美国消防协会关于道路车辆火灾危险性的最新指南

作者:Marcelo M Hirschler,GBH International 公司

摘要:美国消防协会(NFPA)内饰物及家具危险与风险技术委员会制定了一份文件——NFPA 556《关于客运车乘员火灾危险性评估方法指南》。该指南已由 NFPA 标准委员会正式批准,并成为由北美共识标准机构发布的第一个文件。该标准强调了路面车辆特别是汽车火灾的相关问题。该委员会特别关注了与油箱起火无关的车辆火灾严重损失(特别是火灾伤亡人数)。

该文件结构如下:

第一章:范围、目的、应用、标识

第二章:参考出版物

第三章:定义

第四章:车辆类型

第五章:道路客运车火灾统计及背景

第六章:车辆火灾危险的评估方法

第七章:目标与设计准则

第八章:备选设计的选择

第九章:需要调查的典型火灾场景

    第十章:评估方法和工具

第十一章:个别火灾场景

第十二章:进一步指导

附录 A:第 1-12 章中提出问题的说明

附录 B:阻燃剂

附录 C 及附录 D:参考出版物及其他书目

该文件将乘客舱、发动机舱、后备箱或载货区火灾以及油箱故障和车底燃烧或其他外部热源引起的油池火确定为火灾场景。在每种情况下,大火如何渗透进乘客舱都是关键性议题。

由于监督管理几乎完全依赖极小尺寸的试验(FMVSS302 或 ISO 3695,图 1),这种试验旨在防止香烟点燃内饰材料而未考虑热或烟的释放量,缺乏阻止火灾迅速渗人乘客舱的适当的隔离措施,因此加重了道路客运车的消防安全问题。而使这种温和的试验仅适用于乘客舱材料。

NFPA 发布的统计数据显示,美国每年的车辆平均损失极高,车辆火灾损失(主要是客运车)与建筑火灾损失处于同一值域(表 1)。汽车燃烧的热释放速率在 1.5~8.0MV 之间,这与家庭完全过火的房间其热释放速率处于相同级别。

降低道路客运车火灾中可能出现的人员伤亡是主要的指导目标。这一目标被转化为基于车辆设计性的设计准则。当一项设计涉及对满足性能指标的车内材料或部件进行更换时,通常只需证明所提议的更换不会对车辆的火灾危险造成不利影响。这可以通过小尺寸或中等尺寸试验,测量在热条件下(这些热条件在道路客运车火灾中具有代表性)的点火难易程度、热释放速率、烟及其他产物生成率来实现。新车的一套设计标准的关键点将以乘客舱在相应火灾场景下达到无法耐受状态的时间为根据。这些时间可以根据试验或基于车辆火势增长和蔓延建立的数学模型来确定。

乘客车厢内起火对乘客来说是最直接的危险,因为逃生的时间非常短,特别是当火灾使乘员丧失或降低了其逃生能力时,则可用逃生时间将被最小化。本文研究的火灾从仪表盘、座椅、地板、车顶内和车厢门开始。一旦发生火灾,火灾的蔓延取决于乘客舱材料的数量、成分、定向、配置和防火性能。碰撞后的火灾是一个关键问题。热释放试验数据包含在所有这些材料的防火性能指南中,而这些材料往往是性能较差的防火材料。

发动机舱内发生的火灾数量远比乘客舱内多,火焰会通过发动机罩、管道系统或挡风玻璃蔓延,尽管碰撞造成的损坏可能为火焰进人乘客舱提供另一种途径。本文对其他的火灾场景也进行了详细研究,由于这些场景可能性或严重性较低,因此比那些始于发动机舱或乘客舱的火灾次要得多。

该指南指出,继续使用 FMVSS 302/ISO 3795 作为唯一的防火安全工具,并不符合能显著减少车辆火灾损失的预期。可以使用一些工程设计方法,减轻火灾对车内乘员的影响(例如使用适当的隔断隔离发动机舱或防止池火渗入)。然而,减少火灾风险的关键手段是使用具有更适当、更好的防火性能材料和/或产品,特别是热释放率更低的材料和产品。

公交车消防安全—现状与新挑战

作者:Michael Forsth,瑞典 SP 国家技术研究所

摘要:据报道,全球每年都会发生几起造成多人死亡的公交车火灾。而在瑞典,每年有 1%的公交车失火。同时,公交车的防火要求低于火车、轮船和飞机。在过去十年间,尽管实施了更严格的规定,但公交车的消防安全仍有很大的改善潜力。本文概述了欧洲最重要的公交车消防法规,并介绍了一些近期为提高消防安全开展的活动。最后指出了需要更多研究和法规的领域。

关键词:公交车消防安全、UN ECE 第 107 号条例、UNECE 第 118 号条例、火灾试验方法、灭火、火灾探测

电动汽车火灾

作者:Lisa Schei Blikeng, Siril Hegen Agerup,挪威COWI、P. I. D解决方案

摘要:在挪威,电动汽车比以往任何时候都更受欢迎。随着锂离子电池新技术的出现,新型电动汽车的电池组因其更高的电容量而更受欢迎。

本项目课题旨在研究这类车辆的消防安全问题,并揭示电动汽车电池组着火的后果。文中选取了最不利场景——电池组起火,使用工业丙烷燃烧器点燃电池。试验过程采用视频记录,并用热电偶测量温度。

电动汽车储能系统安全性

作者:Fredrik Larsson¹²,Bengt- Erik Mellander²,1.瑞典 SP 国家技术研究院,瑞典布罗斯

2.瑞典 Chalmers 科技大学,应用物理学,瑞典哥德堡

摘要:二氧化碳排放带来的环境挑战和石油储量的减少,推动了广泛引进电动汽车的需求。相对较新的锂离子电池技术为电池提供了更高的能量和功率密度。由于锂离子电池的安全窗口比许多其他电池技术都要低,所以需要一个监测系统。因此在电动汽车储能系统中,必须认真考虑安全方面的问题。本文讨论了因储能系统故障或破坏所引发的火灾。

关键词:储能系统、电动汽车、锂离子电池、电池、安全、热失控、火灾

电动汽车火灾中有关电池方面的问题研究

作者:Fredrik Larsson¹²,Petra Andersson¹和 Bengt- Erik Mellander², 1.瑞典 SP 国家技术研究院应用物理学;2.瑞典查尔姆斯理工大学应用物理学

摘要:本文根据锂离子电池单体的滥用试验结果,结合电池单体安全装置,讨论了电动汽车使用大型锂离子电池的安全问题。提出的滥用试验有:丙烷燃烧试验、外部加热试验(烘箱)、过充和短路试验。结果表明,火灾条件下,热释放速率(HRR)会随电池单体荷电量(SOC)的升高而变大。其中的一项火灾试验表明,圆柱电池会释放出危险喷射物。在火灾试验中,测量了氟化氢(HF)的有毒气体排放量,发现氟化氢的释放总量会随电池荷电量的减少而增加。

关键词:锂离子电池、电动汽车、安全性、热失控、火灾、有毒气体