沈阳地铁车辆高压细水雾灭火系统应用分析

王冬雷，王 鑫

（沈阳地铁集团有限公司 运营分公司，辽宁沈阳110141）

沈阳地铁车辆高压细水雾灭火系统应用分析

王冬雷，王 鑫

（沈阳地铁集团有限公司 运营分公司，辽宁沈阳110141）

对地铁车载高压细水雾灭火系统的主要优点进行了总结、对首次应用于国内地铁车辆上的沈阳地铁车载高压细水雾灭火系统的结构与功能进行了介绍，同时对该系统实际运用维护中存在的主要问题进行了简要分析，并就相关问题提出了解决措施。

沈阳地铁；车辆；高压细水雾；存在问题；解决措施

地铁车辆作为承载市民出行的重要公共交通工具，因其载客量大，车厢人员密度高等特点，车辆自身的消防功能越来越受到重视。传统的地铁车辆，消防系统功能上主要是被动的以防为主。近年来，随着各类新技术的不断推广与应用，在地铁车辆上安装探测与灭火相结合的主动型消防系统的呼声也越来越高，本文就沈阳地铁车辆车载高压细水雾灭火系统的应用情况及其实际应用中存在的问题进行了简要的分析与介绍。

1 车载系统的优势

地铁车辆车载高压细水雾灭火系统对比传统地铁车辆实现车厢内消防灭火功能，具有响应快、效率高、无毒环保3方面的突出优点。

（1）响应快

传统地铁车辆的消防功能实现主要是依靠车辆配置的火灾探测系统探测到火情后，司机或者乘客使用每节车厢内固定位置处存放的灭火器进行灭火，其灭火响应时间受起火位置、车厢内乘客多少、乘客消防知识掌握情况等因素影响较大，难以实现快速响应，而车载高压细水雾灭火系统可以实现自动或司机在司机室内直接启动，快速实现灭火或者控制火情功能。

（2）效率高

当前地铁车辆一般在每节车厢固定位置配置1～2个小型手持式干粉灭火器，灭火剂总量在4～8 kg，对扑救初期火情效果较好，但在火势较大或蔓延较快的情况下其作用有限，难以达到理想的灭火效果。高压细水雾灭火系统可以实现整节车厢的全覆盖，并提供持续10 min的灭火能力，灭火效率高。

（3）无毒环保

高压细水雾因其表面积大，热交换能力强，其在火源附近可以迅速汽化起到降温和隔绝空气中氧气的效果，破坏燃烧条件，进而实现灭火的功能，其灭火的机理确保了不会在车厢内产生有毒有害粉尘和气体，具有无毒环保的优点。

2 沈阳地铁车载系统介绍

沈阳地铁在1号、2号线共21列车上安装了高压细水雾灭火系统，由于国内该类产品还处于技术研发和试验阶段，不具备装车应用条件，沈阳地铁选用了德国某品牌高压细水雾灭火系统。从装车的可行性论证到装车方案设计并最终成功应用于地铁车辆上历时两年多，目前，安装高压细水雾灭火系统的列车已经上线投入运营。

2.1 系统组成

车载高压细水雾灭火系统主要包括中央控制计算机、人机界面、火灾探测系统和细水雾灭火系统共4部分组成，两个子系统通过中控计算机实现控制与联动，其中火灾探测子系统由中控计算机、吸气式烟雾探测器、点式烟温复合探测器、点式烟雾探测器、感温电缆、人机界面等部件组成；细水雾灭火子系统由中控计算机、水罐、氮气罐、罐体阀门、分区阀、管路、喷嘴等部件组成。各部件的安装位置、装车数量及主要功能见表1。

由于沈阳冬季气温较低，细水雾系统的水罐装配了电加热器和温度传感器，确保水罐内的水温保持在7℃～15℃之间，避免水罐内结冰影响使用功能。

2.2 系统工作方式

系统对每一个数据采集终端探测器进行位置编号，通过布置在司机驾驶室、电气柜和车厢内的共计46个终端探测器来收集火情信息，传输到中央控制计算机，

一旦同一分区2个探测器同时出现火警信息，中控计算机会将对应的火警位置在系统控制显示屏上显示出来，司机可以选择到现场或者通过车厢内的视频监控系统进行确认，如确认确实存在火情，司机可以通过细水雾启动按钮启动对应的细水雾喷淋进行灭火。

通过上述车载高压细水雾灭火系统的工作方式可以看出，实际上为了确保不会因为探测系统的误报而启动细水雾系统。系统加入了司机确认火情和人工启动细水雾的环节，并非完全的自动灭火系统。另外，为确保细水雾灭火系统的可靠性，探测及细水雾系统所有模块间的数据传输采用工业级的冗余环线传输方式，即环线上某个节点断开不影响数据通信，系统仍可正常工作。系统会对故障报警，以便及时修复故障。

表1 各部件布置情况及主要功能

3 系统试验情况

3.1 试验项目要求及标准

为了验证车载高压细水雾灭火系统的性能，对火灾探测报警系统的火灾探测性能和细水雾灭火系统的灭火有效性进行了一系列的试验。主要的试验项目包括火灾探测报警系统的响应时间，细水雾灭火系统启动后车厢内一氧化碳、二氧化碳及氧气的浓度变化情况，车厢内的能见度情况，车厢内的温度变化情况。

火灾探测报警系统试验指标要求车厢内、司机驾驶室和电气柜内的火灾探测报警系统必须在烟雾开始释放之后的60 s之内发出火灾报警信号。

细水雾灭火系统试验指标要求细水雾灭火系统启动后，可有效控制火灾蔓延，并为人员安全疏散提供可接受的环境条件。同时要求在距火源中心2.0 m、距地面高度1.6 m处的环境参数应满足表2设计指标要求。

3.2 试验结果

经试验验证，在极不利情况下，火灾探测报警系统在热烟发生装置开始释放烟气后50 s发出火警信息，满足试验指标要求。

细水雾灭火系统指标方面，除车厢能见度指标无法满足试验目标要求外，其他指标均可满足试验要求。具体试验项目指标及试验结果见表2。

表2 系统设计参数指标及试验结果

4 运用中存在的问题及解决措施

沈阳地铁车载高压细水雾灭火系统经过半年多的实际运用，主要发现以下几方面问题，对出现的问题，沈阳地铁与设备供应商目前已基本上确定了对应的解决措施。

4.1 缓冲气瓶漏气

该问题主要出现在新车调试阶段，用于打开分区阀的缓冲小气瓶保压不良，出现漏气，当缓冲气瓶的压力不足90%时，会在显示屏上出现故障报警，经分析主要为系统本身密封性和安装工艺两方面原因所致，由于该缓冲气瓶是充好气后装车，没有风源补充，漏气后需要更换压力合格的气瓶，给日常维护带来很大麻烦。目前制定的解决措施为，将缓冲气瓶与车辆制动系统的风源相连接，由车辆提供稳定风源，减少维护工作量。

4.2 氮气罐启动程序设置缺陷

最初的系统程序设置上，在没有火警的情况下，如误触碰细水雾启动按钮，用于推动水路形成高压细水雾的氮气罐会开启，此时，对应的水罐和分区阀均不启动，氮气通过安全阀排空。目前的解决措施是将维修顺序设置改成为只有在报火警后触碰启动按钮，氮气罐才会开启。

4.3 吸气式探测器故障报警

安装在客室上方侧墙板内的吸气式探测器在使用初期频繁出现本身故障报警，吸气式探测器的工作机理为通过吸气量变化和平复周期来判断是否存在火情，最初吸气式探测器报警阈值的设置较低，受车辆开关门、空调风量设置、乘客密度、环境洁净度等因素影响易出现故障报警，目前通过调整报警值设置，该问题已经解决。

4.4 系统启动后能见度低

虽然目前高压细水雾灭火系统还没有经过现场检验，但是，通过试验结果数据可以看出，当细水雾灭火系统启动后，喷洒在车厢内的细水雾充斥整个区域，车厢内能见度急剧下降，并持续一段时间能见度接近零，直至细水雾完全释放结束并开始排烟后才开始逐渐恢复，此情况极易引发车内乘客恐慌，造成踩踏等火灾次生伤害的可能性非常高。细水雾启动后车厢能见度试验结果曲线见图1。

图1 车厢能见度变化情况

对此问题在系统本身尚难以解决，目前制定解决措施主要是加强宣传与应急乘客引导，在细水雾喷洒的同时设置车厢广播提示，防止乘客恐慌。

5 结束语

作为一种全新应用于地铁车辆上的灭火系统，高压细水雾灭火系统具有一定的优点和先进性，尤其是在地铁车辆主动灭火方面实现了一定的突破，但由于该系统投入运营时间较短，系统的稳定性和实际使用效果还有待进一步验证。

［1］ 李晓东.高压细水雾灭火系统在地铁列车中的应用［J］.城市轨道交通研究，2012，（12）：108-109.

Application and Analysis of High Pressure Water Mist Fire Extinguishing System on Shenyang Metro Vehicle

WANG Donglei，WANG Xin
（Operating Company of Shenyang Metro Group Co.，Ltd.，Shenyang 110141 Liaoning，China）

In this paper，the major advantages of high pressure water mist fire extinguishing system for subway vehicle are summarized，and the structure and function of high pressure water mist fire extinguishing system firstly applied in Shenyang metro vehicles are introduced.At the same time，this system＇s main problems existing in actual application and maintenance are briefly analyzed，and then the related solutions are put forward.

shenyang metro；vehicle；high pressure water mist；problem；solution

U239.5

A

10.3969／j.issn.1008－7842.2016.06.24

1008－7842（2016）06－0096－03

1—）男，工程师（

2016－05－22）