使用高强度钢对车祸破拆救援的挑战 - 第1部分

使用高强度钢对车祸破拆救援的挑战 - 第1部分 罗恩·穆尔 (罗恩·穆尔是”消防站”( firehouse)杂志的特约编辑，美国得克萨斯州麦金尼市的消防局长，培训官。他作为Firehouse.com网的论坛版主，每月还在该网页上发表文章。读者可以写电子邮件给Rmoore@firehouse.com直接与他联系。) 图0 主题：先进高强度钢板 题目：高强度钢板的使用对道路车祸破拆救援带来的挑战 目的： 检讨当前使用的救援工具，包括手工具，电动切割刀，气动切割刀和液压救援工具的破拆能力。 任务：基于本系列第1部分所包含的信息，赶到车祸现场的救援人员将能够正确评估他们手里的各种救援工具的破拆能力。车祸破拆救援中遇到的车辆结构，包括使用了高强度钢增强的前挡侧柱，中柱和顶盖横粱。 译者分别于2009年和2012年，在底特律的”Great design in Steel”年会上，两次聆听过他的演讲，观看过他指导本地消防队员在会议午休时间进行的车祸破拆演示，印象极其深刻。译者从1971年到国内某汽车厂工作以来，目睹了中国汽车工业的高速发展，人民生活迅速进入了汽车文明时代。这种社会进步的代价之一是每年有多达7万多人死于车祸。刚刚进入汽车文明的中国，其人均车祸死亡率远远高于发达国家。发达国家也不是没有自己的麻烦。从上世纪70年代开始，大量使用而且不断增强的高强度钢板，也对车祸破拆救援提出了严峻的挑战。这个系列的五篇文章，讲述了美国的消防队员们如何应对这种挑战。因为译者在美国某汽车厂多年的工作，主要是研发如何多快好省地把高强度钢板制造成汽车零件，所以特别关心在车祸刚刚发生以后那一段宝贵而关键的时间里，赶来救援的消防队员们如何争分夺秒地进行车辆破拆，把奄奄一息的伤员及时抢救出来，送上救护车或者直升机。很多发达国家的医院顶层是直升机停机坪，可直达手术房。 图1显示了沃尔沃C-70汽车的前挡侧柱横截面。侧柱的钢板竟然厚达6毫米(真是很变态)。到目前为止，我们遇到的典型的汽车前挡侧柱的钢板，大约只有1。5毫米厚。 由于今天的车辆制造方式的多样性，以及乘员在车祸发生后，可能以各种各样不同的方式被困在车内，救援人员赶到车祸现场以后，会面临各种各样的破拆救援问题。他们首先要完成的一个共同的任务就是强行打开因车祸而卡死的车门。然而，在掰开并且卸下车门以后，中柱或者车顶仍可能阻碍我们把伤员抬出来。我们最常用的一个对付因车祸而扭曲的车顶或者中柱的办法，是把这两部分切开。通常使用动力切割刀，电动往复锯，甚至是气动凿来帮助我们完成这项任务。 全国各地的消防部门越来越多地报告说，他们原来习惯使用的工具，无论是液压的，电动的或是气动的，在遇到一些新近出厂的车型时，就像一堆废物一样，根本无法切开车顶或者中柱结构。工具箱里那些你曾经用得得心应手，视若宝贝的动力切割刀，在过去这么多年一直削铁如泥，战果辉煌，曾经切开过无数车顶和中柱，可是现在，面对最近几年生产的汽车里的新型高强度钢板零件，它们竟然是毫无用武之地，伤不了人家一根毫毛，让你着急上火，一筹莫展。 各地消防人员进行道路车祸破拆救援时，遇到的是一个新的挑战 – 因为在较新型号的车辆结构里使用了高强度钢的挑战。几乎可以这么说，现在最新的小汽车和SUV的结构，已经被设计成一种坚韧无比的，耐碰撞的，在车辆翻滚时能够保护乘员安全的笼架结构。 让这些较新型号的车辆更耐碰撞的始作俑者，是联邦政府修订的，旨在提高车身抵抗侧面碰撞和抵抗车顶垮塌能力的新安全政策。联邦政府已经改变了机动车辆的安全标准。汽车制造厂的设计工程师从两个基本方面，回应了因联邦政府的安全标准提高而带来的工程挑战。汽车设计工程师的一个解决方案是使用多层结构或加厚车辆侧面和车顶结构的钢板来加强这些部位。第二个解决方案是在中柱，顶盖横粱，门槛支架等关键部位的制造过程中，使用”超高强度钢”，或者被称为”先进高强度钢”的钢板材料。从好的一面来说，我们必须承认，由于车辆整合了更多层的钢板结构，或者使用了新的先进的高强度钢，撞车时乘员不太可能受伤或被困车内。这些新型的车辆已经证明了，在碰撞时，车辆变得比过去更安全了。同时，使用更多层的钢结构，或者更先进的材料，让车辆变得更结实，更防撞，所以，这些新车将让车祸破拆救援人员，在努力试图切开破损车辆，救出伤员时会面临新的挑战。 在我们这个由五部分组成的系列讲座的首期里，我们先把目光集中在以“多层结构”的办法来提高车辆耐撞性的题目上。”多层结构法”的两个很好的例子是沃尔沃和斯巴鲁汽车。例如，沃尔沃公司的C-70汽车的前挡侧柱和中柱，是以近乎6mm厚的钢板制成的。典型的汽车前挡侧柱使用的钢板，大约只有1。5毫米厚。如果救援人员试图切开车顶，打开挤扁的侧壁，或移开仪表板和防火墙，近期生产的沃尔沃汽车将是个不小的挑战。原文作者破拆沃尔沃汽车的个人经验证实，以”多层(加厚)结构法”提高车辆耐撞性，使撕开车辆成为一个艰难的任务。 另一个甚至更好的“多层结构法”的例子是斯巴鲁汽车。某些型号的斯巴鲁汽车的中柱很可能让救援人员好好地领教一下什么是多层钢结构。当他们试图把中柱切断时，让救助者惊讶的是，他们的工具，不仅根本无法切过多层钢板，而且他们还可能发现居然有一两条实心的钢筋棒焊接在空心的中柱内。 当马里兰州洛克维尔市志愿消防队的消防队员赶到严重碰撞的现场时，他们看到一辆2008年的丰田凯美瑞在驾驶员一侧被撞到，女司机受困车内。丰田车的中柱，在液压切刀的刀片挤压下，已经被压缩得像一个折叠的钱包那样了，仍然没有断开。所以，救援队发现，使用液压工具无法切开中柱，把伤员从现场解救出来。 全美国发生了这么多起车祸破拆救援时，消防队员无法切开中柱的事件，美联社2008年3月专门发了一篇故事，报道了2007年以后出厂的新车，因为中柱无法切开，如何让救援人员面临到新的挑战。 在本系列的第2部分里，我们将解释什么是先进高强度钢，以及它们如何在撞车的现场，影响我们完成破拆救援任务。 图2 这是斯巴鲁-翼豹汽车中柱已切开的截面，显示其内多层钢板和钢筋焊接的截面。动力切割机必须完全切断至少6层钢板，再加上实心的钢筋，才能够破拆成功。 图3 马里兰州洛克维尔的志愿消防员使用液压刀，切割2008年新款丰田凯美瑞的中柱。在液压切刀的刀片挤压下，中柱被压缩得像一个折叠的钱包，可是仍然没有断开。取决于你在什么地方下刀，液压切刀最终会在试图切断八层，甚至多达14层的钢板时卡住。后来，他们还是用旋转锯和带研磨料的锯片，才切断了中柱。