BS6853:1999
载客列车设计与构造防火通用规范
前言
本英国标准为技术委员会FSH-19制定,代替了原有的BS6853:1987标准。 为了向铁路车辆制造商解释安全规定权威部门对防火性能的指导,本标准受到大量的修改,因此可认为,本标准用途比以前的版本更为广泛,并反映了防火标准委员会关心的问题,比如本标准加强了铁路车辆设计者和制造商的责任,鼓励他们使用在火焰中释放较小有毒物质的更为安全的材料。 制定本规定时,已假定其应委托具有合格资历的人员执行。 作为实践的法则,本英国标准采用指导和建议的形式,不能将本标准作为规定引用规定。应特别注意确保其不会产生误导。
有人认为本英国标准对防火安全性能的有些建议可能很难加以实施,本标准通过数字及设计指导,制定出标准,这些标准代表了防火安全的最优水平,并应在本标准的范围内成为所有列车制造的目标。因此,遵守本标准既意味着应提供以下条件:
-达到对着火危险可接受的控制。
-当所有主要用到的材料表面暴露于火源时,达到对热量、烟及毒气总量等级的可接受的控制。
-所有要求作为防火板使用的材料或物品,以及在暴露于火源时要求发挥作用的材料及物品,应达到可接受的防火性能。
如未能与本数字或设计指导一致,并不意味着存在不能接受的情况,但因此决定了,应向安全权威部门提供额外的证据,说明已达到可接受的防火安全水平。这些证据可包括附加试验结果,可选择的试验,理论研究或专家评审。 附录D是关于标准化的,附录A、B、C、E是提供信息的。 一个英国标准并不包括合同的所有必要规定。英国标准的用户对自己的正确使用负责。
仅遵守英国标准并不能构成法律上的免责。
简介
本标准的目的在于保证旅客在带载客列车的车辆上或周围的安全。这种环境下防火安全取决于一系列互相联系的事项,如:监测与警告系统、手动和自动灭火系统、警急亮灯及道路系统、逃生方式和出口措施、逃生通道或入口门宽、安全设施摆放地、占有水平、标准监督、事故中的人员管理(包括人员培训)、材料及内容控制、通风、分区、及防火。
本标准的重点为火车构造和材料的特性和防火性能,在其他方面也有所建议。尽管如此,工程师应认识到列车防火安全设计应包括上述所有方面。
如果火灾发生在正在运行的列车上,立即撤离到一个完全安全的地方是不可能的。即使列车处于静止状态,由于地点的原因,这样的撤离也可能延迟或不可行,如:在隧道里或高架桥上,或由于操作的原因,如:列车在邻近的轨道或活动轨上运行。
因此,只可能与列车一道撤离。可考虑行驶到相对安全的地方。
顾名思义,如果火灾发生,在不确定安全的情况下,相对安全的地方无法保证安全。因此,车辆构造和装修的材料必须不易燃,并且热量、烟、和有毒气体的总释放量低。这些特性一同定义为对火的反应。
对于地下运行的列车,隧道本身一般为逃生通道,但如果火灾在隧道里发生,排放出烟与有毒气体,则隧道不成为相对安全地点。底部起火时,这种情况相当普遍,这时防火板仅能抑制火势向车内蔓延。
更糟糕的是,当火灾发生在车辆时,在车上,尤其是在隧道中时,防火板的效果通常比在建筑物中要差。但是他们在延缓火势蔓延以提供相对安全地上还是起到了重要的作用。在隧道受到局限的空间中,燃烧产物很有可能泄漏到其他地方。如火势较盛,则燃烧产物可能越过防火板,影响到其他车辆及隧道另一边。 认识到防火板的这种局限性,我们推荐在上述情况的列车中使用对火反映性能更佳的材料。
另一种需要考虑特殊建议的车辆是卧铺车,因为旅客很可能延迟发现火情。 某些环境下,不能假定有相对安全地点,并且有必要特别注意控制潜在的火源,选用具有可接受防火性能的材料,以进一步减少火险的发生发展。 这些情况如下:
——逃生时间被延长。(相对于逃生通道作为相对安全地的时间);
——防火板的整体性不可靠,例如乘客控制的通风口可能导致其被穿透; ——由于操作或其他理由,列车为一通长车厢。 这些情况超出了本标准范围,须列入特殊危险课题。 同时有必要考虑燃烧源,尤其是: ——电器设备,特别是高功率设备; ——燃料燃烧产生的能量; ——烹饪及餐饮设备; ——纵火攻击。
英国标准的目标如下:
——控制燃烧源的能量、持续时间,及其发生频率; ——控制材料对燃烧源的反应在一定范围内;
——对较小的燃烧源,≤1kW, 保证受到影响的车内条件基本可接受。 ——对较大的燃烧源,≤10kW, 保证人们从受到影响的车内转移时,车内条件可接受。
——对最大的燃烧源,≤100kW, 保证车内转向电弧/跳火的可能性降为最低; ——限制产生电弧/跳火的车辆上散热程度; ——限制远离火情座位上的燃烧产物的影响。 范围
本英国标准对包括或构成载客列车的铁路车辆的设计、构造提出建议。这些建议对新车辆及现有车辆的改变均适用。
注:敢于现有车辆,本标准的建议适用于任何被替代或更新的要点或材料。 本英国标准的建议包括: a) 材料对火反应; b) 防火板的使用;
c) 防火安全设施设计的一般方面。
对烟和有毒气体措施得建议见附录A、B。
2 标准参考资料
下列标准文件包括通过本文的参考资料,构成本英国标准规定的规定。对于过时的参考资料,对任何版本后来的修订不适用。对于适时的资料,适用于最新的版本。
BS467-4,对建筑物材料和结构的着火试验——第4部分:材料不可燃性试验。 BS467-6,对建筑物材料和结构的着火试验——第6部分:产品火传播的测试方法。
BS467-7,对建筑物材料和结构的着火试验——第7部分:产品火焰表面延伸等级确定的测试方法。
BS467-15,对建筑物材料和结构的着火试验——第15部分:产品热量释放度的测试方式。
BS467-20,对建筑物材料和结构的着火试验——第20部分:建筑成分防燃确定方式。(一般原则)
BS467-22,对建筑物材料和结构的着火试验——第22部分:建筑的非载重成分防燃确定方式。
BS4066-3,电线电缆着火条件下测试——第3部分:成捆电线电缆测试。
BS5438:1989,样本垂直放置时,表面或底部边沿以小火焰燃烧,纺织品可燃性测试。
BS6387, 在火灾情况下保证线路完整,对电缆要求的特性。 BS EN3 (所有部分),便携灭火器。
BS ISO 5659-2,塑料——烟的产生——第2部分:精确的光密度确定。
BS ISO 9239-1,着火试验反应——地板系统火焰的水平表面延伸——第1部分:利用燃烧源辐射热的火焰延伸。
PrEN 28241)2), 仪器系列——灼烧行为,辐射热和火焰影响下材料的烟的烟浓度和气体成分确定——烟中气体成分确定。
NF X70-1002), 火焰试验——高温分解及燃烧气体分析——管炉方法
3 术语及定义、符号 3.1术语及定义
英国标准使用下列术语及定义。
3.1.1
警急系统
保持乘客及操作者的环境处于安全水平,并帮助逃生至相对或完全安全的地方的列车系统。 注 包括:
-紧急亮灯及导路系统; -紧急出口;
-通风及紧急通风;
-火焰检测(在要求的地方); -灭火;
-乘客紧急通讯。 3.1.2 必要系统
允许火车行驶的系统。 注 包括 — 牵引控制 — 制动控制
— 紧急制动控制
— 上述的相关辅助分配 3.1.3
火警监测系统
对火焰的一个或多个产物发生反应,触发声音或视觉警报。 3.1.4 防火
在标准防火试验中,物体在设定的一段时间内,应有能力满足要求的稳定性和/或整体性和/或热绝缘和/或其他应满足的性能。 3.1.5
固定灭火系统
该系统固定在一特定区域,当其手动或自动启动时,将喷出灭火物质。 3.1.6 跳火
过渡到车厢内所有表面均在燃烧材料的火焰中。(在铁道车辆中) 3.1.7
相对安全地点
既与火焰隔开(通常使用防火材料),又有撤离的安全方式。 3.1.8
完全安全地点
无物理边界,不再有火险及其泄漏物的地区。 3.1.9 电弧
当正常功率消耗大于10kW时,表现为空气中放电的故障状态。 3.1.10 对火反应
在特定实验条件下材料的反应,表现为材料对火焰暴露时的自身分解。 3.1.11
制定安全规定的权威机构
为铁路制定、认可安全要求,并确保其实施的具有法律责任的一个或多个机构。 3.1.12 表面 3.1.12.1
水平朝下表面
与水平角度在45度之内的“天花板类”朝下表面。 3.1.12.2
水平朝上表面
与水平角度在45度之内的“地板类”朝上表面。 3.1.12.3 垂直表面
与垂直角度在45度之内的“墙类”表面。 3.1.12.4
有限长度表面
最大水平长度小于1m的水平朝下表面(见3.1.12.1),该表面上任意一点与其他任何有限长度表面的距离都比它的最大水平长度要大。或最大垂直长度小于1m的水平朝下表面(见3.1.12.1),该表面上任意一点与其他任何有限长度表面的距离都比它的最大垂直长度要大。
注 以上分别称为“水平朝下有限表面”及“垂直有限表面”。 3.2 符号
英国标准中使用以下符号。
A0 1单位材料在特定条件下试验时,沿1立方米的表面产生的视觉密度,以“m2•单元-1”计算。(单位随着方法的不同而不同)
Am 试验中在3立方米腔内测量到的光学密度(无量纲) k 试验件中用到的材料单位总数 N 线缆试验中用到的线缆的捆数
n线缆试验中用到的每一捆线缆的股数 t 时间,以秒计算
R 有毒气体总重(无量纲)
I0/It初始发亮强度与时间t的过渡发亮强度比例(无量纲) V 3立方米的体积,单位为立方米 l 3立方米中的视觉路径长度,单位米 d 电缆直径,单位微米
a (9+d)/2d的整数部分,(无量纲) w一捆线缆的标称宽度,单位微米
4 列车分类
有两种重要的操作环境,叙述如下: -1:地下; -2:表面。
1又可分为以下类别(见注释): -1 a; -1 b。
这三种类别分别适应于不同的性能等级,这些性能对应着火及危险不同的发生可
能性及发生时不同的规模。
注 列车操作的准确类别通过安全的权威规定处理,但是以下要点应加以考虑 -1a :多数运行时期是在不带通向人行道的侧出口和逃生道的单轨隧道,或在地下运行相当时间的卧铺车辆,或无人操作的列车。
-1b :多数运行时期是在有通向人行道侧出口和逃生道的多轨隧道,或无在地下运行相当时间的卧铺车辆。
-2:多数运行时期不在隧道的表面运行车辆。
5 设计考虑事项
5.1 避免火源的隐匿处
在乘客车厢不得设置开放式的凹处及槽形开放部分(如用于间接照明设备)。头上行礼架应设计为从下面可以看到摆放物品。指定的工作人员专用区应能被安全的锁闭。
5.2 将可燃物最小化及清洁规定
车辆的内部和外部应设计为将可燃物的积累最小化,加热器的封闭处应被设计并放置为能抑制可燃物的进入和积累。通风系统应能方便清洗,盛放可燃液体的点状部位应被设计为,能及时发现液体的渗出并清洗干净。 5.3 垃圾箱
为了防止液体渗出,并在箱内起火时不使扩散,垃圾箱应结构牢固并能关闭。它们的结构材料应根据7.7为防火材料。 5.4 吸烟规定
在允许吸烟的地方应提供足够的烟灰缸,为防止烟灰泄漏,并在烟灰缸内起火时不使扩散,烟灰缸应结构坚固并可关闭。它们的结构材料应根据7.7为防火材料。 5.5 保护可燃材料远离加热器
加热器的设计(不包括烹饪设备)应为:在正常操作下加热器外壳表面温度不超过60摄氏度。进出气格栅应设计为不易堵塞。 5.6 指定行李区
行李在乘客及工作人员视线之外的指定行李区,应被放置在一容器内,应确保如行李起火,不会破坏到该容器,并且外部起火也不会破坏该容器并影响行李。 5.7 餐饮及烹调区
使用油或脂肪进行煎、炸,或类似的行为的烹调设备应被设计为,列车的晃动不会导致移动的可燃液体起火。应制定规章使油及脂肪远离火源储存。不得使用用液化气的烹调设备。 电保护
处理漏电及间隙距离时,应特别注意材料对轨道的倾向性,及所用电压,无论交流或直流,以便将电路故障的发生降至最低。应采取适当的电保护,以确保发生故障时,能量泄漏率及故障持续时间最小化。此建议适用的电力既包括作为燃烧源的电力,也包括出现电弧时危险的外泄电。 防止电弧
应采用适当的电弧防板保护乘客车厢,特别要注意故障没有受到电保护的地区,断路器的变电所的保护不计。 防止高电流断路器输出
应采用适当的防护罩,以防止车上电路断路器泄漏,成为材料或残片的火源;同时防止其它系统老化,如果这些同出现故障,将增加着火的危险。
防止电流集流器出现火花 应采用适当的防护罩,以防止电流集流器的白炽微粒成为车底材料及残片的着火源。
电线电缆
电线电缆的设计及安装应确保,由电线电缆内部加热导致的火险最小化,或暴露于外部热源导致的火险最小化。决定线缆尺寸时,应考虑以下内容: a) 电线分组,无论是在导管、干线中,还是直接裸露。 b) 环境温度,特别要参考车辆运行地的升温。 c) 线缆的正常温度和极度高温等级。 d) 线缆承载的正常温度和极度高温。
e) 故障条件下线缆可能承载的能量的大小及时间。 f) 其它易燃材料的接近度。 内燃机:柴油机
在供给线路上应设置一阀门,当发动机停止时,阀门工作使得柴油供应停止。柴油缸,包括所有的管道直到阀门,应置于妥善防火的一封闭物中。应做到在司机室和列车外部一点均能操作已停止的程序及阀门。操作阀门的物体应能很好防火,以保正其使用时不因火而失效。 内燃机:汽油
在铁路车辆乘客服务中用到汽油发动机时,应进行风险估计。
6 材料 6.1 概述
可根据材料在车辆上的位置将之分为几类,不同的类别决定应用不同的实验形式(见表1-14)。表中区分了内部和外部性能的不同。 表面材料根据在车辆上的方向分类。由于表面材料的方向决定了输送到表面的热能的效率,因而也决定了火险的延伸与发展。按照着火危险程度降序排列,表面材料分为以下类别:
a) 天花板类 (水平朝下,见3.1.12.1) b) 墙类(垂直,见3.1.12.3);
c) 地板类(水平朝上,见3.1.12.2) 水平朝上面及墙面如符合一定标准(见3.1.12.4),可进一步分类为有限长度表面。 这种方式不需准确的数值,即可把大量各式各样的表面分为大致的类别。例如,可用这种方式将座位外皮及座位外部装饰分类。
注意,在一些车辆真实天花板中应用的数值(见表3)承认了在延伸的水平朝下表面上控制火情扩展的重要性。在不存在延伸的水平朝下表面区域,例如座位外皮底面,或符合适当数值的包含在较大区中的小区。推荐数值可放宽到适应于墙板表面积的数值。
其它无法进入表面材料分类的材料类型可分为以下几类: 1) 电缆;
2) 纺织物(独立竖放或平放) 3) 小区域材料。
如物体或材料的外露表面面积超过0.2m2,或重量超过500g(内部使用)或2kg(外部使用),除非已准确切地分入以上几类,则被视为表面。如该物体或材料重量或表面面积低于上述数值,则应分类为小区域材料。如重量高于该数值,而
几何形状不合乎表面标准的要求,则分为墙类表面。
重量小于100g(内部)或小于400g(外部)的小物件材料在防火性能上不予分类。
对于未分类的小区域材料,应考虑分类的注意事项,以确定是否应予分类,同时确定一般的小区域材料是否应视为表面。 关于小区域材料的分类,如在两个小区域材料之间有间隙,水平朝上或墙类表面间隙为0.5m,水平朝下表面为0.2m, 则该两个材料应被视为相互独立的材料。如未达到上述间隙,则为了进一步分类的方便,他们的重量和面积应相加,应视为一个整体。
6.2 对火反应的控制
注:对本条款规定之下的原则的讨论见附录C.
只能使用具备表1到14规定的防火反应性能的材料。
对于达到适当的等级,但根据BS476-7试验时,未取得“Y”标号的材料,只要其与表7或表8一致,则不是考虑与水平朝下或墙类表面的建议一致,而应考虑与有限长度表面的建议一致(水平朝上延伸或墙类延伸)。
表1 车内水平朝上表面 试验方法 参数 车辆类型 Ia Ib II BS 476-7 火焰的表面扩展(最差允2级 2级 2级 或 许等级) -2 -2BS ISO 9239-1 灭 火时的临界辐射流量7.5kW.m7.5kW.m 7.5kW.m-2 (最大) 附录D A0(最大) 220 350 Nca 地板试验 见附录B R(最大) 5.0 8.0 18.0 nc: 无标准 可容许水平在方法的测量方法之外。数值过高,因而不提供数字标准。 表2 车内垂直表面 试验方法 参数 车辆类型 Ia Ib II BS 476-6 I1(最大) 6(垂直有限表面:nc) 6(垂直有限表面:nc I(最大) 12(垂直有限表面nc) nc) nc 12(垂直有限表面nc) BS 476-7 火焰的表1级 1级 1级 面扩展(垂直有限表面:2(垂直有限表(垂直有(最差允级) 面:2级) 限表面:许等级) 2级) 附录D A0(开启) 2.6 4.2 9.4 墙板试验 A0(关闭) 3.9 6.3 14.0 见附录B R(最大) 1.0 1.6 3.6 nc: 无标准 注:A0的值为最大值 表3车内水平朝下表面 参数 车辆类型 Ia Ib I1(最大) 6(水平朝下有限表6(水平朝下有限表I(最大) 面:nc) 面:nc) 12(水平朝下有限表12(水平朝下有限面nc) 表面nc) 火焰的表面1级 1级 扩展(最差(水平朝下有限表 允许等级) 面:2级) A0(开启) 2.6 4.2 A0(关闭) 3.9 6.3 R(最大) 1.0 1.6 试验方法 BS 476-6 II nc nc BS 476-7 1级 9.4 14.0 3.6 附录D 墙板试验 见附录B nc: 无标准 注:A0的值为最大值 表4 车外水平朝上表面 试验方法 参数 车辆类型 Ia Ib II BS 476-7 火焰的表面扩展(最差允2级 2级 2级 或 许等级) BS ISO 9239-1 灭 火时的临界辐射流量7.5kW.m-2 7.5kW.m-2 7.5kW.m-2 (最大) 附录D A0(最大) 370 590 nc 地板试验 见附录B R(最大) 8.5 13.5 nc nc: 无标准 表5 车外垂直表面 试验方法 参数 车辆类型 Ia Ib II BS 476-7 火焰的表面扩1级 1级 1级 展(最差允许(垂直有限表(垂直有限表(垂直有限表等级) 面:2级) 面:2级) 面:2级) 附录D A0(开启) 4.4 7.0 nc 墙板试验 A0(关闭) 6.6 10.5 nc 见附录B R(最大) 1.7 2.7 nc nc: 无标准 注:A0的值为最大值 试验方法 BS 476-7 附录D 墙板试验 见附录B nc: 无标准 注:A0的值为最大值 表6车外水平朝下表面 参数 车辆类型 Ia Ib 火焰的表面1级0mm21级 扩展 (水平朝下(水平朝下有(最差允许有限表面:1限表面:2级) 等级) 级) A0(开启) 2.6 4.2 A0(关闭) 3.9 6.3 R(最大) 1.0 1.6 II 1级 (水平朝下有限表面:2级) 9.4 14.0 3.6 表7 体积在100g到500g的车内小区域材料 试验方法 参数 车辆类型 Ia Ib II BS EN ISO 可燃性 300℃ 300℃ 250℃ 4589-3:1996,附录温度(FT)(最小) A或 BS ISO 4589-2(见氧气指标(OI)(最小) 34%(V/V) 34%(V/V) 28%(V/V) 注释) 附录D A0(最大) 0.017 0.027 0.061 小区域试验 见附录B R(最大) 1.0 1.6 3.6 注 最好的方法是确定燃烧温度(FT),但在温度下材料的表现使其适应FT试验时,应用到氧气指数(OI) 表8 体积在400g到2000g的车外小区域材料 试验方法 参数 车辆类型 Ia Ib II BS EN ISO 可燃性 300℃ 300℃ 250℃ 4589-3:1996,附录温度(FT)(最小) A或 BS ISO 4589-2(见氧气指标(OI)(最小) 34%(V/V) 34%(V/V) 28%(V/V) 注释) 附录D A0(最大) 0.029 0.046 nc 小区域试验 见附录B R(最大) 1.7 2.7 nc nc: 无标准 注 最好的方法是确定燃烧温度(FT),但在温度下材料的表现使其适应FT试验时,应用到氧气指数(OI) 表9 座椅装饰
试验方法 背部 BS 476-6 参数 Ia I1(最大) I(最大) 车辆类型 Ib II nc nc 6(垂直有限及垂6(垂直有限及垂直向下有限表直向下有限表面:nc) 面:nc) 12(垂直有限表面12(垂直有限表面nc) nc) BS 476-7 火焰的表面1级 1级 扩展(最差允(垂直有限及垂(垂直有限及垂许等级) 直向下有限表直向下有限表面:2级) 面:2级) 见附录B R(最大) 2.0 3.2 底部 BS 476-7 火焰的表面2级 2级 扩展(最差允 许等级) 见附录B R(最大) 3.5 5.6 组装 附录D A0(最大) 8.7 14.0 座椅试验 nc: 无标准 表10 座椅皮(背部及底部) 试验方法 参数 车辆类型 Ia Ib BS 476-6 I1(最大) 6(垂直有限及垂6(垂直有限及垂I(最大) 直向下有限表直向下有限表面:nc) 面:nc) 12(垂直有限表面12(垂直有限表面nc) nc) BS 476-7 火焰的表面1级 1级 扩展(最差允(垂直有限及垂(垂直有限及垂许等级) 直向下有限表直向下有限表面:2级) 面:2级) 附录D A0 (开启) 2.6 4.2 墙板试验 A0 (关闭) 3.9 6.3 见附录B R(最大) 1.0 1.6 nc: 无标准 注:A0的值为最大值
1级 (垂直有限及垂直向下有限表面:2级) 7.2 2级 13.0 nc II nc nc 1级 (垂直有限及垂直向下有限表面:2级) 9.4 14.0 3.6 表11 纺织品(独立竖直或平放)(水平朝上、水平朝下、及垂直表面)
试验方法 参数 车辆类型 Ia Ib II BS 5438:1989,试验燃烧长度 <100mm <100mm <100mm 2A(15秒火焰时间) 熄灭时间a <8s <8s <8s 附录D A0 (最大) 0.017 0.027 0.061 小区域试验 见附录B R(最大) 1.0 1.6 3.6 a火焰持续时间加余烬持续时间
表12 床垫 试验方法 参数 车辆类型 Ia Ib II BS 476-7 火焰的表面扩展(最差允2级 2级 2级 1 许等级) 附录D A0(最大) 220 350 350 地板试验 见附录B R(最大) 5.0 8.0 8.0
表13 车内电缆 试验方法 参数 车辆类型 Ia Ib II BS 4066-3 燃烧长度(最大)a 2.5m 2.5m 2.5m (见注2、3) 附录D A0 (开启) 见注1 1aⅹ1.6 1aⅹ1.6 墙板试验(见A0 (关闭) 见注1 1aⅹ1.6 1aⅹ1.6 注释3) 见附录B R(最大) 1.0 1.6 3.6 注1:为任何特定电缆A0 (开启)及A0(关闭)的最大允许值,根据下列公式计算 代入名义电缆直径d,单位为微米: A0(ON)== tan1(d/45)45-tan1d2025 A0(OFF)=1.5 A0(ON) 以上公式产生的角度以度计算、引用。 本公式只是一个以数字表示的便捷形式。只是一个从它们形式推断的基础。 注2:要求长度的线缆捆应根据1.8.7所描述的准备,试验中的线缆捆应含有间距。线缆捆中心到中心的间距是其名义直径的两倍。 注3:在同一类型的电缆中,如果直径为d的电缆符合性能标准,及可假定直径在d/1.5到1.5d的电缆均符合标准。 注4:R值适用于所有单独线缆的原件 从燃烧器边缘底部测量
表14 车外电缆 试验方法 参数 车辆类型 Ia Ib II BS 4066-3 燃烧长度(最大)a 2.5m 2.5m 2.5m (见注2、3) 附录D A0 (开启) 见注1 1aⅹ1.6 1aⅹ1.6 墙板试验(见A0 (关闭) 见注1 1aⅹ1.6 1aⅹ1.6 注释3) 见附录B R(最大) 1.0 1.6 3.6 注1:为任何特定电缆A0 (开启)及A0(关闭)的最大允许值,根据下列公式计算 代入名义电缆直径d,单位为微米: A0(ON)== 1.7(tan1(d/45)45-tan1d2025) A0(OFF)=1.5 A0(ON) 以上公式产生的角度以度计算、引用。 本公式只是一个以数字表示的便捷形式。只是一个从它们形式推断的基础。 注2:要求长度的线缆捆应根据1.8.7所描述的准备,试验中的线缆捆应含有间距。线缆捆中心到中心的间距是其名义直径的两倍。 注3:在同一类型的电缆中,如果直径为d的电缆符合性能标准,及可假定直径在d/1.5到1.5d的电缆均符合标准。 注4:R值适用于所有单独线缆的原件 从燃烧器边缘底部测量 7控制火及其产物的扩散
注 对本条款规定基于的原则进行的讨论见附录C. 7.1 地板
7.1.1 对于所有的车辆类别,如根据7.1.2所述的试验样品及条件,按照BS 476-20及-22进行试验,总地板结构应达到20min的整体性和绝缘性。 根据内部固定热电偶纪录,表面平均温度不应超过250摄氏度。任何单独的固定热电偶记录的表面温度不超过300摄氏度。 从底部到乘客车厢,第一个材料的第一块可燃性与BS EN476-4:1970一致的表面应达到绝缘要求,并可将烟及气体透过到冷却表面。相关面应在试验前得到认可。
注:如果不引起整体故障,可允许在穿透或固定上出现局部绝缘故障。 7.1.2 试验应在指定的范围内(通常是1m2 )的水平方向进行,且不带额外载荷。 考虑到车辆底边的开放性质,测试应在较低的炉压下进行,应为0~2Pa 。试验 的测试件应有足够大的尺寸,可包含车上使用的任何地板穿透的代表样本。这也 应达到7.1.1建议的防火标准。试验件应包括所有的地板覆盖层和地板布。
7.2 车身两端及乘客车厢与司机室的间壁
7.2.1 对于所有的车辆类型,当根据BS476-20及-22实验时,使用的试验件和试验条件与7.2.2一致。除开带符合7.1.1的绝缘标准的司机室时,关于整体性, 车辆的两端包括门,应表现出一共30min的防火值。
防火板表面应靠近车辆的物理车端,但不必安在物理车端。尤其是当车端有司机 时,防火板表面应在乘客与司机室之间的间壁上,而不在物理车端,以便增强对 司机的保护。
如果在这种试验中,一块完整的适合有足够深度的墙及地板的端板,包括门,达 到20分的整体性(以及绝缘性),两块防火板应达到30分的标准。
注:对于没给出绝缘标准的间壁,应证明不会导致过量的辐射热从冷却面泄 漏。如果泄漏,试验不包括的材料可能发生整体故障,或者远离该构造的人可能 发生危险,在这方面应特别注意大的光滑部分。
7.2.2试验应垂直满标进行。试验件应包括固定在冷热表面上及安装在里面的所 有材料物体的代表样本,及任何穿透的代表样本。穿透也应达到建议的防火值。 进行实验时,应采取措施,避免列车墙壁/地板的金属外围在试验中使用的固定 陶瓷结构中膨胀,因此引起实际操作中不会发生的不真实的效果。
7.3 卧铺车中卧铺与卧铺及卧铺与走廊之间的间壁。
7.3.1对于所有的车辆类型,当根据BS476-20及-22使用的试验件和试验条件 与7.3.2一致。卧铺与走廊及卧铺与卧铺之间的间壁(后一种间壁用来隔火)应 保持20分的整体性。
另外,卧铺与走廊之间的间壁应符合7.1.1标准的绝缘性。
注1:如果不引起整体故障,可允许在穿透或固定上的局部绝缘故障。
注2:为防火起见,沿卧铺长度方向的卧铺应至少隔离成三块。试验应垂直满标 进行。试验件应包括固定在冷热表面上及安装在里面的所有材料物体的代表样 本,及任何穿透的代表样本。穿透也应达到建议的防火值。 7.4 空腔隔板
注1 空腔隔板的功能是,防止穿过高热传递率产生环境的空气迅速移动,这种
移动在着火时将加速火势在车辆中的蔓延。
对于符合下列标准的地板、墙板、或天花板里的空腔,不必采用额外的分隔。 a) 根据BS 476-4试验时,空腔由不可燃材料填充至两面。
b) 空腔整个由符合表3所给的内部水平朝上表面指导数值的材料组成,并只包含与条款6一致的材料。
c) 空腔由符合表3所给的内部水平朝上表面指导数值的材料填充(当根据BS 476-20,-22试验时,该数值有20分的整体性),并只包含与条款6一致的材料。
如空腔没有达到一个或多个以上标准,则应以空腔隔板的内含物将其截分成大于7m或车长的1/3的段,以更大的为准。构成隔板的物质应为,当根据BS 476-20,-22试验时,在合适的方向,指定的范围内,具有20分的整体性。 注2 不需要满标的防火试验
应防止任何一种空腔(如:地板、墙板、或天花板)与其他类型的空腔接触,最好通过接口处的空腔隔板的内含物。
空腔隔板之间的接口及空腔的接口面应受到保护或约束,以防止隔板与各面间的空气迅速移动。
7.5 座椅皮后部及底部 构成座椅皮(后部及底部)的材料或联合材料应能保护座椅装饰物不受下方或后方火焰的影响。
如果构成外皮的材料或材料集合根据BS 476-20,-22试验时,在合适的方向,指定的范围内,达到10分的整体性,则应视为已对尾部/下边的装饰物进行保护。 如未做到上述保护,应对座椅背后部及座椅座底部,包括软装饰进行表面试验。 7.6 电缆
需要在火灾工况下显示电路完整性的电缆必须具有BS 6387中规定的AX性能。 7.7 垃圾箱
垃圾箱应当能够承受住箱内起火。
垃圾箱的材料应当满足在按照BS 476-20、-22试验时在适当的方向上的最小完整性表示值达到10。垃圾箱的制作结构也应当达到同一性能等级。 7.8 设备箱内部材料
设备箱内部材料不必遵循本英国标准中的建议,前提是设备箱具备与箱内潜在火灾危险相匹配的耐火性能,并且足以抵抗箱外局部火灾。 8 火灾探测和灭火系统、旅客通讯设备 8.1 总则
火灾探测系统应当可靠,并始终能在所有操作模式和所有操作工况下激活。探测系统不应引起太多的故障报警。
注:灭火系统可以是固定的,也可以是便携式的。固定式的灭火系统可以是手动或自动释
放式的。根据定义,便携式灭火系统只能是手动释放式的。灭火系统采用的灭火媒质不能对乘务员、乘客以及工作人员有害。
8.2 位置
每辆客车最少应当安装2个乘客通讯设备。通讯设应当能够进行与工作人员的双向语音信息交流,并且应当做出清楚的标记,能够很容易识别。
如果要求安装固定式的灭火系统,应当安装相应的自动火灾探测和声音报警系统。通讯系统应当能够通过遥控通知乘务员和/或工作人员哪一辆车受到影响、相应的位置以及车内哪一个区域。在正常操作和预检操作中可能有人的车内应当
配备适当的便携式灭火系统。每个乘客包间内至少应当配备一个符合BS EN 3的适当规格和类型的灭火器。卧铺车应当配备2个灭火器。在车辆所有装有以燃油作为能源的设备的区域必须配备有便携式灭火系统或固定式防火保护系统。 在潜在危险度较高区域或车辆中应当安装火灾探测和灭火系统。探测和灭火系统应当是一体的,至少自动探测、声音报警和便携灭火工具应当一体的。列车又能是无乘务员/无工作人员运行的,特别是可能载有乘客的列车上应当给予特别考虑。
危险性较高的车辆或区域举例如下:
— 装备有为列车系统提供能源的燃油设备的地方,比如:柴油机; — 卧铺车; — 机车;
— 运转时在紧急措施中无工作人员操作的车辆上。 8.3 卧铺车
在每一个卧铺车间、在每一个能形成单独的火灾隔离区公共区以及在空调或通风管道中都应当安装火灾探测器。
火灾探测系统应当在探测到火灾时想受影响车辆的所有区域发出声音报警,并发出信号警告相应的乘务员或工作人员。系统同时应当激活能够通过通风或空调管道抑制或控制车辆内烟的扩散的机构。 8.4 机车
机车车体内部和外部应当采用声音或可视警报来显示探测系统已经激活。如果仅依靠声音警报,那么在发动机空转但其它设备正常运转的情况下的报警应当是声音报警。
机车应当配备固定式的灭火系统,能够在机车无人操作时自动激活,除非与其它机车联挂并且由相临的机车控制。
由于从探测到火灾到释放有一定的迟延来避免灭火剂的无效消耗,有关自动激活的协议应当考虑到需要的可行性,如果灭火将起作用或有其它原因。 注:迟延可以是自动的或者手动控制。 对于手动激活,每个司机室里都应当有一个激活设备,该设备应当有防止误用的保护措施,并且能够不需用特殊工具或钥匙便能操作。车辆的外部两侧也应当在合适的地方安装激活设备,其中任何一个都能激活灭火系统。 8.5 内燃多单元
如果所针对车辆是内燃多单元车,每个司机室和警卫室都应当配备一个能够在司机室/包间内的任何操作状态下都能听见的声音报警器。报警声应当在车辆瞬间经过的地方都能从车外听见。任何激活操作都必须能够触发全列车的所有报警器。
如果有必要,所有具备自动激活功能的固定式灭火系统的设计必须考虑设置车辆运动过程中探测到火灾与灭火剂释放之间的合适的迟延来避免灭火剂的无效消耗。
注:迟延可以是自动的或者手动控制。 8.6 状态
在一般维护中,常应当采取措施来隔离定式的灭火系统,以防止灭火器的意外释放。
当系统被隔离时,应当标注一个可视的故障状态指示。灭火系统释放后也应当先是故障状态。任何操作状态下,从正常的驾驶位置上应能够看到司机室内的所有
系统指示器。
9 基本系统及紧急系统的控制和功能 9.1 总则
当列车发生火灾时,重要的安全系统,如制动和信号系统发生的故障必须能够降低总危险。因此,在着火时所有设备应当失效,以使列车能够以一种可以控制的方式继续运行,或者以一种可以控制的方式停止。
注1:最好是发生火灾时某些重要的和紧急系统能够继续发挥作用,因为它们能够起到或者或许能够起到在实施紧急措施过程中减轻基本火灾危险的有效作用。 应当尽可能地保护这些系统的功能免受火灾破坏。在评定是否已实现必要程度的保护时,应当比较所考虑的事故的后果是否引起系统失效。 注2:能够在火灾中保护系统的部分措施如下:
a) 系统电路和设备的冗余及隔离; b) 采用具有耐火性能的电缆(见7.6); c) 采用具有耐火性能的风管和水管; d) 采用具有耐火性能的设备(见7.8);
e) 线路设计保证隔离故障设备以维持其它设备的功能;
f) 采用热熔断器和遥控激活开关来实现物理隔离出现故障的系统。 9.2 基本系统
基本系统的设计应该满足保护人身免受系统内潜在火灾危险,并实现抵抗可能发生的车外局部火灾。
注:举例来说,如果某一个设备内部发生小规模的导致停车的火灾,并且火灾不会蔓延,不会有危险时,便没必要依照本标准。如果火灾发生在设备外部,有蔓延的可能并对人身有危险,如果它在对人身造成重大威胁之前有导致设备故障的可能,那么应当考虑对该设备的进一步保护。 9.3 紧急系统
紧急系统的设计应当满足能够在发生火灾时持续发挥作用,直到紧急撤离完毕或者已经不再需要紧急系统。在受火灾直接影响的车辆里,紧急系统的任何零件的故障都不能引起未受火灾直接影响的车辆里的紧急系统。
因此,当需要有紧急系统在受火灾影响的车辆(如:乘客通讯)全车运转时,就有必要通过基本系统的一个或更多技术设备来保护若干设备,使其不致发生故障。
注:举例来说,如果发生火灾并直接影响到乘客紧急通讯设备中的麦克风,再要求受影响的设备继续发挥作用就不可行。由于这种火灾妨碍了麦克风的使用,就不再要求其能继续发挥作用。然而,麦克风的故障不应当对整个通讯系统带来不利的影响。如果是这种情况,而且火灾有可能会对人身造成严重威胁,那么在设备的保护和设计方面应当做进一步的考虑。 10 乘客和乘务员逃生援助 10.1 提供紧急出口门
所有的列车都必须作紧急出口用的门。如果列车所运行的线路条件不允许车两旁设置紧急出口,那么紧急出口应当设置在列车端部。并且在列车上任何一部分都应当能够通向所有得紧急出口门。所有的乘客座位到列车紧急出口的距离不能大于15米,并且如果列车端部没有紧急出口,那么该距离不能大于6米。如果这两个条件都不能满足,则应当采用紧急出口窗以满足以上限制。 卧铺至少应当有两种逃生方式。
10.2 紧急出口门特性 在紧急情况下,乘客应当能不用钥匙或者工具便能打开正常锁闭或可能锁闭着的紧急出口门。在车内门的两面、端门和通向司机室的门的内侧都应当有这种设施,这些地方都属于指定逃生路线的一部分。 注:紧急出口设备可能是像易碎盖子下面的把手之类的装置,以保证门锁机构的功能。
如果有残疾人的铺位,那么必须配备供他们在紧急情况下安全撤离的出口。 10.3 外部动力开关门
在紧急情况下,乘客应当能不用钥匙或者工具便能从车内打开以动力开关的外门,即使动力或者动力操作机构失效。在门上应当表明开门方式,亦即推动式的还是拉动式的。在每辆车的对角位置上必须设置紧急出口装置使工作人员或紧急设备能够从车外打开乘客外边门。 10.4 内部动力开关门
在紧急情况下,乘客应当能不用钥匙或者工具便能从两边打开以动力开关的外门,即使动力或者动力操作机构失效。在门上应当表明开门方式,亦即推动式的还是拉动式的。在门上应当表明开门方式,亦即推动式的还是拉动式的。当考虑采用自动操作方式时,必须考虑到能够保证车门(特别是作为防火间隔的门)在火灾影响下不会打开或者保持打开状态。特别应当注意光电设备,以及它们的在出现轻微烟的情况的操作灵敏度。 10.5 乘客包间门和摆门
走廊摆门一般应当能双向打开的,但是如果采用单向打开方式,摆门应当朝向最近的外门打开。乘客包间门一般应当为拉门。如果乘客包间门采用摆门,那么开门方向应当朝向包间内,而不是朝向走廊,以防止给撤离带来障碍。如果包间门能够从内部锁闭,那么锁的设计应当使得工作人员在紧急情况下能够打开。 10.6 应急照明
所有的乘客和乘务员区域都必须配备在主电源切断后能维持1.5小时的应急照明。紧急出口门附近的应急照明度不能低于20lx(在地板面处测量),在撤离通道上不能低于5lx(在地板面处测量)。紧急撤离辅助设备处的照明度不能低于20lx。
10.7 撤离通道设施和如何避免障碍
车辆设计应当避免含有约束或者阻碍撤离通道的固定部件。车门不能朝向撤离通道打开(见10.5)。应当在避开主过道、出口以及通道的地方设置足够的空间来存放乘客的行李。如果车内供乘客下车的最低点到轨面的高度超过了0.9米,则应当在紧急出口门附近采取供乘客和工作人员下车(着地)的措施。该设备应当操作简单并且安全,例如便携式梯子、可移动脚镫或者斜坡。在安装有动力开关脚镫以供乘客从车辆到轨面或者站台的地方,应当配备在动力失效的情况下手动操作的装置。 10.8 紧急指示
应当向乘客明示在发生火灾时应当采取的正确措施。应该以布告的方式清楚地指示火灾报警器和灭火器的位置。在某些作紧急出口用的车窗和车门处也应这样清楚地指示出来。
应当准备对乘客的指导,或者由乘务员口头通知,或者设置为预先录制好的广播,最好是采用公共广播(PA)的形式。
注:如果采用预先录制好的广播,广播内容距离如下:
— 从背对相临线路的一端(或另一端)或者一面(或另一面)下车的指解
说词。
— 如何找到灭火器以及灭火器位置的解说词。
— 在车门受阻时用以打破或者打开车窗紧急撤离的设备的位置和使用发法
解说词。
附件A(参考)
烟和有毒烟雾释放测量措施的讨论 A.1 概述
在火灾中的有毒烟雾导致的危险有两个方面。有毒烟雾的释放导致的致命危险是最主要的,同时同样重要的是在亚致死水平上出现的气体导致的麻醉或刺激效应导致的非致命逃生损害。此效应可能是一个人不能逃生的原因,即使它不是导致死亡的最终原因。这可以等同于由于火灾中的不透明烟雾颗粒导致的能见度降低引起的逃生损害。
如果烟雾同时产生毒性并引起视力损害,本附件更多的是关于逃生损害危险而不是致命损害,依据是如果损害严重,同时火灾继续发展其后果无疑是致命的。 A.2 评估草案
评估毒性烟雾可以将动物暴露在试验材料燃烧产生的烟雾中,分析释放的烟雾并累加每种毒性成分,或假设所有的烟雾具有相似的毒性并使用质量损失作为在火灾中产生毒物种类数量的指标。动物试验费用昂贵,不易规范,并且有论理学争议。通常使用啮齿动物作试验得出的结果与人类的反映之间的关联性未得到证实,通过动物试验不能充分的评估伤残或更概括的说逃生损害,使得这种形式的试验被排除在铁路应用之外。检测质量损失不够灵敏,铁路工业中使用的许多产品包含大量的能够释放水的填充料,实际上可能产生误解。所以烟雾组分的化学分析成为了首选的评估技术。理想的是如果能够建立火灾中所有产生的有毒烟雾的浓度和时间之间的关系曲线,火灾中每种产品释放的有毒烟雾被人吸收的剂量可以被计算出来。这些因素能够累加起来并计算出造成伤残或死亡所需要的时间。火灾烟雾包含多种不同的物质,可以进行综合常规分析。对于常规产品使用来说详细的分析费用昂贵,许多通用分析技术不能产生浓度相对于时间的数据。分析火灾中发现的主要的有毒烟雾的技术成为评估毒性的首选技术。测量到的烟雾浓度(例如氰化氢)也可以影响不能直接评估的潜在的高分子毒性物质(例如有机腈)。例如有一个期望,控制HCN的产生将影响有机腈的控制,虽然后面的种类可能不构成分析规则的一部分。其他种类也可能得出类似推论。 A.3 试验方法
出于实际代码的目的,希望得出基于时间的一般性的推论是不现实的(虽然可能
适用于某种材料),获得结论的试验方法论也处于发展中。有必要提供一个简化的方案,使用标准化的“单点,累积”方式得到有毒烟雾的加权总和R。采用附录B中规定的试验方法。 附录B (参考的) 测定有毒烟雾的加权总和R
B.1 基于质量的试验方法(NFX70-100)
该方法适用于少量使用的材料(参见表7和8),织物(见表11)和电缆(见表13和14)。
NFX70-100中规定的方法应作以下修改后再使用。 不应使用定性屏蔽。所有情况下的所有种类必须量化。 注 测定二氧化氮和一氧化氮时结果要求表达为二氧化氮。
B.2 基于面积的试验方法(prEN2824,prEN2825,prEN2825,)基于面积的试验方法适用于表面(见表1到表6),座椅镶边和座椅套(见表9到10)和座垫。 作为选择,可以使用B.1规定的基于质量的试验方法,试验的区域应考虑燃烧的深度。
基于面积的试验方法应遵守prEn2824,prEn2825,prEn2826,并作以下修改。 试验火焰形式应使用BS ISO5659-2中规定的加热装置取代,即圆锥形加热元件采用水平试样。
采用的通量应为25kW.m-2,仅在火焰形式中。
应进行单一的烟雾释放试验,应测定达到85%最高烟雾释放所需要的时间(或如果未达到最大值,取在20分钟时的数值)。
有毒烟雾释放试验应进行三次,根据附录4采用平均值计算R值。
在先前测定的达到最大烟雾释放的85%所需的时刻开始采集/测量有毒烟雾。 有毒烟雾的释放应采用每平方米材料,以克为单位表达,假设试样的面积为0.0058m2。
注测定二氧化氮和一氧化氮时结果要求表达为二氧化氮。 B.3 分析的烟雾
下表B.1中列出了8种烟雾的一般极限值(IDHL数值,见表B.1),分析时应设定为最小。
表B.1—IDHL数值
烟雾 二氧化碳 一氧化碳 氟化氢 氯化氢 溴化氢 氰化氢 二氧化氮 二氧化硫 IDHL数值 p.p.m 4000 1200 30 50 30 50 20 100 mg.m-3 73000 1400 25 76 101 56 38 270 注 二氧化氮包括一氧化氮表述为二氧化氮 B.4 R值的计算 B.4.1 概述
表B.1中第2栏列出的数量表示每立方米的毫克数值,作为产生参照值的依据,这个数值将转换成分析结果,确定试验燃烧物的毒性等级。表B.1中的数值是列出的气体的IDLH数值。(大气中气体的浓度达到NIOSH指南[1]中规定的浓度,暴露的时间超过30分钟,即会对生命或健康造成危险。)
选择这些数值是由于能够预见到许多危险分析将采用累计试验产生得数据,将产生每种气体的单点数值或采用基于时间的数值产生单点数值。 表B.1中的数值被转换成参考数值并在表B.2中列出。如果使用NFX70-100的数值,表B.2中的数值的单位是毫克每克,如果使用prEn2824,prEn2825,prEn2826的数值,表B.2中的数值的单位是克每平方米。产生数值的重合是因为表面(HP和V )和材料的选择分别为0.5m2(0.5m宽, 1.0m长)和500克。表B.2列出的两个明显的数值充分与分析和指南的一般性质一致。
烟雾 二氧化碳 一氧化碳 氟化氢 氯化氢 溴化氢 氰化氢 二氧化氮 二氧化硫 参考数值,f mg.g-1 或g.m-2 14000 280 4.9 15 20 11 7.6 53 B.4.2 计算
使用根据B.1或B.2得到的数据按照以下方法计算加权总和系数R。
每一类的数值除以它的参考值得到各自的系数r,然后将各个系数相加得出加权
总和系数R,按照以下公式。 Rx=cx/fx R=∑r 其中
Cx 表示
x类的释放,采用适当的单位;
Fx x类的参考数值,表B2列出 rx X 类的单独系数
对于一种材料和组分应查阅本标准中给出了“单点,累积”方法,给出的R值不符合参考标准,可能依靠基于时间的分析,也可能允许技术上听起来危险的评估。在发展的水平上,可以使用几套方法实时测量动态流动的和累加状态的有毒烟雾(和其他)的释放。 附录C(参考的) 方法学一般说明
注 当对HS或HP的试验材料进行垂直BS476-7试验,应对材料在火中的各方面特性进行记录,这些特性可能对试验结果产生正面或负面的影响。在最终评估材料的可用性时应考率这些特性的影响。 C.1 对火的反应
附录B中列出了各种烟和有毒烟雾的特定释放水平。这个附录说明为什么各种不同的车辆允许不同的释放水平。
第6条引用的绝对水平不代表当达到这些水平时使用者应该容忍该水平。 当缺乏广泛使用的基于时间的检验对火的反映的试验时,应设定一个抽象的联接,联接最终数据,材料可能发展其它的特性例如释放烟雾,和在设计的火焰的条件下达到该水平的速度。
达到所述的烟雾释放数值的过程中的一些点,车辆内部将达到临界值。达到这个临界这所需要的最短时间取决于将使用者转移到相对安全或永久安全的地方所需的时间。
从而,有一个设计的释放水平,但是达到这个水平允许不同的时间。达到设计的水平所需要的时间取决于在不同的车辆中将使用者转移到相对安全或永久安全的地方所需的时间。
释放的速度设计成为达到估计的最终值,这个值用于单点。
实际上,单点数值的选择等同于设计车辆的火灾的选择。“设计火灾”包括材料的数量和材料对火的反应。 表C.1-测量材料的数量A0
项目 座椅镶边 表面(HS) 电缆 燃烧测量的单位 “燃烧面积”m2 “燃烧长度”m 试验中暴露的数量单位 设计数量 (括号内换算系数) 0.12m2 0.2m 1g 1.5 m2(1.2) 0.5 m2(0.05) 变化的(电缆的直径(0.05)) 0.4 m2 (4) 500g(500) “燃烧面积” m2 1m2 表面(V或HP) “燃烧面积” m2 0.1m2 较少使用的材料 质量,g 表中的A0 建议是数值为1到14为了保证在车厢100m3的体积内保持10m的能见度[2]。评估建议数值A0,包含表1规定的数量的材料。每种情况下的燃烧条件在附录D中规定。换算系数在表C.1规定,用于测定试验中使用的单位数量的材料(单位数量用A0表示)和车内设计数量材料之间的关系。
采用同样的方法获得R值除了采用毒性极限水平取代能见距离。理想条件下,所有的R值都一致而且应有一个单独的表格列出每种情况的权重。然而固定参考权重允许R变化更加方便精确而且在数学上是相等的。这是采用的方法。 C.2 放热
尽量降低跳火的风险和限制跳火所释放的热量的目标是努力控制第6跳规定的可燃性极限。重要的是量化热量输出的速度,有两个原因。首先,有必要反复核对在“通过/失败”的试验中得到的特性。其次,有可能得到实际的基于时间的数据支持确定隧道通风系统的能力,同样为火灾安全提供支持。
在按照BS476-15进行的试验中可以获得这些数据,放热的速度及其根据时间的变化可以根据各种热通量测定。
应采用以下数值:HP表面50kW.m-2 ,V表面35kW.m-2 ,HS表面25kW.m-2(见DD246)。 C.3耐火性
有必要了解在建筑中广泛使用的耐火隔离不能完全应用于铁路车辆,易于理解的是隔离面永远不能用于车辆结构中。
关于这个最明显的例子是列车的地板。可以证明地板的耐穿透性能,地板不能作为沿着地板表面和列车周围燃烧物体的屏障。相似的效果是建筑内的火焰能够通
过外部途径从一层到达另一层。这是建筑物同车辆进行比较的少见的例子,车厢内会发生各种情况。理解的关键是在地下环境中燃烧物质不能直接进入周围环境。
有时铁路车辆采用的技术同建筑采用的技术相似,需要认识到的是关于耐火性的目的和期望是不同的。
隔离部件的耐火性的首要基本特性是完整性。其次是隔离性。
首先讨论车辆地板,完整性的功能是保证车底的火不易通过地板直接进入包厢。 其次讨论隔离,隔离的功能是保证任何组成包厢地板的可燃物质不会因为温度的升高导致快速分解而在包厢内直接产生大量的烟和有毒烟雾。后一个标准是关键的,它表明标准的隔离规范不完全与铁路车辆相关。完全可能的是(是共同的),符合一般建筑隔离规范的结构的温度低的一面会产生大量烟雾和有毒气体,(符合温度升高的标准)。
为避免上述情况的发生,有必要制定关于地板内部可燃材料的隔离标准,而不是上表面,并控制材料产生烟雾的速度。其他屏障同样适用类似标准。 附录D(标准的) 烟雾浓度的测量方法 D.1 概述
本附录是关于在测量燃烧物质产生烟雾的浓度时使用的试验仪器和验证程序。包括3立方米的试验仪器,测量光线的光度测定系统,验证程序,试验不同材料适用的火源,烟雾的混合方式。 D.2 仪器
D.2.1 立体试验室 包括用2mm钢板建造的内部尺寸为3000mm±30mm的小室,固定在钢结构上。应设置一个门以及至少一个窗便于观察试验,所有的连接处密封。小室的墙壁上在接近门的水平上匀布小孔,总的面积为5000mm2,大气压均等。小室的上部应有一个口联接排烟系统,可以在试验之间净化小室。试验中可以密封这个口。
D.2.2 光学系统窗口,包括两扇密封的玻璃窗,标称尺寸为100mm×100mm,设在小室的后面(D.2.1),光线从水平光学系统通过玻璃到达接收器。 窗的中心距离地面高度为150±100mm。
D.2.3 风扇,桌子类型,为保证均衡的分布烟雾。风扇设置在小室的地板上(D.2.1),如图D.1所示,风扇的轴线与地面的水平距离为200mm到300mm,距离墙500mm±50mm。风扇叶片的直径为300mm±60mm,流速0.12m3.s-1 0.25m3.s-1。试验中风扇应水平吹风,点火源应用风挡保护(D.2.4)。
D.2.4 风挡,采用钢板制造,尺寸为1500mm×1000mm,沿长度折形成一条1400mm长的弦。按照图D.1设置,距离后墙75mm,但是可以在0mm到150mm之间调节以保证稳定的火焰。
D.2.5 光度测定系统,包括一个光源(D.2.7)和一个接收器(D.2.7),水平设置在小室内高度为2150±100mm的中央垂直平面上。
光束应通过侧墙上的玻璃窗穿过小室。窗户间光程的长度为3000mm±30mm。参见图D.2。外部设置的光源和接收器应设置的与两扇观察窗成一直线,不与小室的墙接触。
D.2.6 光源,包括一个卤素灯(M28型)有钨丝和一个石英灯泡,规格如下: 功率:100W 电压:110V
通量和温度都不是关键的,只要在试验中保持不变。
灯泡的电压为12.0V±0.1V(平均值)。试验中电压在±0.1V范围内保持稳定。灯泡应安装在壳体内,由镜头系统调节光束保证在内壁上照明的环形面积为直径1500±100mm。
D.2.7 接收器,包括一个过滤硒形式的光电池,具有与CIE标准的适光观测器(人眼)类似的光谱响应。光电池安装在一个150mm±10mm管道的一端,另一端安装防尘窗。管的内侧应为暗黑色防止反光。电池与一个电位记录器联接,电路图参见图D.3。
在试验中应连续或间断记录来自光电池的信号,信号与光的传输成比例,小规模试验间隔不超过5秒或2秒。参见D.8.3. D.3 环境
管道应设置在静止的空气中避免阳光直射,温度23℃±5℃,不受气候变化影响。 注 如果环境温度不超过20℃,较为容易获得满意的刻度,试验程序也较快。如果管道设置在建筑物内更易获得稳定的数据,因为环境保持了稳定。
D.4 火源 D.4.1 概述
根据进行的试验,应采用D.4.2和 D.4.4中规定的火源之一。 D.4.2 火源1
火源应包括100cm3±5cm3的酒精,包含以下组分: 乙醇:90%±1% 甲醇:4%±1% 水:6%±1%
火源应放置在钢板制成的盘内,有矩形截面的锥形槽,这种结构可以防止酒精泄漏。内部尺寸如下: 底部:210mm ×110mm 顶部:240mm×140mm 高度:80mm
所有尺寸的公差为±2mm。金属厚度应为1mm±0.1mm。盘应放置的靠近地板并支撑,可以防止通过底部散失(例如不能直接放在金属地板上)。 D.4.3 火源2
火源应包括0.5公斤软木炭,切割后使颗粒可以通过37mm的筛子,捡出树皮和不合格的炭。在试验前应将炭存放在温度为20±5℃,相对湿度为50%±20%的环境中16小时。
用直径为2mm的金属丝按照以下方式做一个方框: 四个线脚柱50mm高;
200mm长的连线连接顶部的柱,第二根线联接柱的中点。
试验前,检测的炭必须浸入酒精中如同使用火源1,最少20分钟后放在一金属丝网上空干5±1分钟。火源必须均匀的放置在金属丝框内,在空干5分钟内点火。
D.5空白试验
用火源1应进行空白试验,没有试验样本,保证管道的温度不低于20℃。
燃烧后,必须接通排气系统清除管道内的燃烧物。
然后测量管道内部临近门的位置的温度,高度1500mm到2000mm,距离墙至少200mm。 D.6 验证
D.6.1应进行D.6.2中说明的试验检验试验管道以及光学系统是否能够稳定产生结果。应在系列试验前进行,或试验间的间隔不超过60天。根据D.6.3计算的数值A0应处于下列的界限之间: 4%甲苯混合:0.18m2.%-1 到0.26 m2.%-1 10%甲苯混合:0.80m2.%-1 到1.20 m2.%-1
D.6.2 清洁光度测量系统的窗保证100%的光通过。准备两个不同的甲苯/乙醇混合成的火源。浓度为按照体积4%的甲苯和10%的甲苯,乙醇为平衡体。乙醇的要求与D.4.2中火源1的规范要求相同。用吸液管和量瓶保证精度。进行两个空白试验使用1000cm3±5cm3的混合火源。记录两次试验中的最小能见度。 D.6.3 计算管道内的光密度,Am,(依据Beer-Lambert法则)如下: Am=log10(I0/It) 其中
I0 表示最初的照度 It 表示穿透的照度 根据以下公式计算A0数值: A0=Am×V/T×l 其中
Am 表示测量的管道内的光密度 V 表示管道的体积,单位是立方米 l 表示窗之间的光程,单位米
T 表示混合火源中的甲苯的数量,单位是体积的百分比 D.7 试样的处理
所有试样必须在试验前放置在室内环境至少72小时,或在温度为23±2℃,相对湿度为50%±5%的环境中至少放置16小时。 D.8 试验程序
D.8.1 概述
开始空白试验前,必要时预热小室使温度升高到至少20℃(见D5)。 每次试验的时间为40分钟。
如果试验开始前小室的温度低于20℃应重复试验。 每次试验之后应清洁小室。
试验前光度测量系统的窗必须保持清洁以保证100%的透光性。 注 图D.4 到D.8说明了Am曲线。图D.9到D.13说明了试验的布置。 D.8.2 试验试样的数量
每种材料应至少使用两个试样试验,两个试样的结果变化如果超过20%,或者一个试样试验失败,应进一步试验以获得一致得数据。应报告平均数据。 D.8.3 小规模试验
注 对于在5分钟内能够燃烧完的小试样,火源1应持续燃烧直至烟雾水平达到稳定。此时火源内酒精的数量可以减半,但容器不变。应注意保证试样安置在酒精面上适当的高度上。
任何不规则的颗粒的性质应记录在报告内。只有在使用同样的方法,使用相同的支撑时,对试样的比较才有效。这个试验应使用火源。
试样的尺寸为140mm×60mm×3mm,试样应水平放置在盘子上方,距离酒精面的高度175mm±5mm。图D.9说明布置图。使用25mm网孔的金属丝垫子作为试样,在试验中独立支撑。使用12mm网孔的金属丝垫子作为试样以显示热塑性。使用铜箔盘(铜的厚度0.1mm)作为试样形成流动相。垫子的宽度和长度应比试样多10mm,边缘向上弯曲5mm。
点燃火源并记录小室内的光密度。按照D.8.8计算A0。图8显示曲线的形状。对于特别厚的试样,在图D.4,D,5或D.6中显示。 D.8.4 面板试验
注意:如果试样崩溃原因可能是燃烧的酒精在小室的地板上扩散。
注 该试验提供了从相对较薄的面板的表面释放的烟雾的可靠信息。不适于试验热塑性材料。当试验多层结构的材料时,应更仔细的解释试验结果,因为试验中热的传递较慢。例如有机材料表面覆盖铝板(例如0.7mm厚),在大火条件下可能发生穿透并产生大量烟雾。
使用火源1进行试验。
试样的尺寸为1000mm×500mm,厚度根据使用需要。试样的各个边缘应支撑。使用宽度不超过25mm的角铁支撑,倾斜60°角,短边与试样平行。图 D.10显示布置。火源的布置应保证酒精面中心距离试样表面175mm±5mm。盘子的长边与试样的短变平行。对于某些式样可以使用夹子或螺栓固定试样防止在试验中发生移动。
点燃火源,记录小室内的光密度。记录燃烧的深度。按照D.8.8计算A0。 图D.4,D.5 或D.6显示典型的曲线。 D.8.5 座椅试验
应采用实际的座椅试验。
注:建议采用两个400mm×400mm,厚度为2mm的铝板组成框架,使用实际的座椅芯和套组成一个仿真的座椅。采用仿真座椅获得的数据不能取代实际座椅的数据。
使用火源2进行试验。
火源放在座椅的中心并靠在椅背上。图D.11显示试验布置图。 点燃火源,记录小室内的光密度。记录燃烧的深度。计算A0。 图D.7显示典型的曲线。 D.8.6 地板试验
试样应包括完整的地板系统,例如包括固定装置(例如粘贴)。
注 试验单独的地板材料可以用于开发和比较的目的,但不能代表将要使用的材料的性能。 使用火源2试验。
试样的尺寸至少为300mm×300mm,最大为600mm×600mm。应使用完整的垫子试验。火源置于试样的中心。图D.12显示试验布置图。 点燃火源,记录小室内的光密度。记录燃烧的深度。计算A0。 图D.7显示典型的曲线。 D.8.7 电缆试验
试验中使用的唯一参数是电缆的最小直径d,单位是毫米 试验试样的长度为1m。每一捆的根数可以通过参数a导出,其中 a=int(9+d/2d)
注1 int表示数值的整数
六边形结构的电缆束,每一捆中的根数n,可以通过a从以下公式导出 a=3a2+3a+1
电缆排中的电缆数N,可以通过电缆排的宽度大于或等于45mm条件下所需电缆的最小根数导出。宽度w,通过以下公式导出: w=Nd(2a+1)
多束电缆应堆在一起使得堆积的长度为电缆直径d(2a+1)的15±3倍。 注2 包含少于等于19根电缆的电缆束,应确保封装良好。大于37根的电缆束,良好的封装不是关键的,因为电缆封装紧密使得截面成圆形。 多束电缆应用直径为0.5mm的金属丝在中心捆匝两周。
电缆或电缆束应良好堆放并在端部捆匝。试验样本应使用扎带水平放置在火源盘的上方。电缆应与盘的长边水平,高度为距离酒精面175mm±5mm(见图D.13). 使用火源1 。
点火后观察并记录是否有液体从电缆上滴落或电缆着火。
注3着火表示任何由于酒精燃烧导致的可见的明显的火焰。特别是着火的原因不是火源直接造成的,应记录下来。
记录小室内的能见度并按照D.8.8计算A0(ON)和A0(OFF)。 图D.4, D.5, D.6显示典型的曲线。 D.8.8 计算和结果表述
按照下公式计算光密度(Am): Am=log10(I0/It) 其中
I0 表示最初的照度 It 表示穿透的照度
在双相试验中,即发生了闷烧,数值Am的计算参见图D.4, D.5, D.6。
A0数值表示在规定的燃烧条件下在小室对面一米处产生的光密度。通过以下公式计算三个数值: A0=Am×V (k×l)
Am表示小室内测得的光密度
V 表示小室的体积 l表示窗之间的光程
k表示包含试样的单位材料数量
一个单位的材料表示座椅试验中的一个面板或座椅,地板试验中的0.04m2地板,小规模试验中1克材料,电缆试验中的一根电缆。 (OFF)相中达到的最大值定义为试验结束。 A0(OFF)end=A0(OFF)max
在双相试验中的(ON)相产生的最大值,根据以下公式A0(OFF)数值表示在最大数值和(ON)相末尾之间光密度的降低。: A0(OFF)corr =A0(OFF)end +A0(ON)max -A0(OFF)end 注 表1到14中的数据如下: A0(ON)max表示报告指定为A0(ON) A0(OFF)corr表示报告指定为A0(OFF) D.8.9 试验报告 报告包括以下信息: 试验名称 试验日期 参照的英国标准 试验材料的鉴定 建议的尺寸;
电缆束设置(电缆试验) 材料建议的A0值 试验得到的A0值 A0值的平均值和偏差 试样的数量
%能见度/时间(最好A0/时间)曲线。数据应采用电子形式,例如采用ASCII。 点火和试样熄灭的时间 燃烧深度(需要的)
观察的任何不正常的或不满意的现象,例如试验材料移动(因为崩塌或其他)(见
D.8.4)。任何数字结果应附加字母X。如A03.9(X). 附录E(参考的) 试验数据的解释
在试验小室观察的光密度根据释放的烟雾和时间获得。通常有五种类型的曲线(见图D.4 到D.8)。电缆试验(D.8.7)和面板试验(D.8.4)的曲线参见图D.4, D.5, D.6。地板试验(D.8.6)和座椅试验(D.8.5)参见图D.7。小规模试验(D.8.3)的曲线参见D.8。
图D.4的曲线是理想化的,表示使用火源1的典型的双相试验。第1相(ON)在酒精燃烧时运用。第2相(OFF)在灭火后,材料在闷烧或其他方式燃烧时运用。 图D.5,D.6的曲线是在实际中得到的更加典型的曲线。
图D.7中的曲线是在地板试验中采用火源2获得的典型曲线,仅显示单项。表示材料的特性,即开始的酒精火焰跟随着炭的闷烧(主要的)。图D.8中的曲线是在小规模试验中使用火源1获得的单项型。在试验中,试样在某些阶段,释放烟雾的速度非常快,使得风扇来不及混合。导致曲线上的波峰,评估时可以忽略。图D.8显示的推断用于测量烟雾的释放。
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