地铁车辆灭火器选型及配置

谢芳 ,李科 ,周义人

摘要：文章阐述了地铁车辆防火设计的重要性，分析了地铁车辆场所特点及危险等级，根据地铁车辆尺寸特点对灭火器进行了灭火剂选型、容量及数量计算，并根据灭火器保护范围等特点对地铁车辆灭火器的位置分布进行了分析。通过对地铁车辆灭火器的设计计算，保障车辆运行安全，以供参考。

关键词：灭火器；防火；地铁

0前言

随着地铁在越来越多城市中的普及，给市民出行带来了极大便利，同时人们对于地铁出行的安全问题也更加关注。无论在何种场所，消防安全问题永远是至关重要、不可懈怠的安全问题，地铁车辆主要运行在地下隧道内，特殊的运行环境需要更严格的防火设计。控制火情的最佳时机是火灾初期，因此，在地铁车辆内配置适量的、便于乘客操作的灭火器，可有效将火灾带来的损失降到最低。

1地铁车辆灭火器选型分析

灭火器种类很多，按移动方式可分为：手提式和推车式；按动力来源可分为：储气瓶式、储压式、化学反应式；按灭火剂类型可分为：泡沫、干粉、卤代烷、二氧化碳、酸碱、清水等。选择合适的灭火器，对于火情控制来说非常关键，一般根据使用场所的火灾种类及危险等级对灭火器型号进行选择。

1.1场所定义

灭火器配置场所的火灾种类根据该场所内的物质及其燃烧特性进行分类，可以划分为以下五类[2]：

1）A类火灾：固体物质火灾，如木材、棉、毛、麻、纸张及其制品等燃烧的火灾；

2）B类火灾：液体火灾或可熔化固体物质火灾，如汽油、煤油、柴油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡等燃烧的火灾；

3）C类火灾：气体火灾，如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气等燃烧的火灾；

4）D类火灾：金属火灾，如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金等燃烧的火灾；

5）E类火灾（带电火灾）：带电物体的火灾，如发电机房、变压器、配电间、仪器仪表间和电子计算机房等在燃烧时不能及时或不宜断电的电气设备带电燃烧的火灾。

1.2危险等级

灭火器配置场所的危险等级，根据场所生产、使用、储存物品的火灾危险性，可燃物数量，火灾蔓延速度，扑救难易程度等因素，划分为以下三级[2]：

1）严重危险级：使用性质重要，人员密集，用电用火多，可燃物多，起火后蔓延迅速，扑救困难，容易造成重大财产损失或人员群死群伤的场所；

2）中危险级：使用性质较重要，人员较密集，用电用火较多，可燃物较多，起火后蔓延较迅速，扑救较难的场所；

3）轻危险级：使用性质一般，人员不密集，用电用火较少，可燃物较少，起火后蔓延较较缓慢，扑救较易的场所。

1.3灭火剂的选择

不同类型的灭火剂，适用于不同的火灾场所，如表1-1所示。

地铁车辆运行环境复杂，应选用适用范围最广的灭火剂，且地铁车辆运行场所人员密集，不应采用卤代烷灭火剂，因此磷酸铵盐干粉灭火剂最为合适。

表1-1 不同火灾场所适用的灭火剂类型

序号	灭火剂	火灾场所
1	泡沫	A类/B类
2	磷酸铵盐干粉	A类/B类/C类/E类
3	碳酸氢钠干粉	B类/C类/E类
4	卤代烷	A类/B类/C类/E类
5	二氧化碳	B类/C类/E类
6	水型	A类/B类

2地铁车辆灭火器配置分析

2.1地铁车辆单元尺寸

灭火器配置的设计与计算按计算单元进行，地铁车辆计算单元一般分为客室单元和司机室单元。

地铁A型车单元尺寸如图2-1、图2-2、图2-3所示，无人驾驶头车客室计算单元面积SA1=2.852m×23.9m≈68.2m2，有人驾驶头车客室计算单元面积SA2=2.852m×21.6m≈61.6m2，司机室计算单元面积SA3=2.852m×2.3m≈6.56m2，中间车计算单元面积SA4=2.852m×22.8m≈65.03m2。

图2-1 地铁A型车单元尺寸-无人驾驶头车

图2-2 地铁A型车单元尺寸-有人驾驶头车

图2-3 地铁A型车单元尺寸-中间车

地铁B型车单元尺寸如图2-4、图2-5、图2-6所示，无人驾驶头车客室计算单元面积SB1=2.654m×19.85m≈52.68m2，有人驾驶头车客室计算单元面积SB2=2.654m×17.45m≈46.31m2，司机室计算单元面积SB3=2.654m×2.4m≈6.37m2，中间车计算单元面积SB4=2.654m×19.52m≈51.8m2。

图2-4 地铁B型车单元尺寸-无人驾驶头车

图2-5 地铁B型车单元尺寸-有人驾驶头车

图2-6 地铁B型车单元尺寸-中间车

2.2灭火器容量选择

灭火器容量根据计算单元的单具灭火器最小配置灭火级别进行确定，不同场所、不同危险等级的灭火器最低配置基准如表2-1所示，地铁车辆运行环境复杂、且场所人员密集，灭火器最低配置基准不应低于表2-1，因此单具灭火器最小配置灭火级别应为3A或89B。

磷酸铵盐干粉灭火器不同规格对应的灭火级别如表2-2所示，灭火级别为3A或89B的磷酸铵盐干粉灭火器规格可选5kg或6kg，考虑地铁灭火器使用人员的方便，因此选用型号为MF/ABC5的5kg磷酸铵盐干粉灭火器最为合适。

表2-1 灭火级别

序号	单具灭火器最小配置灭火级别	单位灭火级别最大保护面积（m2）	火灾场所	危险等级
1	3A	50	A类	严重危险级
2	2A	75		中危险级
3	1A	100		轻危险级
4	89B	0.5	B类、C类、E类	严重危险级
5	55B	1.0		中危险级
6	21B	1.5		轻危险级

表2-2 磷酸铵盐干粉灭火器的规格和灭火级别

序号	规格（kg）	型号	灭火级别
			A类	B类
1	1	MF/ABC1	1A	21B
2	2	MF/ABC2	1A	21B
3	3	MF/ABC3	2A	34B
4	4	MF/ABC4	2A	55B
5	5	MF/ABC5	3A	89B
6	6	MF/ABC6	3A	89B
7	8	MF/ABC8	4A	144B
8	10	MF/ABC10	6A	144B

2.3灭火器数量配置

灭火器数量根据计算单元的最小需配灭火级别进行计算和确定，计算单元的最小需配灭火级别Q=1.3KS/U，其中，K为修正系数，S为计算单元的保护面积（m2），U为A类或B类火灾场所单位灭火器级别最大保护面积（m2/A或m2/B），计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别Qe=Q/N，其中N为计算单元中的灭火器设置点数。

地铁车辆运行环境复杂、且场所人员密集，灭火器最低配置基准不应低于表2-1，因此单位灭火器级别最大保护面积U取0.5m2/B，不同计算单元的修正系数K的取值如表2-3所示，根据地铁车辆配置，地铁车辆修正系数K取1。

表2-3 修正系数

序号	计算单元	K
1	未设室内消火栓系统和灭火系统	1.0
2	设有室内消火栓系统	0.9
3	设有灭火系统	0.7
4	设有室内消火栓系统和灭火系统	0.5
5	可燃物露天堆场 甲、乙、丙类液体储罐区 可燃气体储罐区	0.3

地铁A型车计算单元的最小需配灭火级别计算如下：

Q（司机室)= 1.3KS/U =1.3×1×6.56/0.5=17.06B

Q（有人驾驶头车客室)= 1.3KS/U =1.3×1×61.6/0.5=160.16B

Q（无人驾驶头车客室)= 1.3KS/U =1.3×1×68.2/0.5=177.32B

Q（中间车辆）=1.3KS/U =1.3×1×65.03/0.5=169.08B

根据灭火级别可知，地铁车辆计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别Qe=89B，因此地铁A型车计算单元中的灭火器设置点数计算如下：

N（司机室)=Q/Qe =17.06/89≈0.19，N（有人驾驶头车客室)= Q/Qe =160.16/89≈1.80

N（无人驾驶头车客室)= Q/Qe =177.32/89≈1.99，N（中间车辆）= Q/Qe =169.08/89≈1.9

地铁B型车计算单元的最小需配灭火级别计算如下：

Q（司机室)= 1.3KS/U =1.3×1×6.37/0.5=16.56B

Q（有人驾驶头车客室)= 1.3KS/U =1.3×1×46.31/0.5=120.41B

Q（无人驾驶头车客室)= 1.3KS/U=1.3×1×52.68/0.5=136.97B

Q（中间车辆）= 1.3KS/U =1.3×1×51.8/0.5=134.68B

根据灭火级别可知，地铁车辆计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别Qe=89B，因此地铁B型车计算单元中的灭火器设置点数计算如下：

N（司机室)= Q/Qe =16.56/89≈0.19，N（有人驾驶头车客室)= Q/Qe =120.41/89≈1.35

N（无人驾驶头车客室)= Q/Qe =136.97/89≈1.54，N（中间车辆）= Q/Qe =134.68/89≈1.51

灭火器设置点数N采用进位取整的方式，地铁A型车、地铁B型车司机室设置1具灭火器、客室设置2具灭火器可以满足计算单元最小需配灭火级别的要求。

2.4灭火器安装位置

灭火器安装位置根据单具灭火器保护范围确定，灭火器的位置距离乘客区域或乘务人员区域内的任何地方不应超过15m，距列车组末端或尽头6m以内的范围内应设置一台灭火器[1]；因此，根据地铁A型车、地铁B型车单节车辆长度，客室内灭火器宜安装在车辆首尾两端座椅附近。

3结束语

消防安全关系着人们的生命财产安全，在地铁车辆设计之初就应充分考虑消防安全问题，通过对地铁车辆灭火器的选型及配置分析，确保在火灾初期就能有效的控制火情，最大程度保障车辆的运行安全。

参考文献：

[1]EN45545.6-2013. 铁路应用铁路防火 第6部分：火情控制和管理系统[s].2013

[2]GB 50140-2005. 建筑灭火器配置设计规范[s].2005

[3]李达志. 灭火器配置点及数量的设计[J]. 化工设计通讯.2006(12).

[4]于洋. 简述灭火器的选择、使用及维护管理[J].有色冶金设计与研究.2019(01).

[5]翟羽佳. 轨道交通工程消防设计要点分析[J].工程建设与设计.2019(12)

[6]程瀚.场所灭火器设置方法探析[J]. 工程建设与设计.2013(04)

[7]李冬冬.地铁火灾事故的特点及防火安全工程建设[J]. 工程与建设.2022(3)