Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔｒｏ；ｆａｉｌｕｒｅ ｍｏｄｅｓ，ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｃｒｉｔｉｃａｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ（ＦＭＥＣＡ）；ｆｉｒｅ ｈａｚａｒｄ；ｆｉｒｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ
近年来，为缓解城市交通压力，仅２０１０年全 国就有近３０个城市和地区在进行地铁交通的规 划、建设，涉及的线路项目达１１０多条，地铁建设 如火如荼。自１８６３年世界首条地铁伦敦大都会 铁路开通以来，在其１００多年的历史发展过程中， 发生了多起地铁火灾，如１９８７年的英国伦敦地铁 火灾，１９９５年的阿塞拜疆地铁火灾，２００３年韩国 大邱地铁火灾等。１。。据不完全统计，我国地铁自 １９６９年相继投入运行到２００８年，共发生火灾１５６ 起，其中重大火灾事故３起，特大火灾事故１ 起［２】。这些事故造成一定的人身伤亡和巨大的财
产损失。囚此，对地铁火灾的研究十分必要。
１ 国内外对地铁火灾的研究现状
国内外对地铁火灾的研究主要集中在几个方 面：①火灾发生的影响因素，如材料的燃烧性能研 究；②地铁火灾中的烟气研究＂。Ｊ，主要采用经验 模拟、区域模拟、网络模拟以及ＣＦＤ（计算流体动 力学）模型等对火灾烟气进行研究；③紧急情况 下地铁中的人员疏散Ｍ］，包括建立疏散模型、制订 疏散预案等；④地铁火灾中的监控预防技术；⑤新 设备、新材料在地铁防火方面的应用等；⑥对地铁
发生频度等级
评价标准
发生频度
１０
大于１／２ ５
发生概率中等：偶尔发生
约１／４００
９ ８
发生概率很高：不可避免 发生概率高：反复发生
约１／３
４
约１／８
３
约１／２０
２
发生删氐＝寿目对很少发生
发生概率极低．不太可能发生
舅勰
筹跚
６
发生概率中等：偶尔发生
约１／８０
１
万方数据
第４期
戴一景：基于ＦＭＥＣＡ的城市地铁火灾危险源辨识及风险防范
ＦＭＥＣＡ方法是针对某一系统／产品／过程进 行可靠性分析，鉴别其失效模式，分析失效原因，
万方数据
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福建工程学院学报
第１０卷
图１ ＦＭＥＣＡ流程图
Ｆｉｇ．１ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＦＭＥＣＡ
并采取相应措施，提高系缈产品／过程可靠性的
方法。表１中显示的第二类危险源中的系统或产 品有火灾报警监控系统（ｆｉｒｅ ａｌａｒｍ ｓｙｓｔｅｍ，简称 ＦＡＳ）、列车及设备等；选取火灾自动报警系统作 为ＦＭＥＣＡ方法的研究对象较为合适。因为火灾 自动报警系统在预防火灾中起到关键作用，该系
３ 采用ＦＭＥＣＡ进行定性分析
３．１ ＦＭＥＣＡ的原理及流程 ＦＭＥＣＡ是一种系统化的可靠性分析方法。
它通过对系统各组成部分进行事前分析，发现、评 价过程中潜在的失效模式，查明其对系统的影响 程度，进而采取措施进行预防。如有必要，对可能 造成特别严重后果的失效模式进行单独分析。 ＦＭＥＣＡ的基本原理为：
相同。根据危险源在事故发生、发展中的作用，危
险源可划分为两大类，即第一类危险源和第二类 危险源。第一类危险源是系统中客观存在的、可 能发生意外释放的能量或危险物质；导致约束、限 制能量屏蔽措施失效或破坏的各种不安全因素称 作第二类危险源∞Ｊ。危险源辨识是构建地铁防 火安全体系的关键内容之一。 ２．２地铁火灾发生的原因
Ｄａｉ Ｙｉｊｉｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｆｕｊｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｆｕｚｈｏｕ ３５０１１８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｆａｉｌｕｒｅ ｍｏｄｅｓ，ｅｆｆｅｃｌ ａｎｄ ｃｒｉｔｉｃａｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ
（ＦＭＥＣＡ）ａｎｄ ｆｉｒｅ ｈａｚａｒｄｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ａ ｒｉｓｋ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ
ｓｕｂｗａｙ ＦＡＳ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｎｏ．１ ｍｅｔｒｏ ｓｔａｔｉｏｎ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ＦＭＥＣＡ．
制定规范的设备采购流程，ＦＡＳ系统选用的 系列设备需具备很高的可靠性，还应经国家消防 电子产品质量监督监测中心检验合格并经过消防 部门认可。选用的电缆电线等其他材料，要求材 料供应商提供原材料样本和相应的检测报告，保 证采购设备、材料的质量。 ４．３防范管理
建立ＦＡＳ系统相关规程，编写相关操作手 豫。按照编写的操作规程开展ＦＡＳ系统！日常维 修保养工作，将预防性检修列入常态工作，根据运 营实际情况，逐步完善、修订规程。另外，地铁运 营管理部门要建立健全消防安全管理制度，制定 完善的事故应急疏散预案，规范应急处置程序；并
收稿日期：２０１２一０７—２０ 基金项目：福建工程学院校级教研项目（ＴＭＣ ２０１０—５—３２） 作者简介：戴一琛（１９７７一），女（汉），江西永丰人。讲师，在职博±研究生，主要职究方向：工程造价、工程管理
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第４期
戴一瑕：基于ＦＭＥＣＡ的城市地铁火灾危险源辨识及风险防范
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火灾危险因素进行综合分析，目前已采用的分析 方法有层次分析法、模糊综合评价法等。运用 ＦＭＥＣＡ对地铁火灾进行分析的资料较少。
Ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ａｇａｉｎｓｔ ｔｈｅ ｆｉｒｅ ｈａｚａｒｄｓ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ｉｎｃｌｕｄｅ ｃｏｍｐｌｙｉｎｇ
ｗｉｔｈ ｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｎｄ ｆｉｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｉｎ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ，ｐｒｅｐａｒｉｎｇ ｆｌ ｓｐａｒｅ ｓｃｈｅｍｅ， ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ａ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｅｓｔ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｏｒｍｕｌａｔｉｎｇ ａｌｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｐｒｏｃｕｒｅ。 ｍｅｎｔ ｓｔａｎｄａｒｄ．Ｉｔ ｉｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｆｉｒｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｂｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．
２地铁火灾危险源辨识
２．１危险源的定义 危险源是指一个系统中具有潜在能量和物质
释放危险的、在一定的触发因素作用下可转化为 事故的部位、区域、场所、空间、岗位、设备及其位
置¨ｊ。危险源的种类繁多、非常复杂，而且在导 致事故发生、造成人员伤害和财产损失方面所起
的作用很不相同，因此控制它们的原则、方法也不
第１０卷第４期
２０１２年ｇ月
福建工程学院学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆ＠ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｌｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｄｏｔ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－４３４８．２０１２．０４．００５
Ｖ０１．１０ Ｎｏ．４ Ａｕｇ，２０１２
基于ＦＭＥＣＡ的城市地铁火ຫໍສະໝຸດ 危险源辨识及风险防范戴一壕
（福建工程学院管理学院，福建福州３５０１１８）
根据技术质量文件、历史资料等，分析系统的 结构、维护和使用环境，鉴别失效模式，分析引起 失效的原因，并利用一定的统计方法，估算失效发 生时后果的严重度Ｓ（ｓｅｖｅｒｉｔｙ）、发生度０（ｏｃｃｕｒ－ ｒｅｎｃｅ）和探测度Ｄ（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）等因素，继而计算风 险优先数ＲＰＮ（ｒｉｓｋ ｐｒｉｏｒｉｔｙ ｎｕｍｂｅｒ），根据ＲＰＮ值 的大小对故障模式进行排序，并采取相应的措施， 降低ＲＰＮ值，提高系统可靠性∽ｊ。ＦＭＥＣＡ的流 程图见图１所示。 ３．２选取对象
方消防标准，配备先进的ＦＡＳ系统和消防设施， 注意监控系统中各子系统的借口设计及调试¨１。。 制订备用方案有效防止单个回路的失效，例如采 用间隔回路的方法设置探测器、在各级报警场所 没置手动报警或紧急电话报警设施等。制订规范 的建设和测试流程，对每个车站ＦＡＳ安装完成后 进行相应调试，对系统进行联合调试，并开展功能 性测试，要求通过严格的消防验收¨２Ｉ。 ４．２设备采购
ＦＭＥＣＡ是英文ｆａｉｌｕｒｅ ｍｏｄｅｓ，ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｅｒｉｔｉ— ｃａｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ的缩写，由故障模式及影响分析 （ＦＭＥＡ）与危害度分析（ＣＡ）两部分组成，是可靠 性工程学中应用最多的方法之一＂Ｊ。地铁运营 过程中的可靠性不言而喻，因此，本文运用ＦＭＥ— ＣＡ法对地铁火灾危险的因素进行定性分析。
对某一系射产品／过程进行ＦＭＥＣＡ风险分
析，需估算严重度（Ｓ）、发生度（Ｏ）及探测度（Ｄ）。 现将Ｑｓ９０００中的相关设计评价准则列在表２、 表３。
Ｔａｂ．２
表２设计失效严重度评价准则
Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｃｒｉｔｅｒｉａ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｅｖｅｒｉｔｙ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ ｆａｉｌｕｒｅ
等级
评价标准
Ｔａｂ．４ Ｒｉｓｋ ａｎａｌｙｓｉｓ ｖｉａ ＦＭＥＣＡ
尊展工作
主粱裹喜
絮垮罐娶………呈……
４防范研究
毳磊窦￡需冀兹曩喜曩翟麓装鬣
从表４中可以看出主要设备的ＲＰＮ和风险 由此可以看出，降低ＦＡＳ主机和扩展工作站的风
万方数据
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福建工程学院学报
第ｌＯ卷
４．１技术改进 ＦＡＳ系统设计要严格遵守地铁设计规范和地
统可在火灾发生早期探测到火情并迅速报警，为 人员安全疏散提供宝贵的信息，且可以通过联动 系统启动有关消防设施来扑灭或控制火灾。
本文选取成都地铁一号线车站ＦＡＳ系统为 研究对象。成都地铁一号线ＦＡＳ系统由各车站、 车辆段、控制中心的火灾报警控制主机（以下简 称ＦＡＳ主机）、扩展工作站、消防联动控制盘、消 防电话系统、消防专用广播系统等综合监控系统 工作站以及综合监控为ＦＡＳ提供的网络和ＦＡＳ 系统现场设备探测设备等组成，负责监控防火阀、 消火栓水泵、消防喷淋泵等的动作状况监视以及 对各建筑物的公共区、设备用房、电缆井和电缆夹 层等进行火灾报警探测，并接受现场火灾报警信 号以及显示报警部位¨叫。 ３．３建立ＦＭＥＣＡ风险分析表 ３，３．１相关评价准则