风和灭火）；工作人员缺乏足够的安全训练等是大邱地铁重大人员伤亡的主要因素。

2.4 奥地利隧道火灾—— 卡普伦隧道缆车火灾

2000年11月11日，满载161名乘客和一名列车员隧道缆车进入隧道不久，在火车后端无人机舱内的电加热器由于设计缺陷造成机组过热最终起火，火烧穿了向液压制动系统运送可燃液压油的塑料管道，从而造成液压下降，致使火车在隧道600 m处突然停止。几分钟后，在最前端列车员舱内的列车员，意识到着火了，报告给控制中心，并试图打开液压控制的车门，但系统的压力损失造成无法操作。接着火烧毁沿着铁轨铺设的16 kV电力电缆，致使整个滑雪场总停电。就此列车员失去了与控制中心的联系。最终导致导致155人死亡，265受伤。

造成重大伤亡的主要原因：车载电力系统、液压系统和暖风系统属于家用产品，非车辆专用增加发生火灾的可能性；车辆没有采用阻燃材料；车辆缺少火灾防护措施，配备灭火器，但是乘客无法取用；客室没有紧急通话系统，没有烟雾探测设备等等。

2.5 埃及150年来最严重的火车事故——卢克索列车火灾

2002年2月20日凌晨，运行中列车11个车厢突起大火，火势迅速蔓延到其他几个车厢。然而，驾驶员浑然不知，继续开车前行7 km后，才在开罗以南75 km处的阿亚特镇停下来。事故造成至少400人遇难。

事故调查认为，车厢内的一个电闸引起短路造成的。残油、衣服、纤维助燃了大火，整列火车没有报警系统，发生紧急情况时根本无法通知司机。同时火车车厢内也没有消防和安全设备，以及紧急制动装置。由于司机对着火一事全然不知，列车继续行驶，风助火势，所以大火越烧烧旺。而此时所有二三等车厢的车窗外均装有铁条，它本意是防止乘客爬窗、阻止超载的，但却增添了他们逃生的难度，增加了死亡人数。

3 轨道车辆火灾事故预防措施

从统计到的164起轨道车辆火灾以及其中典型的5起重大火灾事故分析发现，尽管每起火灾的产生原因不同，有操作失误、人为纵火、设备失效等等，但是导致重大人员伤亡的主要原因是类似的，包含：车辆未使用符合要求的阻燃材料，导致火灾初期火势发展快，产生大量的烟雾和毒性气体；车辆未设置有效的防火隔断，导致火焰和燃烧产物在整个车厢范围内快速扩散；车载紧急设施设置不合理或者未设置，疏散通道得不到保障；火灾发生后车辆的运行能力无法保证，或者火警应急措施设置不合理；乘务人员安全培训不到位，广大乘客消防知识欠缺。

上述5个主要方面分别在火情的发生初期和后期的疏散中起重要作用，基于此，针对轨道车辆火灾提出以下预防措施。

3.1 火灾起始阶段的预防措施

3.1.1 最小化火灾发生的可能

（1）一般要求：任何人员均不得进入不适用于乘客使用的任何区域；未经授权的区域应锁上或另行加以保护。闭锁装置应将疏散要求纳入考虑范围之内；除餐饮或烹饪设备外，乘客、乘务员区及行李区的设备或设备外壳的表面温度均不得高于60 ℃；设计上减少可燃物聚集、方便清洁、避免蓄意破坏；确保临近乘客区域的可见性；吸烟区配备烟灰缸，对于烟灰缸和垃圾箱确保其内部着火不会蔓延至外部。

（2）烹饪区：应确保设备不会将热量传导至相邻表面和设备上，而相邻表面和设备的温度不得超过60 ℃。同时应确保不会因车辆晃动而产生火灾风险，例如因易燃液体溢出在热表面上，或因易燃液体溢出而导致可燃废物不断累积。

（3）乘客区内的行李寄存处：行李架上物品具备从行李架下可见性，减少行李叠加堆积，行李间提供必要的防护隔断，和/或增加必要的灭火措施。

（4）电气设备设计要求：设置必要的过载保护，电路中未保护部分尽可能短；高压布线安装在金属导管或者接地的车身金属导管内，采取必要的预防措施，以防止电缆导管中形成水分和/或液体；在发生故障后，如果不能确保电源保护装置仍能继续运行250 ms，应安装灭弧装置，防止电弧通过电源保护装置沿电源电线延伸；确保车辆振动、热循环、膨胀/收缩和弯曲不会对电缆造成任何损坏，且机械应力不会被传输至电缆接头上；电气设备的外壳对设备提供足够的保护，设置必要的通风和/或散热装置，必要的区域设置防火隔板与客室分离；电池产生的气体应排放到车外，必要时在蓄电池电路上加保护装置；配备必要的应急电气设备，确保其在紧急情况下功能的完整性，与大功率电路分开布置，主要的应急设备包括但不限于：通讯与报警、牵引控制；制动控制；各个车门和紧急出口的控制；列车总线控制；灭火、火灾探测、照明；对于电阻器和采暖设备在正常工作或不正常工作条件下的表面温度达到200 ℃或以上的区域，采取预防措施，以防止火灾的发生，如避免易燃物的聚集，与易燃物保持一定的距离，设置双重保护装置；火灾紧急情况下，强制通风、采暖、制冷和空调能顺利切断并关闭进出风口。

3.1.2 延缓和阻止火灾的发展

使用阻燃性能优异的内装材料；在车厢间、司机室后端墙、末端墙、大功率电器柜等区域设置耐火隔断；设置火灾自动报警和自动喷水灭火系统等建筑消防设施。

3.2 火灾发生后安全疏散阶段的预防措施

（1）按照法规/标准配备乘客和乘务人员的紧急出口，并确保其可用性。（2）根据运行路线提供适用的疏散措施，如安全出口距客室最大距离，安全出口的可操作性，向临近的车辆疏散和向端布疏散的辅助设备。（3）紧急疏散的管理，必要的疏散表示和预案，对乘客疏散的指引。

4 结论

（1）轨道车辆防火安全在国内外得到充分的重视，通过火灾教训和总结、新的标准和法规对车辆的材料和设计的要求，恶性火灾事故得到有效遏制，近10年来火灾死亡人数大幅减少。

（2）轨道车辆重大火灾事故的发生往往是多重因素共同作用的结果，有车辆设计的因素，有应急管理的因素和人为失误的因素。要减少火灾的人员伤亡，必须同时重视。

（3）从对国内外轨道车辆火灾事故特点分析，提出了轨道车辆火灾事故的预防措施，指导轨道车辆防火设计。

参考文献

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