Проект вагона МЧС для проведения аварийно-спасательных работ в метрополитене
Анализ пожаров по минскому метрополитену за период 1996-2000 года показал, что число пожаров с 1996 года неуклонно растет, а общее количество пожаров в 1999 году является наибольшим за последние 6 лет. Общий ущерб от пожаров в метрополитене г.Минска за данный период 1996-1999 г. составил 70.687.531 руб. Спасено материальных ценностей на сумму 572.862.571 руб. Уничтожена 1 единица автотранспортной техники. Максимальное количество пожаров происходит в мае-июле (см. рис.1.) -5 и 4. Пик количества пожаров приходится на конец недели (суббота, воскресенье – по 4).
Наибольшая причина загораний – неосторожное обращение с огнем. Наиболее часто – в бытовых помещениях (4), стройки – 2, совмещенная тяговая подстанция – 2, сушильная камера, котлован подземного перехода, территория административного здания, железнодорожный вагон, цех фасовки цемента – по 1.
По изделиям и устройствам – кабель, провод – 3, отходы материалов, мусор, автотехника, кондиционер – по 1, прочие – 11. По причинам : неосторожное обращение с огнем – 6, недостаток конструкции и изготовления оборудования - 3, нарушение правил пожарной безопасности при эксплуатации бытовых и электрических приборов – 3, нарушение ППБ при проведении сварочных работ - 2, нарушение ППБ при эксплуатации теплогенерирующих агрегатов и устройств – 1, нарушение правил монтажа электрооборудования - 1.
1. Обоснование цели работы.
1.1. Тушение пожара в метрополитене.
Тушение пожаров на объектах метрополитена организуется в соответствии с "Инструкцией о порядке взаимодействия органов пожарной охраны МВД СССР и МПС СССР по организации пожарного надзора и тушению пожаров на объектах метрополитена", утвержденной в марте 1977 года заместителем министра внутренних дел СССР Рожковым Н.А. и заместителем министра путей сообщения СССР Шелковым Б.А.
Тушение пожаров в подземных сооружениях метрополитена обеспечивается :
- быстрым сообщением о пожаре;
- четким руководством всеми работами по тушению пожара;
- наличием безотказной связи, обеспечивающей управление силами и средствами пожаротушения;
- взаимодействием пожарной службы со службами метрополитена;
- сосредоточением достаточного количества сил и средств;
Метрополитен имеет разветвленную сеть подземных сооружений, различные технические устройства и большое количество подвижного состава. Пожары в подземных сооружениях метрополитена характеризуются специфическими условиями развития и сложностью тушения. Наиболее печальные последствия имели нижеописанные чрезвычайные ситуации.
Субботним вечером 28 октября в Бакинском метро было многолюдно. Один из поездов «забрал» очередную партию пассажиров на станции «Улдуз» и тронулся в путь. Уже в туннеле, на расстоянии 150-200 метров от перрона, в третьем, а затем и в четвертом вагонах вспыхнул пожар. Машинист сразу же передал по рации в депо сигнал «SOS». Там приняли решение выключить ток в туннеле, что соответствовало инструкции, однако вернуть обесточенный поезд на станцию было уже невозможно. В электричке началась паника. Люди выбивали окна и двери, выпрыгивали из пылающих вагонов, но в туннеле их ждала настоящая «газовая камера». Раскаленное облако ядовитых газов – продуктов горения вагонной обшивки, настигало людей. Они задыхались и падали замертво. В чреве туннеля, освещенного всполохами огня, метались обезумевшие от страха пассажиры. Те, кого сбивали с ног, - а это в основном были женщины, старики и дети, встать уже не могли. На шпалах их «добивал» смертоносный газ.
К месту ЧП прибыли пожарные и спасатели. Более 400 человек удалось эвакуировать. Около шести часов пожарные, спасатели и добровольцы тушили пламя и вытаскивали еще живых пассажиров. От электрички осталось 6 оплавленных металлических каркасов. Температура пламени была настолько велика, что колеса буквально приварились к рельсам. Их пришлось отбивать кувалдами. Темный и смрадный туннель был усеян трупами.
Правительственная комиссия Азербайджана по расследованию аварии в Бакинском метро в качестве главной причины назвала технические неполадки, а точнее в «устаревшей системе метро, оставшейся от советской эпохи». Трагедию 1995 г. в подземке Баку специалисты назвали самой страшной во всей истории мирового метрополитена. Британские метрополитеновцы после пожара в лондонской подземке 1984 г. не пожалели одного миллиарда фунтов стерлингов для внедрения новой эффективной противопожарной системы.
О характере развития пожара в метрополитене говорит также следующий пример. Пожар возник на станции «Александер плац» (г.Берлин) 4 октября 1972 года за час до открытия метро в поезде, который находился на запасном пути. Горение обнаружили рабочие строительного вагона. Они пытались потушить пожар ручными огнетушителями, но не смогли. Температура и дым заставили их отступить. Рабочие были эвакуированы пожарными и отправлены в больницу. Пожарные вступили в борьбу с огнем, который охватил весь поезд. К этому времени туннель заполнился дымом и из запасной шахты вырывался столб пламени высотой 1,5 метра. Во время тушения разведка проводилась группами по 5 человек во главе с офицером в средствах индивидуальной защиты органов дыхания. После того как разведка установила границы пожара, в перекрытии ближайшей шахты было вырезано отверстие, через которое группа бойцов в огнезащитной одежде попыталась проникнуть в туннель, но сильный огонь не позволял им этого сделать. Тогда в отверстие была подана высокократная пена. Температура снизилась, задымление уменьшилось. Это позволило ввести в действие ствольщиков с мощными водяными стволами. Обрушение туннельного покрытия еще более усложнило обстановку. Вырвавшееся из разрушенного туннеля пламя создало опасность для отеля «Штац Берлин» и центрального универмага.
Чтобы подавить пламя, на разрушенное покрытие туннеля подали высокократную пену. Для охлаждения дымовых газов и защиты витрин были использованы 4 турбореактивные установки. Вскоре обрушилась еще часть туннельного покрытия, что снова усилило горение. Для борьбы с перекинувшимся на поверхность пожаром были поданы водяные стволы. Благодаря принятым мерам распространение огня прекратилось, универмаг и отель не пострадали.
Для тушения пожара был создан штаб и 4 боевых участка. Три боевых участка осуществляли разведку и тушение, а четвертый защищал здания. Штаб поддерживал связь с боевыми участками по радио, а на участках – с помощью мегафона. Разведка пожара велась на протяжении 1,5 км при сильном распространении огня и дыма.
Температура в верхней части покрытия туннеля составляла 800-1000 0С. Под сводом скопился слой горячего воздуха толщиной 1,5 м. Стальные конструкции не выдержали высокой температуры, и 120 метров туннеля обрушилось. Пожар был ликвидирован к 11ч 30мин. Пожар произошел в центре города и продолжался несколько часов. Он, как многие другие подтверждает целесообразность улучшения способов работы пожарных подразделений и создание специальных пожарных команд, которые в минимально короткое время могут приступить к тушению пожара не дожидаясь прибытия основных сил гарнизона.
1.2. Оперативно-тактическая характеристика метрополитена,
как объекта поднадзорного МЧС.
Большое влияние на тактику тушения пожаров оказывает планировка станций, а также наличие и состояние инженерного оборудования метрополитена. Из четырех типов станций односводчатые, двухсводчатые, трехсводчатые и многосводчатые – в нашей стране строятся в основном трехсводчатые одноплатформенные станции. Они состоят из двух боковых и среднего туннелей
В среднем туннеле размещается распределительный зал, которых проходами соединяется с пассажирскими платформами. В торцах распределительного зала располагаются эскалаторы, сообщающиеся с вестибюлями станций. Служебные помещения, расположенные под платформой, имеют объединяющий их продольный коридор шириной 1,1м. Длина коридора под платформой достигает 100м.
На уровне подвала находится кислотная аккумуляторная, предназначенная для получения постоянного тока, питающего электрооборудование станции. В соответствии со СНиП II-40-80 «Метрополитены» минимально допускаемое напряжение составляет 550 В.
Вестибюль, входы, платформа станции, перегонные и тупиковые тоннели, служебные и производственные помещения имеют рабочее и аварийное освещение.
Пожарная нагрузка служебных помещений составляет 10-30 кг/м2 , за исключением некоторых станций Московского метрополитена первой очереди, где пожарная нагрузка в 3-4 раза больше. В метрополитенах применяется электрическая тяга поезда двигателями постоянного тока. Питается контактная сеть постоянным током напряжением 825 В. Контактная сеть выполнена в виде третьего рельса, подвешенного на кронштейнах со специальными изоляторами.
Непосредственно к туннелям примыкают дренажные перекачки, санузлы, вентиляционные камеры (небольшого объема).
Интервал движения составов по линии – 4 мин. Диаметр туннеля - 5,1 (5,6) м.
Наибольшая протяженность ветки составляет для Минского метрополитена 10,3 км. Самый длинный перегон – между станциями «Тракторный завод»--«Партизанская». Его длина составляет 2,2 км.
Максимальный пассажиропоток (для Минского метрополитена на 1985 г.) в часы пик составляет 7,8 тыс.чел.
1.2.1. Вентиляция
Служебные помещения под платформой имеют местную приточную вентиляцию. Приточный воздух забирается из вентиляционного канала, расположенного под платформой, а подается в путевой туннель. Для воздухообмена станции и туннелей применяется шахтная система вентиляции, при которой сооружается три вида вентиляционных шахт : станционные, перегонные и тупиковые. Расход воздуха в вентиляции достигает 250 000 м3 /час. Вентиляторы, работающие в реверсивном режиме можно эффективно использовать при пожаре для управления воздушными потоками. В зависимости от типа станции могут применяться и другие схемы подачи воздуха, например, на станциях колонного типа воздух из вентиляционной шахты подается по вентиляционному туннелю в монтажную камеру, к которой примыкает вентиляционный канал, расположенный над средним залом. В этом канале имеются отверстия с решетками, через которые воздух поступает на станцию. На станциях пилонного типа воздух подается по вентиляционным каналам, расположенным под посадочными платформами, откуда он поступает в средний зал и путевые туннели.
Для создания безопасных действий по эвакуации людей и тушению пожара на каждой станции определяются аварийные режимы вентиляции, обеспечивающие незадымляемость путей эвакуации. Работой вентиляции в аварийных режимах управляет служба метрополитена. В случае пожара производится дымоудаление реверсивными вентиляторами типа ВОМД-24Д.
1.2.2. Водоснабжение.
Источником водоснабжения метрополитена является городской водопровод. На вводе у водомера имеется обводная линия для обеспечения необходимого на тушение пожара расхода воды. Внутренние водопроводные сети станций объединяются между собой трубопроводами, расположенными в перегонных туннелях. На магистрали водопроводной линии у торцов станции и через каждые 500 метров устанавливаются задвижки. Во внутренней сети давление поддерживается городской сетью и давлением, создаваемым за счет глубины заложения внутреннего водопровода. Понижение давления на внутренней сети осуществляется редукционным узлом с обводной линией и задвижками. Водопроводная сеть подземных линий рассчитана одновременно на максимальный хозяйственный, технологический и пожарный расходы воды. Норма расхода воды на внутреннее пожаротушение принимается исходя из одновременного действия двух струй с расходом 2,5 л/с каждая. Для подачи воды на пожаротушение применяют внутренние пожарные краны диаметром 51 мм, установленные в вестибюлях, машинных помещениях эскалаторов, в торцах посадочных платформ станций – через каждые 30 м, в коридорах служебных помещений над платформами и на уровне платформ через каждые 45 м. В туннелях проложены трубы Æ100 мм с вентилями и через каждые 90 м установлен патрубок с полугайкой.
1.2.3. Связь.
Наиболее надежным средством связи при работе в подземных сооружениях является проводная связь с использованием сигнально-переговорных устройств. Радиосвязь также можно использовать, но необходимо учитывать, что надежная связь обеспечивается только на прямых участках туннеля на расстоянии 200-250 м.
Связь осуществляется :
- через АТС метрополитена с городской сетью;
- поездная диспетчерская связь;
- местная связь внутри объектов метрополитена;
- туннельная телефонная связь, устроенная с правой стороны через каждые 100 м ;
- громкоговорящая связь;
- стрелочная связь.
1.2.4. Тупики.
Для организации оборота подвижного состава, профилактического осмотра и ремонта на конечных и зонных станциях метрополитенов устраивают тупики для одного или двух путей (рис. 5.)
17991 23692 698
5100
5560 7800 9500
Рис. 5. Схема камеры съездов (в местах расположения стрелочных переводов).
Тупики располагают в специальных туннелях между перегонными туннелями и соединяют с ними непосредственно за приемно-отправочными путями станции.
Обычно в одном тупиковом туннеле размещают линейный пункт со служебными помещениями (слесарной мастерской, раздевалкой, кладовой). Тупиковые туннели полезной длины 155 м служат для осмотра восьмивагонных составов, они оборудованы смотровой канавой и служебной платформой со стороны внутренней стенки высотой 1,2 м от уровня головки рельс, длиной также 155 м.
Длина тупиков на 40 м больше длины поезда, планитуется на перспективу (рис. 6.), бывают однопутные (а) и двухпутные (б).
1.3. Развитие пожара в подвижном составе между станциями.
Наиболее сложная обстановка создается на пожаре в подвижном составе, находящемся в туннеле. При пожаре в туннеле можно выделить три основные зоны : зона до очага пожара; зона горения; зона за очагом пожара – зона задымления.
Развитие пожара в подвижном составе в туннеле характеризуется высокой температурой (800-1000 0С), большой скоростью распространения горения (до 2 м/мин) и плотным задымлением, которое распространяется на значительное расстояние по направлению движения воздушных потоков. На горение вагона в туннеле большое влияние оказывает вентиляция (рис. 7.).
Зона до очага горения
Зона горения Зона за очагом пожара
Вентиляция воздуха Продукты горения
Рис. 7. Обстановка при горении вагона в туннеле.
1.4. Особенности тушения пожаров в
подземных сооружениях метрополитена и подвижном составе.
1.4.1. Действия пожарных подразделений.
Тушение пожаров на подвижном составе железнодорожного транспорта, в том числе и метрополитена, представляет собой сложную задачу. В туннелях метрополитена сложность обуславливается еще и специфическими особенностями этих сооружений : глубиной заложения, ограниченным количеством наклонных туннелей и вертикальных шахт, выходящих на поверхность, влиянием вентиляции на газообмен пожара, наличием или отсутствием подвижного состава в туннеле и др. (рис.7.).
Наиболее рациональной схемой боевого развертывания является прокладка магистральных линии диаметром 77 мм, которые обеспечат подачу воды на тушение подвижного состава. Для обеспечения подачи расчитанного расхода волы необходимо установить на водоисточник два пожарных автомобиля с насосами ПН - 40.
Тушение пожаров на станциях метрополитена, особенно в период их работы, связано с необходимостью проведения сложных работ по эвакуации и спасанию людей, причем при пожаре на этих объектах возможны:
- наличие большого количества людей на станциях, переходах и эскалаторах, примыкающих к станциям, нуждающихся в оказании помощи;
- паника людей, находящихся на станции, и в примыкающих к ним помещениях;
- быстрое распространение нагретых до высокой температуры продуктов горения и заполнение ими объемов, как самих станций, так и переходов,
эскалаторных туннелей и верхних вестибюлей станций;
- угроза пассажирам, находящимся на платформах станций, в вагонах прибывшего поезда, в эскалаторных и переходных туннелях, соединяющихся со станциями и расположенными с ними на одном уровне или выше них;
- быстрое распространение огня по составу поезда, находящегося на
станции, в сторону движения вентиляционного потока;
- угроза распространения пожара из подземных сооружений в эскалаторные туннели и верхние вестибюли станций по горючей отделке эскалаторов;
- сложная планировка помещений при отсутствии достаточного количества входов;
- трудность доступа и сложность подачи средств тушения, особенно в туннели и на станции глубокого заложения;
- наличие в пределах станции и туннелей электросетей и электрооборудования, находящегося под высоким напряжением;
- угроза деформации и потери несущей способности конструктивных элементов;
В качестве средств связи, в зависимости от обстановке на пожаре,
необходимо использовать :
- местную телефонную связь и установки громкоговорящего оповещения метрополитена;
- средства связи, имеющиеся на вооружении пожарной службы, в том числе и мегафоны;
Наиболее надежным средством связи при работе в подземных сооружениях является проводная связь с использованием сигнально-переговорных устройств типа СПУ-3 и СПУ-3К. При работе необходимо, чтобы длина кабеля на катушке была достаточной для обеспечения продвижения отделения ГДЗС на максимально возможное расстояние по туннелю (до 1500 м). Так же возможно применение радиостанций "Виола Н", "Тантал".
В случае использования переносных радиостанций типа "Тюльпан" (61Р1) необходимо учитывать, что надежная связь возможна лишь на прямых участках туннеля на расстоянии 200-250 м. В эскалаторных туннелях радиосвязь обеспечивается в пределах прямой видимости.
Сложные условия тушения пожаров в сооружениях метрополитена могут потребовать частой замены личного состава ГДЗС. Это необходимо учитывать при определении продолжительности работы звеньев и создания резерва газодымозащитников.
Для обеспечения мест проведения работ по тушению пожара в метрополитене необходимо использовать имеющиеся на вооружении пожарной службы средства освещения, вывозимые на автомобилях связи и освещения. В первую очередь должны освещаться пути эвакуации людей из подземных сооружений метрополитена: эскалаторные туннели, места начала подъема и спуска по эскалаторам, платформа станции, путевые туннели, а так же верхний вестибюль станции.
При тушении пожаров в подземных сооружениях метрополитена руководителю тушения пожара необходимо руководствоваться требованиями Боевого устава пожарной службы (Приказ №140 ГУВПС МВД Беларуси), а именно статьями 257 – 265.
Ст. 257. Тушение пожаров в подземных сооружениях метрополитена связано с необходимостью проведения сложных работ по эвакуации и спасанию людей, привлечения большого количества сил и средств пожарной службы и сложностью в управлении ими.
258. При пожарах в подземных сооружениях метрополитена возможны:
- наличие большого количества людей на станциях, переходах, в вагонах электропоездов; возникновение паники;
- быстрое распространение огня и нагретых до высокой температуры продуктов горения по составу поезда в сторону движения воздушного потока;
- трудность доступа и сложность подачи огнетушащих веществ;
- наличие на станциях, в туннелях электросетей и энергооборудования, находящегося под высоким напряжением;
- нарушение устойчивой радиосвязи;
- возможность деформации и обрушения несущих конструкций.
259. При разведке пожара, кроме выполнения общих задач, необходимо установить:
- место нахождения подвижного состава, степень угрозы людям, кратчайшие пути и способы эвакуации, пути продвижения к очагу пожара;
- возможность использования внутреннего пожарного водопровода, а также специальных устройств, систем вентиляции для предотвращения распространения огня и продуктов горения;
- наличие угрозы распространения огня из подземных сооружений метрополитена в наземные.
260. При тушении пожара в подземных сооружениях метрополитена РТП обязан:
- организовать оперативный штаб на пожаре, обязательно включив в его состав ответственных представителей метрополитена. Для обеспечения координации действий всех служб, управления силами и средствами на пожаре создать оперативный штаб у места пожара и группы штаба на смежных станциях;
- разведку вести несколькими разведгруппами (звеньями ГДЗС) по всем направлениям возможного распространения огня и продуктов горения;
- немедленно организовать эвакуацию и спасание людей, используя для этого путевые, эскалаторные, вентиляционные и переходные туннели. В первую очередь использовать эвакуационные пути, расположенные ниже уровня (отметки) помещений, где происходит горение, и переходы на другие станции;
- тушение пожаров в туннелях и помещениях станций, где находятся установки под высоким напряжением, осуществлять после остановки движения поездов, снятия напряжения с контактного рельса, отключения электроустановок и предъявления письменного приказа о снятии напряжения дежурного по объекту;
- для безопасной эвакуации пассажиров, ограничения распространения огня, удаления дыма определить и организовать совместно со службой сантехники необходимый режим вентиляции;
- для предотвращения быстрого распространения пламени по подвижному составу подавать пену внутрь вагонов, организовав вывод негорящих вагонов из опасной зоны;
- направлять звенья ГДЗС для прокладки магистральных рукавных линий до разветвления и для прокладки рабочих рукавных линий от разветвления до очага пожара и от внутреннего водопровода;
- магистральные рукавные линии, кабели освещения и связи прокладывать по балюстрадам эскалаторов.
261. Для тушения пожара в подвижном составе, находящемся в туннеле, подачу огнетушащих веществ к очагу горения организовать со стороны движения вентиляционного потока.
262. На тушение пожара подавать ручные стволы "А", для защиты личного состава использовать водяные завесы в виде распыленных струй. Для тушения пожаров в эскалаторных наклонных туннелях, в подплатформенных помещениях, кабельных туннелях и в совмещенных тяговопонизительных подстанциях применять пену.
263. Для проведения разведки и тушения пожара в подземных помещениях (путевые туннели, тупики, совмещенные тяговопонизительные подстанции) использовать изолирующие противогазы со сроком защитного действия не менее 4 часов. Противогазы КИП-8 и АСВ-2 использовать при проведении работ в помещениях, расположенных в пределах подземных вестибюлей и посадочных платформ, а также в туннелях на расстоянии не более 200 метров от станции; необходимо иметь запасные кислородные баллоны и регенеративные патроны.
264. Для проведения спасательных работ необходимо создать (на станции, в туннеле) контрольно-пропускные пункты ГДЗС, где сосредоточить резервные отделения ГДЗС, запасы кислородных баллонов, регенеративных патронов, кислородно-изолирующих противогазов, приборов освещения и т.д.
265. В качестве средств связи в зависимости от обстановки использовать местную телефонную связь и установки громкоговорящего оповещения метрополитена, средства связи, имеющиеся на вооружении пожарной службы.
1.4.2. Разведка пожара.
Одним из сложнейших видов боевых действий подразделений по борьбе с пожаром в метрополитене является разведка пожара.
Большая протяженность туннелей, наличие тупиков, удаление пожара от поверхности земли, электроустановок под напряжением создают сложные условия для проведения разведки. Посты безопасности выставляются в местах пригодной для дыхания атмосферы без средств защиты (на станциях, в вестибюлях), где создаются запасы газодымозащитного оборудования, средств связи и освещения.
Учитывая сложность работы в подземных сооружениях, РТП должен создавать резерв личного состава ГДЗС, определять продолжительность их работы.
Памятка постовому поста безопасности ГДЗС.
При тушении пожаров звеньями ГДЗС в подземных сооружениях Минского метрополитена необходимо помнить:
- звено ГДЗС должно состоять не менее из 5 чел.
- экипировка: фонари, лом, сцепка, средства связи, иметь 100 % запас воздуха, 2 комплекта ключей 24*27 (для замены баллонов с кислородом и химпоглотителем
- максимально допустимое расстояние в глубину по туннелю в КИП-8 не должно превышать 250-300 м с учетом выполняемых нагрузок;
Постовой поста безопасности обозначает свое место работы у входа в задымленное помещение (вход в метро, вход в туннель).
1.4.3. Спасание людей и материальных ценностей.
Основными путями эвакуации людей из подземных сооружений метрополитена являются: наклонный эскалаторный туннель и примыкающие к нему переходы и лестницы, а также туннели, подземные переходы между станциями вентиляционные шахты.
При возникновении пожара на станции движение поездов прекращается (за исключением пожара в эскалаторном туннеле), а станция закрывается для входа пассажиров. Причем, движение поездов прекращается после того, как поезда, находящиеся на перроне, проследуют эту станцию без остановки.
Эвакуация пассажиров должна производиться прежде всего по эскалаторам на поверхность или по переходам на другую станцию.
Расчетное время эвакуации 680 пассажиров (4 вагонов по 170 пассажиров в каждом) со станции мелкого заложения при работе двух эскалаторов, длиной по 10 м каждый, на подъем со скоростью движения 0.9 м/с составляет около 3 минут.
При возникновении пожара на станции движение поездов прекращается, а станция закрывается для входа пассажиров. Пассажиры, находящиеся на станции, удаляются по эскалаторам на поверхность. При возникновении пожара в поезде, находящемся на станции, поездная бригада открывает двери вагонов и высаживает пассажиров. Пассажиры эвакуируются по эскалаторам на поверхность. При невозможности вывода поезда на станцию, принимаются меры к выводу пассажиров из туннеля в свежем вентиляционном потоке воздуха при снятии напряжения с контактного рельса.
Во всех случаях эвакуации пассажиров со станции по эскалатору должен быть обеспечен вентиляционный режим, устраняющий возможность задымления эскалаторов и лестниц.
В настоящее время проблема обеспечения безопасной эвакуации людей при пожаре подвижного состава в перегонных тоннелях метрополитена в часы «пик» является нерешенной. Трагическим подтверждением этого является происшедший в 1995 г. пожар в Бакинском метрополитене, который сопровождался массовой гибелью и травмированием людей (погибло 286 чел., более 300 чел. травмировано).
В связи с этим были произведены исследования условий обеспечения безопасной эвакуации пассажиров при пожаре остановившегося в тоннеле подвижного состава метрополитена.
Основное условие обеспечения безопасности людей на любом объекте, в соответствии с нормативным документом, состоит в том, чтобы эвакуация из него была завершена до момента блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара (ОФП), имеющих для людей предельно допустимые значения.
Требование безопасности формулируется в виде выражения:
tэ<τбл
где tэ - время эвакуации людей;
τбл - время от начала пожара до блокирования путей эвакуации.
Время блокирования путей эвакуации определяется временем достижения ОФП критического значения по формуле:
τбл = 0,8τкр
Анализ результатов экспериментов, проведенных в Санкт-Петербургском филиале ВНИИПО в течение 1985 - 1992 гг., показал, что при наиболее жесткой динамике развития пожара (пожар в кабине управления) ОФП, определяющим его критическую продолжительность, является температура. Критическое значение температуры (70 °С) может быть определено как по результатам натурных экспериментов, так и путем математического моделирования. Однако для зоны пожара, находящейся в пределах аварийного вагона, наиболее достоверными являются данные, полученные в результате натурных экспериментов.
На рис. 8 представлены экспериментальные зависимости времени достижения критических значений температур по длине аварийного вагона на путях эвакуации в тоннеле, полученные при сжигании вагона метрополитена в натурном макете перегонного тоннеля.
Анализ данных зависимостей показал, что зона с критическими температурами (возле двери, ближайшей к очагу) формируется на 5-й минуте, а ее распространение в проходе на всю длину вагона заканчивается к 13-й минуте, т.е. на всю длину вагона эта зона распространяется в течение 8 мин. Средняя скорость распространения зоны с критическим значением опасного фактора пожара составляла 1,5 м мин-1, что совпадает со скоростью распространения пожара в вагоне.
Следует отметить, что данный вывод распространяется только на участок тоннеля с аварийным вагоном, так как на стыке аварийного и смежного с ним вагона происходит некоторая задержка распространения горения, но при этом продолжается распространение ОФП в тоннеле.
В связи с отсутствием экспериментальных данных по распространению горения по подвижному составу в целом, для проведения расчетов температуры была использована квазидвухмерная математическая модель пожара подвижного состава в тоннеле метрополитена, разработанная в филиале ВНИИПО. Обработка результатов расчетов по данной модели позволила определить изменение температуры в перегонном тоннеле на уровне рабочей зоны в ходе распространения пожара на 2-й и последующие вагоны в зависимости от времени и продольной координаты (см. рис. 9).