浅析飞机客舱防火

建筑防火设计

浅析飞机客舱防火

夏祖西,彭华乔,苏正良,杨智渊

(中国民航局第二研究所,四川成都610041)

摘 要:介绍了飞机客舱火灾的原因以及提高飞机客舱防

火性能的措施,从加强安全检查、高分子材料的阻燃和客舱重

要部件/区域的防火等方面进行了探讨。

关键词:消防;飞机客舱;阻燃材料

中图分类号:924.4,244 文献标志码:

XVB

文章编号:1009-0029(2009)07-0498-03

是飞机防火的重要区域。通过对多起火灾的调查,引起

飞机客舱火灾的主要原因有3个方面:

(1)旅客携带或在行李中夹带易燃、易爆物品,甚

至故意放火。2002年5月7日,旅客张某在某客机卫生

间内掏出藏匿的350mL汽油泼洒,并用随身携带的火

柴将其点燃,致客机尾部油箱爆炸,飞机坠入大海,机

上人员全部遇难。

(2)旅客或乘务人员吸烟,乱扔烟头引起火灾。烟

头中心温度可达700～800℃,与可燃物接触极易引发

火灾。2002年8月11日,某客机因旅客随意乱丢烟头

而险酿空中火灾,幸亏乘务员及时发现,制止了一场大

祸。1982年12月24日,某客机由于旅客吸烟使烟头落

入导轨,致飞机后舱密封窗口冒烟,火势瞬间蔓延客

舱,致25人死亡,30人受伤。客舱是飞机的重要部分,是飞机在飞行过程中旅

(3)飞机电路和电器设备线路短路、过载等引起火

(KunmingFireDetachment,YunnanKunming650041,

China

)

Abstract:Duetothelackofdetailedrequirementsforairmake-

updesignincurrentfirepreventionandprotectioncodes,

misunderstandingsareeasilymade.Asthismayleadto

impropermakeupairdesigntheefficiencyofsmoke

-,

exhaustingwillbereduced.Thispaperillustratedthesmoke

火灾是影响飞机安全飞行的重要原因,飞机作为

科学技术含量高、结构复杂的交通工具,如果在操作中

出现微小疏忽和失误,就可能酿成重大火灾,发生机毁

人亡的恶性事故,造成重大损失。因此,预防飞机火灾

并积极开展防火研究十分重要。

1 火灾原因

客活动的主要区域,由于此处部件多,人员多,因此也

门、窗开口的漏风,可能会造成补风速度过大,影响羽

流的流动状态。为确保其排烟效果,需结合消防工程学

原理进行分析,得出合理的补风设计方案。

(3)我国防火设计规范中补风设计的要求还需进

一步完善。建议对补风方式、补风位置和补风速度等作

明确规定。

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exhauststrategyofalarge,tallspacebuilding,tryingtostudy

impactsofairmake-upuponsmokeexhaustperformance.The

resultsshowthatthevelocityofthemakeupairhasgreat

-

influenceonsmokeexhaustefficiency.Greatattentionshould

bepaidinthedesigningofmake-upairsystem.

Keywordsmakeupairvelocitymakeupairsmokeexhaust

:-;-;

efficiencysmokecontrol

;

作者简介:黄 颖(1979-),女,云南昆明人,昆明

市盘龙区消防大队工程师,硕士,主要从事建筑防火和

消防监督管理工作,云南省昆明市盘龙区人民东路东

华小区小龙路10号,650041。

收稿日期:2009-03-20

Studyonairmake-updesigninbuilding

firepreventiondesign

HUANGYing

基金项目:中国民用航空局基金资助项目(MHRD0624)

498

FireScienceandTechnology,July2009,Vol28,No.7

灾。2001年4月25日,加拿大某客机发生了一起严重结果在不同的实验室比较一致,而且量热仪的试

的客舱火灾,造成23名旅客死亡。起火原因是飞机起样盒比较大,可用材料的实际结构进行试验,从而获得

飞1.5h后卫生间由于电流短路引发火灾。与实际情况比较相符的数据。FAA要求在5min试验

飞机是可燃物品聚集的地方,如高分子材料,飞机

上的座椅垫、防滑垫、安全带、地毯、餐桌等都是由高分2的平均总热释放量不应超过65・/。

子材料制成的,这些高分子材料主要有聚氨酯()、

PU另外,在坠机后油箱起火爆炸,释放大量热量危及

聚酰胺(PA)、羊毛(WOOL)和聚氯乙烯(PVC)等。但

是高分子材料多易燃,而且燃烧时产生大量烟雾,这对尽可能保护旅客并为旅客提供逃生时间,预计该

飞机客舱的防火安全非常不利。另外,旅客携带的行

李、衣服等可燃物也增加了飞机客舱的火灾负载。

2 提高飞机客舱防火性能的措施

2.1 防火安全法规

飞机客舱防火安全性法规是飞机客舱防火的基础

性文件,各国民航当局都高度重视,都颁布了各自的防

火法规。较权威的飞机客舱防火的法规为美国联邦航

空局(,)颁布的

FederalAviationAdministrationFAA

美国联邦航空条例(FederalAviationRegulations,

FAR),其中涉及客舱防火的条例主要有FAR25.851,

25.853和25.854。特别是25.853涉及多项适航

FAR

试验,自20世纪60年代以来,FAA不断对FAR25.

853进行修订,颁布了许多修订案,如:25-15、25-

32、25-59、25-60、25-61、25-66、25-83、25-111,

这些法规和修订案的颁布为提高飞机客舱防火安全性

起到了十分重要的作用。

2.2 加强安全检查

无论是在登机前还是在飞行中,必须加强安全检

查,严禁旅客携带易燃、易爆物品。乘务员应加强消防

知识的学习,掌握防火、灭火技能,真正做到一旦发生

火灾能正确处理,将火灾损失减少到最低程度。同时,

乘务员还应学习并运用心理学,对旅客要有客观的评

估,善于分析旅客的心理,尽量杜绝可疑人员采取行

动,做到防患于未然。

2.3 采用高分子阻燃材料

(1)飞机客舱使用了大量高分子材料,这些材料必

须进行阻燃处理以通过适航要求。用于高分子材料阻

燃的阻燃剂主要有添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。目

前,高分子材料阻燃的发展方向有无卤阻燃剂、膨胀性

阻燃剂、微胶囊化技术和纳米阻燃技术等。

(2)高分子材料在燃烧过程中会释放大量热量,热

量不仅会使环境温度升高,而且会加速燃烧。因此,

FAAOSU 泡沫芯选用的是软质聚氨酯泡沫(flexible

将美国俄亥俄州立大学的热释放测量仪指

定为民用飞机材料及组合结构热释放测试的仪器。该),它含可燃的碳氢链段,开孔率较

仪器基于热量测定原理,其测出的数据比真实值低,但高,极易燃烧,极限氧指数(LOI)只有17左右,且燃烧

它可通过校正因子将这一问题克服,因此做出的试验

消防科学与技术2009年7月第28卷第7期

OSU

期间平均最大热释放速率不应超过65kW/m和最初

minkWminm

2

旅客安全,但若能采用热释放速率为0的材料就可以

FAA

种材料将于2010年实现。

(3)现代火灾研究表明,火灾中造成人员死亡多是

由人体吸入大量烟雾而窒息造成的,而且大量烟雾会

阻挡视线,成为营救与逃生的障碍。因此,对高分

FAA

子材料的烟密度作了相应规定,规定要求4min试验

内的平均最大比光密度Dm值不应超过200。

苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物是20世纪40年

代开发的一种热塑性工程塑料,目前在飞机客舱还有

一定的应用,但其烟密度较大且抑烟技术尚不完善,建

议以后不再使用。

2.4 客舱重要部件/区域的防火

2.4.1 手推车

客舱用手推车是一个带轮子的可移动箱体,用来

运送和存放各种用于客舱服务的物品,这些物品可能

是易燃的,如塑料餐具、纸杯、纸巾和报纸等。为确保手

推车的使用安全,FAA对其防火能力作了相应要求。

美国机动车工程师学会在2004年也颁布了针对客舱

用手推车的标准8056《

SAEASMinimumdesignand

performanceofairplanegalleyinflightcarts

-,

containers,andassociatedcomponents》。该标准对手

推车的设计细则作了相应的要求,包含对手推车的热

释放量、烟密度和防火等性能的要求。

2.4.2 座椅垫

飞机座椅垫是客舱中的重要部件,与旅客直接接

触,它主要由装饰套、挡火层和泡沫芯组成。装饰套是

由羊毛纤维制成的,羊毛着火温度为570～600℃,燃

烧热值低(20.5kJ/g),具有一定的阻燃性。挡火层

-1

主要采用芳纶1414,俗称凯夫拉(Kevlar)制成,它是一

种难燃材料,其结构为:

4

2

polyurethanefoam

产生大量有毒烟雾。为了对飞机座椅垫的防火安全性

499

进行客观评估,规定了座椅垫燃烧试验,该试验3 结束语

FAA

用于评估飞机座椅垫在置于高强度、开放性火焰中的飞机客舱防火是一个系统工程,既需要“软件”,即

耐燃性及失重性能。规定要求至少占试验组总数2/3乘务人员的防火意识,正确处理客舱火灾的能力;也需

的试验的烧焦长度不得大于43.2cm(17inches),并且要“硬件”,即飞机客舱防火设计的合理性,包括飞机客

平均烧焦长度不得大于43.2,平均失重百分比不得舱使用材料的防火性能和部件/区域的防火性能。另

cm

大于10%。外,政府相关职能部门应加大经费投入并合理提高相

2.4.3 隐藏区应的防火安全标准,相关研究人员应加强飞机客舱防

为了提高隔热隔音防潮的作用,飞机客舱天花板

与机壳之间都安装了隔热隔音材料(加强防火安全检查,航空生产企业应对生产的舱内材

Thermal

AcousticalInsulation),它是由薄膜/絮状纤维/薄膜料严把质量关,从而对飞机客舱防火真正做到未雨绸

按三明治状制成的,几乎将飞机全部包裹起来。安装隔缪,防患于未然。

热隔音材料的位置上分布着许多导线,若电线老化会

造成短路易引发火灾,而该区域属于隐藏区(

hidden

areas),火情不易被发现,一旦着火会造成严重后果

(见图1所示)。但研究表明,某些通过了12s垂直燃烧

试验的材料仍不能阻止火焰传播,因此FAA开发了衡

量隔热隔音材料防火特性的新方法——隔热隔音材料

燃烧及火焰蔓延特性试验方法,该方法用来评估暴露

在辐射热源和火焰下的隔热隔音材料的可燃性和火焰

传播特性。适航要求从燃烧器火焰中心线的左侧起,火

焰传播不能超过51,任何试样在移开燃烧器后焰

mm

燃时间不能超过3s。考虑在对隔热隔音材料的连接或

修补过程中会采用搭扣(hookandloop)和带子

(),因此补充了搭扣和带子燃烧及火焰蔓延

tapeFAA

特性的试验方法。目前,国内仅有中国民航局测试中心

能开展该项适航检测任务。

火安全性的理论研究和技术研究,航空公司和机场应

参考文献:

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2.4.4 卫生间

飞机上卫生间属相对封闭区域,此处脱离乘务员的

视线。尽管飞机上严禁吸烟,但不排除某些旅客躲进卫

生间吸烟。由于此处存在某些易燃的物品(如纸片等),

若烟头处理不当,极易导致火灾。因此,卫生间防火不仅

要求使用阻燃材料并安装烟雾探测器,还需要乘务人员

具有敏锐洞察力,一旦发现情况应立即妥善处理。

500

FireScienceandTechnology,July2009,Vol28,No.7

建筑防火设计

浅析武汉长江隧道防火保障系统

罗 飙,唐 智,徐建平,方 正

1212

(1.武汉长江隧道建设有限公司,湖北武汉430000;2.武汉大学土木建筑工程学院,湖北武汉430072)

摘 要:在明确城市水底隧道火灾危险性及防火设计目标

的基础上,介绍了武汉长江隧道人员疏散方式及救援路线、通

风系统、给排水与消防系统、照明系统及监控系统的设计方案,

并结合工程施工中出现的问题对这些系统的选择、原理及作用

进行了讨论。

关键词:隧道;火灾;固定式灭火系统

中图分类号:X924.4,TU921 文献标志码:A

文章编号:1009-0029(2009)07-0501-04

进、安全、适用的设计方案,同时对设计施工运行过程

中出现的问题也不断优化,逐步形成了适合我国城市

交通特点的较为先进的消防安全体系。

1 隧道防火的重要性

隧道属狭长的地下空间,水底隧道中间低、两头高

的结构特性十分有利于火灾向出口蔓延,如果在发生

火灾时未能有效控制通风排烟设备,则会加快火灾蔓

延,造成更大的灾难。同时,近似封闭的空间以及较少

的出口使产生的浓烟难以散去,极易产生高温、缺氧、

能见度低、有毒、通信中断等不利于人员逃生及救援的

情况。因此,隧道火灾的危险性远远高于一般道路上的

火灾。

从国际上的统计数据看,一般车辆着火是由于电

气系统失效、引擎过热或者其他原因导致车辆自燃,但

大多数后果严重的火灾是由交通事故引发的。例如,

1999年5月29日,奥地利的Tauern隧道发生撞车事

故,1辆卡车在先后与4辆轻型车辆撞击后引发大火,

导致12人死亡。而交通事故发生的频率与车流量有密

切的关系,武汉长江隧道作为城市重要的交通干道,设

计日高峰车辆通行能力为7.8万辆,发生交通事故的

几率较其他隧道更大。因此,火灾是武汉长江隧道运营

期间的主要灾害之一,只有通过合理的防火设计、规范

的管理才能有效地降低隧道的火灾风险。

2 隧道防火系统的目标

在隧道防火系统的设置过程中,首要目标是预防

隧道火灾的发生,主要通过利用法规和交通管制来提

高隧道交通的安全性,将可能引发火灾的不利因素消

除在萌芽阶段;防火系统的第二目标是降低火灾的危

害程度,即当发生事故后,人员能迅速有效地通过疏散

路线逃离事故现场,应急灭火工作能有效展开,从而最

大程度减小火灾的危害。为达到这两个目标,在系统设

计上主要体现在疏散及救援系统、通风排烟系统、给排

水与消防系统、监控报警系统、照明系统等方面,通过

这些系统的正常工作来保障隧道的防火安全。

3 疏散及救援系统

隧道为近似封闭的结构,出入口少,人员一旦不能

及时得到救援和疏散,就将面临极大危险。因此,合理

设置疏散救援路线十分重要。目前,对于武汉长江隧道

501

武汉长江隧道位于武汉长江大桥与二桥之间的一

条城市主干道,全长3630m,双向4车道,设计车速50

km/h,其中江底盾构段约2500m,预计到2020年车流

量将达到7.8万辆/天,高峰时段小时通车能力6750

辆。随着2008年12月28日武汉长江隧道的通车试运

营,作为长江上的第一条隧道,也是城市内部主要的交

通枢纽,客流量大,其运营安全受到了外界广泛的关

注,特别是隧道防治火灾的能力。而隧道防火设计是影

响隧道火灾安全的重要因素之一,在调查了国内外隧

道防火方法的基础上对武汉长江隧道采取了一系列先

Studyonfireproofofaircraftcabin

XIAZuxiPENGHuaqiao

-,-,

SUZhengliangYANGZhiyuan

-,-

(TheSecondRearchInstituteofCivilAviation

AdministrationofChina,Chengdu610041,People’sRepublic

ofChina

)

Abstract:ReasonsofAircraftcabinfireandmethodsof

fireproofingaircraftcabinareintroduced.Checkingcarefully,

flameretardingpolymericmaterialsandfireproofingimportant

devicesareasarenecessarytoaircraftcabinfiresafety

/.

Keywords:aircraftcabin;fireprotection;fireretardent

material

作者简介:夏祖西(1970-)男,四川省仁寿人,中

国民航局第二研究所高级工程师,中国民用航空局测

试中心主任,硕士,主要从事航空化学方面的研究工

作,四川省成都市二环路南二段17号,610041。

收稿日期:2009-03-16

消防科学与技术2009年7月第28卷第7期