Введение
Метрополитен является важной частью транспортной системы крупных городов. Постоянно растет число станций метрополитена, расширяется сеть действующих линий, растут объемы перевозок пассажиров, метрополитен работает все с большим напряжением. На ряде линий метрополитена в часы “пик” достигнуты пределы частоты движения поездов и наполняемости вагонов.
Для осуществления перевозочного процесса метрополитен имеет разветвленную сеть подземных сооружений с размещенными в них разнообразными техническими устройствами. Отечественный и зарубежный опыт эксплуатации метрополитенов свидетельствует об их высокой пожарной опасности. Тушение пожаров в подземных сооружениях метрополитена осложняется их сильным задымлением, удаленностью от поверхности, трудностями в управлении подразделениями пожарной охраны, необходимостью взаимодействия с администрацией объекта при проведении эвакоспасательных работ и выполнении организационно-технических мероприятий по снятию напряжения и дымоудалению.
В связи с этим особое значение приобретают вопросы безопасности пассажиров и обслуживающего персонала метрополитена, а также личного состава подразделений пожарной охраны, принимающих участие в тушении пожара.
Успешные действия по проведению работ по спасанию и тушению обеспечиваются их правильной организацией, умелым применением средств и способов тушения, высокой тренированностью и готовностью личного состава к боевым действиям в условиях подземных сооружений метрополитена.
1. Особенности развития пожаров
Статистические данные свидетельствуют о том, что в сооружениях метрополитена 42% пожаров возникают на подвижном составе, 25% - в тоннелях, 17% - на станциях и вестибюлях, 5% - в машинных залах эскалаторов, 3% - в эскалаторных тоннелях, в электродепо - 8%. Причинами возникновения пожаров в 49% случаях является неисправность электрооборудования, в 18% - искры от подвижного состава, коротких замыканий, сварочных работ, в 17% - неосторожное обращение с огнем, в 16% - механические неисправности. В среднем на 5 км. трассы метрополитена происходит одно возникновение пожара в год.
Время ликвидации крупных пожаров в основном составляет от 1 до 2 ч, однако, оно может достигнуть 7 - 9 ч, что связано с поиском очага пожара в условиях сильного задымления и трудностью доступа к очагу вследствие высокой температуры. При этом к работам по тушению и спасанию привлекаются до 300 и более человек личного состава, большая часть, из которых работает в средствах защиты органов дыхания, а также аварийно-восстановительные формирования метрополитена и города.
Наибольшую опасность для людей представляют пожары подвижного состава, остановившегося в тоннеле. При возникновении пожара в подвагонном оборудовании или аппаратном отсеке вагона возможна угроза отравления продуктами горения людей, находящихся в вагоне, уже на 3 - 5 мин. Для людей, находящихся в тоннеле в зоне горящего вагона, опасные температуры возникают через 6-8 мин. Через 5-15 мин. горение может проникнуть в салон вагона. В течение 10-15 мин. горение распространяется на весь вагон, температура в нем достигает величин 900-1000 0С. Скорость распространения горения внутри салона незначительно зависит от скорости вентиляционного потока в тоннеле и достигает величины 1,5 ммин-1. Далее с такой же скоростью горение распространяется по другим вагонам поезда. Горение охватывает кабели, проложенные по стенам тоннеля. Шпалы и подвагонное оборудование при пожаре обычно не повреждаются.
После распространения горения на 1-2 вагона горение регулируется поступлением в тоннель вентиляционного воздуха и продолжается при недостатке кислорода, продолжительность горения поезда может составить от 3 до 7 ч. Задымление распространяется как по ходу вентиляционной струи, так и против нее при скоростях вентиляционного потока до 1,5 мс-1. Доступ к очагу пожара при горении подвижного состава в тоннеле возможен со стороны свежей вентиляционной струи при скорости вентиляционного потока не ниже 0,75 мс-1. При этом на позициях ствольщиков на высоте 1,5 м от уровня шпал температура газов не превышает 70 0С.
Зона за очагом пожара по ходу вентиляционной струи характеризуется высокими температурами, изменяющими тепловой режим в вентиляционной сети метрополитена, что может привести к снижению скорости подаваемого воздуха, а при нисходящем проветривании - к «опрокидыванию» воздушного потока в тоннелях с уклонами более 0,010є.
В случае если движение поездов по соседнему пути не прекращено, возможно, сильное задымление участка трассы значительной протяженности.
Эвакуация пассажиров осложняется из-за необходимости снятия напряжения с контактного рельса, включения освещения в тоннеле, а также отсутствия на подвижном составе устройств для выхода в тоннель и наличия разрывов в пешеходной банкетке.
Пожары других объектов (притоннельных сооружений, расположенного в тоннеле оборудования и материалов) представляют гораздо меньшую опасность для пассажиров и характеризуются более низкими температурами и масштабами задымления.
При горении подвижного состава распространение горения происходит со скоростью 1 - 1,5 ммин-1. Задымление объема станции происходит в течение 7-12 мин., что соизмеримо с временем эвакуации пассажиров со станции в часы «пик». При задержке введения аварийного вентиляционного режима или его неэффективности задымление путей эвакуации происходит за 1-2 мин. На платформе, возле которой расположен остановленный подвижной состав, возможно воспламенение горючих материалов и образование новых очагов горения. Температура на станции в точках, удаленных от зоны горения (на противоположной платформе, у входа на эскалатор), характеризуется умеренным ростом и достигает опасных величин лишь к 10-25 мин. от начала пожара.
Время достижения опасных концентраций окиси углерода в зоне входа на эскалатор составляет в зависимости от режима вентиляции 6 - 17 мин.
При открывании дверей этих помещений происходит сильная интенсификация горения, и в течение 1-5 мин. задымляются прилегающие помещения. Наибольшую сложность представляют пожары, происходящие в подплатформенных помещениях, когда могут повреждаться кабельные сети. Вначале задымляется коридор, затем дым выходит на платформу через выходы в торцах коридора.
Пожары в кабельных коллекторах станций характеризуются скоростью распространения горения 0,2-0,3 м мин-1, образованием токсичных продуктов горения, сильным задымлением коллектора, подплатформенных помещений и коридора, распределительного зала и платформ станций. Повреждение кабелей приводит к отключению питания части эскалаторов, освещения, вентиляции, устройств управления движением поездов, что существенно осложняет процесс эвакуации пассажиров и обнаружения очага пожара.
2. Пожары сооружений эскалаторного комплекса и подземных электроподстанций
Наибольшую опасность для пассажиров представляют пожары эскалаторного полотна. Они характеризуются быстрым распространением горения снизу вверх по отделке конструктивных элементов эскалатора, задымлением помещений вестибюля и примыкающих к нему подуличных переходов, быстрым ростом в них температуры.
Линейная скорость распространения горения по эскалаторному тоннелю зависит от скорости воздушного потока, создаваемого тепловой депрессией (тягой) пожара и работой системы тоннельной вентиляции и может достигать 4-6 м мин-1.
Максимальная среднеобъемная температура в эскалаторном тоннеле составляет 780-930 0С. Опасная для человека температура в вестибюле, то есть на путях введения средств тушения, наступает на 6-7 мин. в случае возникновения пожара от мощного теплового импульса. Расчетная (без тушения) продолжительность пожара в зависимости от длины эскалатора и величины пожарной нагрузки и составляет 50-110 мин., количество выделяющихся продуктов горения - от 40 до 75 м3 с-1. Основными путями распространения продуктов горения являются эскалаторный тоннель и подбалюстрадное пространство. Подфундаментный кабельный коллектор задымляется лишь при горении в нем кабелей, эскалаторный тоннель при этом не задымляется. Если движение поездов на трассе не прекращено, то дым из эскалаторного тоннеля может затягиваться на станцию и в тоннели воздушными потоками от движущихся поездов. При развившихся пожарах возможно обрушение армоцементного водозащитного зонта, деформация металлоконструкций эскалатора, обрыв тяговых цепей полотна эскалатора.
Пожары служебных помещений эскалаторного комплекса, за исключением кладовых смазочных материалов, аналогичны пожарам таких же помещений на станции.
Наиболее тяжелые условия создаются при пожаре в кабельном подвале (коллекторе), где сосредоточены все питающие, отходящие и внутриподстанционные кабели. Через 20-60 мин. после начала пожара горение продолжается при недостатке кислорода. Линейная скорость распространения горения составляет 0,2 - 0,3 м мин-1, расчетная продолжительность пожара составляет 2 - 5 ч.
Средняя температура в зависимости от условий газообмена составляет 280-580 ОС, в прилегающие подземные сооружения выделяется от 1,5 до 3,5 м3 с-1 продуктов горения. Распространение горения за пределы объекта маловероятно.
При развившемся пожаре в кабельных сооружениях электроподстанции на станции и прилегающих перегонах складывается сложная обстановка в связи с задымлением объекта и соседних с ним сооружений, возможным отключением электрической тяги и остановкой поездов в тоннелях, отключением рабочего и аварийного освещения, эскалаторов, части тоннельной вентиляции, а также устройств обеспечения безопасности движения и связи. В часы «пик» число остановленных в тоннелях поездов может достигать 8 - 10 с 1500 пассажиров в каждом.
3. Особенности ведения боевых действий по тушению пожаров в подземных сооружениях метрополитена
Сложность боевых действий в подземных сооружениях метрополитена по ликвидации горения заключается в труднодоступности очага пожара, его удаленности от мест установки пожарных автомобилей на водоисточники, сильном воздействии опасных факторов пожара на путях введения стволов, а также в необходимости одновременного ведения эвакуационно-спасательных работ. Основой боевых действий должно быть обеспечение минимального времени боевого развертывания с созданием максимально безопасных условий для пассажиров и личного состава противопожарной службы.
При возникновении пожара в сооружениях метрополитена его персонал должен действовать в соответствии с документами, определяющими обязанности должностных лиц и работников метрополитена при пожаре.
Организация эвакуации людей осуществляется старшим должностным лицом метрополитена. Он же осуществляет руководство тушением пожара до прибытия подразделений пожарной охраны.
Старшее должностное лицо метрополитена:
осуществляет контроль за выполнением работниками метрополитена своих должностных обязанностей при возникновении пожара;
сообщает о пожаре старшему поездному диспетчеру метрополитена и действует в соответствии с руководящими документами, указаниями диспетчера и складывающейся обстановкой;
организует введение аварийного вентиляционного режима в соответствии с обстановкой на пожаре;
осуществляет подготовительные мероприятия для создания штаба аварийно-спасательных работ;
обеспечивает прибывшим подразделениям пожарной охраны и аварийно-спасательным формированиям условия выполнения их функций и задач.
Указанное должностное лицо обязано организовать встречу пожарных подразделений и аварийно-спасательных формирований и дать необходимую информацию для тушения пожара старшему оперативному должностному лицу пожарной охраны с отражением в ней: места возникновения пожара; принятых мер по тушению пожара, эвакуации людей; обстановки на пожаре, включающей в себя мероприятия по обеспечению эвакуации; сведений о работоспособности систем электроснабжения, в том числе и обеспечивающих движение поездов, систем водоснабжения и связи; организации взаимодействия с другими аварийными и диспетчерскими службами.
Для проведения работ в тоннеле или на объектах с установками высокого напряжения должностное лицо метрополитена обязано оформить и выдать письменное разрешение (допуск) подтверждающее выполнение мероприятий, обеспечивающих безопасное выполнение работ по тушению пожара и спасанию людей. При проведении работ на других объектах должен быть проведен инструктаж.
При возникновении пожара на подвижном составе машинист обязан принять меры к выводу поезда из тоннеля на станцию. На станциях открытого типа поезд должен быть остановлен непосредственно на станции, так чтобы тушение любого вагона можно было производить с платформ станции. На станциях закрытого типа производится высадка пассажиров на станцию, после чего поезд должен быть отведен вперед по ходу движения, так чтобы расстояние от последнего вагона до станции составляло 50-100 м.
После прибытия на пожар подразделений гарнизона пожарной охраны работами по тушению и спасанию руководит руководитель тушения пожара (далее - РТП), который обязан:
через представителя администрации принять необходимые сведения об обстановке пожара, поездной ситуации на трассе, о наличии в опасной зоне людей;
немедленно организовать эвакуацию и спасание людей, используя в первую очередь эвакуационные пути, расположенные ниже уровня (отметки) помещений, где происходит горение, и переходы на другие станции;