[01134256]高速列车消防安全整体防护系统及应急预案研究

1. 技术内容 高速列车属典型狭长受限空间,可燃物较多且相对集中,目前尚未配置有效消防安全防火系统,一旦车厢内发生火灾,火势蔓延迅速,烟气可迅速充满整个车厢,疏散救援困难,严重威胁人员生命和财产安全,造成重大经济损失和恶劣社会影响。目前,针对高速列车火灾防治,国内尚无完善消防安全防护系统,诸多消防问题亟待解决。 本课题以典型高速列车为研究对象,在国家自然科学基金项目和四川省科技厅支撑项目支持下,通过大量实地调研及全尺寸试验,对高速列车可燃物燃烧特性进行定量全面分析,提出高速列车火源功率;在此基础上,运用火灾动力学及相似理论,对其火灾烟气运动过程进行研究,确定最佳防排烟方式;其次,运用Building Exdous对车厢内近10种不同火灾场景下人员疏散过程进行模拟,确定最佳疏散路径;最后从自动灭火系统、自动探测报警系统、消防应急预案等方面进行整体分析设计,提出高速列车整体火灾防控技术。 本项目研究成果整体处于国际领先水平,部分成果为国际首创,具有极强创新性和推广应用价值,该成果可为高速列车火灾扑救、应急救援预案及人员安全疏散提供可靠理论依据,为高速列车相关规范、技术标准制定提供科学参考。 2. 技术经济指标 ⑴ 通过大量实地调研及全尺寸试验,对高速列车车厢内可燃物的燃烧特性进行全面分析,创造性提出高速列车车厢火源功率为37MW; ⑵ 运用火灾动力学及相似理论,对8个典型火灾场景下车厢内的火灾烟气运动过程定量研究,得出火灾条件下,高速列车最佳空调风速为0.3m/s,快速开启逃生窗可显著延缓烟气蔓延过程,降低其火灾危险性; ⑶ 对车厢内10个不同火灾场景下,人员疏散过程定量模拟分析,研究得出,车门位于车厢两端时更有利于人员安全疏散,车厢开门宽度从0.9m增至1.0m时,可有效提升其疏散效率; ⑷ 从自动灭火系统、自动探测报警系统、消防应急预案等方面进行整体分析,最终总结提出高速列车整体火灾防治技术。 3. 应用推广及效益情况 本研究成果若直接应用,可极大程度减少人员伤亡和财产损失,具有重大经济和社会效益。 ⑴ 全尺寸火灾试验研究得出车体主要可燃物燃烧特性,确定其火源功率,较大程度上降低高速列车火灾发生概率,减少火灾人员伤亡,降低财产损失,提高火灾扑救效率; ⑵ 运用火灾动力学及相似理论,对车厢内火灾烟气运动过程进行定量分析,得出火灾条件下最佳空调风速及开启逃生窗方式,能科学指导火灾人员应急行为,为车厢内人员疏散及消防扑救提供有利条件; ⑶ 针对10种不同火灾疏散场景定量分析,最终确定其最佳疏散路径,并提出列车整改方案,可最大程度上提高人员疏散效率,减少人员伤亡; ⑷ 针对车体结构,提出并设计管网式高阻火高隔热环境友好温敏性水凝胶灭火系统,可有效提升火灾扑救能力,保护车体结构抗火能力,同时可减少消防水量和降低环境污染,具有突出经济、社会效益; ⑸ 确定了高速列车分布光纤式火灾探测系统、双波段火焰探测自动探测报警系统并提出了消防应急预案,为消防监管部门火灾发现和应急指挥提供了技术参考。