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高铁畏烟甚于虎
热度 10 fpe 2011-7-7 23:41
高铁畏烟甚于虎 最近看到新闻,看到高铁因为香烟而减速停车,虽然不懂其中的安全逻辑,但可以消防的角度来认识,遂有此文。 高铁畏烟多案例 2011 年 7 月 4 日 12 点 43 分, G138 次列车缓缓驶离上海虹桥站,开往北京南站,下午 4 点 45 分,当列车即将到达德州 ( 不停靠 ) 时, 10 号车厢突然传来了警报声,与此同时,车厢 LED 显示屏上的速度也从时速 310 公里瞬间降到了 280 公里,随后数字一直下降,列车速度几乎为零,但车子始终没停下。究竟发生了什么事 ? 乘务员根据经验 (如果有经验,为什么不告诉乘客呢?),很快在 10 号与 9 号车厢之间的卫生间门口发现了一名 40 岁左右男子,他正抽完烟走出来。而正是男子抽烟的烟雾导致了车厢内的监控系统发出了警报,并自动减速。乘警当场对男子进行了批评教育,并罚款了 50 元。(付款这么少,还是教育责任没有尽到的缘故。国外可是一张账单到家,让你赔所有的停车或耽误损失。如果你付不了,保险公司代付,今后你还是要增加保险支出的,以补偿保险公司的损失。) 2011 年 7 月 2 日下午,北京南开往上海虹桥的 G157 次列车上,一乘客在洗手间内抽烟,导致列车故障报警减速。乘客表示,车厢上方显示屏显示,列车由 310 公里突降为 280 公里,后肇事者被罚款 50 元。 2008 年 12 月 17 日,京津城际高铁 C2050 次列车一名乘客在厕所吸烟导致烟雾报警器亮起,列车驶出天津站不到 1 分钟自动停车,乘客被行政拘留 3 天。 武广高铁在开行初也遭遇这类尴尬, 2009 年 12 月 29 日,旅客在列车内吸烟引发设备故障,导致至少五趟广州北站始发的列车晚点两个半小时,上千旅客滞留。 火灾蔓延有理论 高铁是一种高速运行的交通工具,为什么害怕烟气?这需要从火灾蔓延的动力学原理来认识。通常静止环境中无围墙限制的火灾蔓延是非常缓慢的,通过导热传递能量预热燃料,这种蔓延速度只是每分钟以毫米计算。但是,火灾蔓延最怕两点:一是封闭;二是流动。本来燃烧的能量大约 30% 以辐射形式散发出去,不到 70% 以流动的形式传递离开,只有极少量(不到 10% )的能量用于预热新燃料,形成火灾蔓延和扩大的局面。如果有封闭的环境,则大部分能量都被环境限制(还是有通风流动损失的,绝对封闭的火灾不易扩大,这不现实),通过高温的天花板烟气辐射,反射回燃料表面,导致火灾蔓延速度加快,这是典型的室内火灾失控的场面。另一种令人担心的局面是流动,如果火焰表面被气流吹动,导致火焰向另一面倾斜,则该面的火焰辐射增加,而且由于火焰的拉伸,其燃料预热的强度成百倍地增加,这就是风力带来的危害。当然,有一种可能性是由于风力过大,火焰不易自持,如你一口可以吹熄火柴上的火焰。但是,如果有气流吹不到的死角,那么火焰不会被吹灭,而火焰的蔓延更加不可捉摸,所以交通工具都怕火,高速工具更怕火,因为一时停不下来。 最近著名的火车火灾发生在埃及。一旅客用来加热食物的小炉灶被踢翻,引发车厢大火。列车员察觉延误,火车多开了 7 公里,导致 373 人死亡。 由于火车不能立即停下来,窗外的抽风导致火势蔓延异常猛烈,惊慌的旅客在(车门处)跳车过程中被摔死不少,车厢两端的人群挤压踩踏导致谁也跑不了,车厢的铁条栏杆导致人们无法跳车,尸体焚毁(碳化程度)极为严重,这就是典型的交通工具火灾的场景。另一起著名的交通工具火灾是瑞士航空公司的麦道 -11 飞机( 1998 年 9 月 2 日),在加拿大领海上空坠落,原因是通风管路发生火灾蔓延(很可能是电气火灾),结果是无一存活。 1996 年 11 月 18 日,英法海底隧道曾经发生的火灾,差一点报销了整个海底隧道(但报销了几节车厢),只因为火灾监测延误,火车多开了几里路,助长了火势的蔓延。所以,交通工具历来怕火,只因为火灾蔓延在高速的场合异常迅速猛烈,控火困难。 烟为火兆助报警 那么,如何才能防火呢?我们需要检测空气,通过空气中的烟气含量来推测火焰的存在。这是因为虽然火焰是能量释放,但能量释放源可以是其他发热元件,所以人们很少用探热的方法检测火灾。而烟气具有早预报,高灵敏,易安装的特点,所以人们都是用烟雾报警器来监测火灾的苗头。通常在还没有出现明火的时候,烟气就产生了。某些缓燃的火灾可以在出现明火之前,冒烟几十个小时,这些都是珍贵的报警时间。而在地球的重力场中,烟气自然往空中汇聚,因此有可能通过一点安装来检测整个车厢的火灾形势,这是大部分火检装置不如探烟装置的地方。火检通常测点(感热)或测线(感光),而探烟通常测大空间,因此探烟也是更经济的选择。只有某些极端重要,绝对不能误报的场合,如飞机的货舱,和核电厂的电缆空间,在探烟之外还要安装火检,防止探烟误报带来的决策失误。 那么,为什么怕香烟呢?从外表上看,烟气似乎都是差不多的。但是光学报警器是检测烟气中的固体粒子分布,而离子型报警器是检测烟气中带电电荷的分布。这种粒子直径的分布带宽很大,各种燃料的烟气粒子分布缺乏可靠的特征( Signature ), 所以探烟报警器误发的局面经常出现。目前有几十种烟气报警原理,大多利用烟气的一两个特征,而这些特征往往是被炊烟或香烟的烟气所共享的,所以现有的报警器大多不能区别香烟或其他烟气。而且,香烟烟头也是历史上已知的火灾失控原因之一,即使目前没有问题,烟头仍然可能带来额外的缓燃、点火和蔓延风险,所以所有的烟气报警器是不避香烟的,宁滥勿漏,这是烟雾报警器的基本原则。 那么,为什么高铁怕香烟呢?相对于普通列车,高铁车厢封闭,感烟探头位于空调系统的回气通道内,不管在哪里吸烟,都被空调系统的回气管路所采集,经过烟气报警器而触发报警。报警产生的火检信号用于减速或停车。一般说来,两种不同类型的报警器同时动作,火灾发生的可靠性是可以保证的,列车一定停下来。而只有一只报警器发出报警时,可以假设认为是误报,这时候,有些列车减速,有些列车进入报警运行状态,需要克服故障以后方可进行。这就是高铁发生火警时,有时停车,有时不停车的缘故。 由于防火安全的需要,列车的火警处理相当麻烦,所以,为了您和家人的安全,最好戒烟。 有道是,火场蔓延怕流速,高速交通惧火烟,宁滥勿漏看探烟,高铁畏烟甚于虎。
个人分类: 特种消防|7503 次阅读|21 个评论

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