В рубрику "Средства обеспечения пожарной безопасности" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Противопожарная защита вагонов метрополитена - задача актуальная и важная. В 1980-е и 1990-е гг. в Московском и Бакинском метрополитенах произошел ряд крупных пожаров в электропоездах. Подобные ситуации случаются и в наши дни. Защитить пассажиров метро и обеспечить их безопасность во время пути - главная цель нашей работы.
В.П. Прохоров
Начальник отдела пожарной охраны ГУП "Московский метрополитен", действительный член Всемирной академии наук комплексной безопасности, к.т.н., доцент
Пожар в электропоезде на станционном пути станции "Октябрьская" в Московском метрополитене 10 июня 1981 г. возник в деревянном ящике аккумуляторной батареи под вагоном. Неправильные действия персонала метрополитена, слишком поздно отправившего сообщение о возгорании в пожарную охрану города, отсутствие технической возможности подать воду для тушения состава от водопровода метрополитена привели к тому, что сгорели четыре вагона. К счастью, пассажиры не пострадали.
17 января 1994 г. в столице при выходе электропоезда из электродепо "Владыкино" загорелся последний вагон. Состав остановился в рампе. В соответствии с действовавшими тогда инструкциями большую часть состава оставили стоять в тоннеле (а два вагона - на парковых путях электродепо), хотя была техническая возможность вывести состав из тоннеля и обеспечить благоприятные условия для его тушения. Ликвидация пожара в тоннеле была чрезвычайно сложной. Некоторые пожарные пострадали из-за сильного воздействия высоких температур и токсичных продуктов горения, сгорели четыре вагона.
28 октября 1995 г. в Бакинском метрополитене при отправлении 5-вагонного электропоезда со станции "Улдуз" возник пожар в электротехническом отсеке - под полом 4-го вагона. В результате неправильно установленной системы тоннельной вентиляции и при отсутствии организованной эвакуации пассажиров погибли 286 человек. Сгорели два вагона.
Были и другие пожары в вагонах производства "Метровагонмаша".
Тщательное исследование причин возникновения и развития вышеописанных пожаров, а также их последствий позволило сформулировать целый ряд мероприятий, подлежащих срочной реализации:
В течение 1997-99-х гг. была проведена модернизация электрооборудования вагонов: электрические кабели заменили на кабели с оболочкой, не распространяющей горение, а все деревянные ящики аккумуляторных батарей - на металлические, благодаря этому существенно уменьшилась пожарная нагрузка в вагонах.
При отделке вагонов на "Метровагонмаше" стали применять малоопасные (по токсичности и дымовыделению) материалы, имеющие сертификацию по НПБ 109-96 "Вагоны метрополитена. Противопожарные требования".
Таким образом, значительно снизилась вероятность возникновения и развития пожаров в вагонах серии 81-714/717.
Для реализации требований НПБ 109-96 разработчику систем автоматического пожаротушения (фирме "ЭПОТОС") было предложено защитить подвагонное оборудование системой пожаротушения: в 1996-97 гг. началось оснащение автоматической системой обнаружения и тушения пожаров (АСОТП) "Игла". При этом в пожароопасных отсеках узлов подвагонного оборудования устанавливались тепловые извещатели и... самосрабатывающие колбы ОСП (огнетушителей порошковых самосрабатывающих). Такое сочетание извещателей и ОСП делали АСОТП ущербной и не позволяли обеспечить принудительный дистанционный запуск средств тушения из кабины машиниста. Усовершенствование АСОТП "Игла", проведенное по рекомендациям специалистов пожарной охраны метрополитена и требованиям НПБ 109-96, привело к разработке модулей порошкового тушения МПП "Буран"-0,5 и "Буран"-0,3, а также новой версии АСОТП "Игла" М.5-КТ. Та модификация "Иглы" полностью отвечала нормам пожарной безопасности того времени. Сейчас весь вагонный парк (свыше 4500 вагонов) оснащен последней версией "Иглы".
Как известно, любые нормы быстро устаревают: помимо достижений научно-технической революции, делающих возможным реализацию новых требований к технике, имеется и острая потребность в повышении уровня безопасности перевозки пассажиров.
Доказательством последнего утверждения служат многочисленные случаи статистики из новейшей истории метрополитена.
За последние годы увеличилось количество попыток поджогов салонов вагонов хулиганствующими пассажирами. Особенно часто это происходит во время футбольных матчей. Системы видеонаблюдения в электропоездах и на станциях все чаще подают сигналы тревоги правоохранительным органам.
Самый крупный пожар, произошедший после поджога салона, случился в 2003 г. в метрополитене южнокорейского города Теги. Его последствия были страшными: погибли около 300 человек и сгорели два электропоезда. Причиной этого пожара были действия психически больного человека: он вылил в салоне около 5 литров бензина и поджег его. Скоротечность развития пожара класса B в замкнутом объеме вагона практически не оставляет шансов для пассажиров движущегося электропоезда.
Международный терроризм представляет серьезную угрозу для граждан мегаполисов: особенности метрополитена делают его притягательным для экстремистов. Проблема обеспечения защиты салонов вагонов стала актуальной достаточно давно. Пожар в южнокорейском метро послужил катализатором ее решения.
Знание конструктивных особенностей эксплуатируемого парка вагонов Московского метрополитена и условий их отстоя в дневное и ночное время, специфики перевозки пассажиров, понимание того, как протекают процессы горения, сопровождающие пожары классов А и B для замкнутых объемов, осведомленность в вопросе особенностей современных средств тушения, а также статистики пожаров в метрополитенах позволили автору этой статьи разработать техническое задание на систему тушения пожаров в салонах вагонов метрополитена и возглавить работы по ее созданию.
На сегодняшний день существуют следующие задачи защиты салонов вагонов метрополитена:
Очевидно, что последняя задача является наиболее актуальной для всех метрополитенов и приоритетной по очередности решения.
При выборе огнетушащего вещества, применяемого в салоне вагона, следует учитывать ряд особенностей тушения:
С учетом этих ограничений понятно, что в качестве огнетушащего вещества необходимо применять жидкость, эффективную при тушении пожаров классов А и В, безопасную для пассажиров и имеющую анти-фризные свойства.
Однако доминирующим требованием является безопасность жидкости для пассажиров.
Для основы вагонного парка (а это по большей части номерные вагоны серии 81 -717.5/714.5 и вагоны серии "Еж") было необходимо избрать компоновку системы, удовлетворяющую ряду требований:
Статистика всех известных пожаров на вагонах метрополитена говорит о том, что объектом тушения в салонах вагонов являются сиденья и пол, причем независимо от класса пожара (А или В).
Анализ имеющихся за рубежом систем жидкостного тушения, смонтированных на вагонах метрополитена, указывает на эффективность тонкораспыленной воды. Так, в системе HI FOG применяется тонкораспыленная вода, которая подается из потолочных насадков (сверху вниз) при давлении в диапазоне 10-20 МПа. Запас воды при этом хранится в одной емкости вместимостью ~100 л.
В этой системе вода антифризными свойствами не обладает, так как вагоны эксплуатируют в Испании.
При выборе огнетушащего вещества, применяемого в салоне вагона, следует учитывать ряд особенностей тушения:
Компоновка предлагаемой системы позволяет разместить модули с запасом жидкости под пассажирскими сиденьями с использованием их свободных объемов.
При этом суммарный запас жидкости должен обеспечить тушение 10 л бензина, разлитых на полу вагона общей площадью около 50 м2.
Подача тонкораспыленной жидкости должна осуществляться из насадков по принципу "снизу-сбоку-вверх".
Этот способ подачи жидкости, предложенный автором статьи, позволяет использовать восходящие тепловые потоки в зоне горения пожара класса В для более эффективной его ликвидации. При этом тонкораспыленная жидкость всасывается зоной горения. В зоне горения используются в совокупности почти все факторы механизма тушения: охлаждение, разбавление и изоляция.
Использование "всасывающего эффекта" зоны горения позволяет снизить энергетические затраты на образование тонкораспыленной струи жидкости и введение ее капель в зону горения.
Позже эти требования легли в основу технического задания на разработку.
Задачу по изготовлению всей гидравлической части системы блестяще выполнили специалисты Московского авиационного института, в частности Научно-исследовательского центра новых технологий (НИЦ НТ МАИ) и ООО "Темперо".
Ими были изготовлены насадки для подачи тонкораспыленной жидкости, работающие при давлениях 0,6-1,6 МПа. Каждый насадок подает две плоских струи с углом раскрытия 120°. При этом верхняя струя подается снизу вверх под углом 45°, а нижняя струя - горизонтальная (рис. 1).
Насадки по предложению автора этой статьи размещены на уровне сидений и установлены на их торцах.
При общем количестве насадков и модулей в 16 штук, одновременная работа всех насадков должна обеспечивать тушение пожара класса В на всей площади пола вагона (50 м2).
Работа над системой велась на протяжении семи лет. Специалистами МАИ было разработано и апробировано несколько вариантов насадков-распылителей. Ими же был разработан жидкостный состав "Тем-перо-01", имеющий гигиенический сертификат и позволяющий тушить пожары в помещениях с людьми. В МАИ были в 2005 г. проведены предварительные испытания на фрагменте вагона в натуральную величину. После получения положительных результатов в натурных испытаниях при тушении пожаров класса В автором этой статьи была подготовлена программа испытаний, которая после соответствующих согласований была утверждена руководителями НИЦ НТ МАИ и ГУП "Московский метрополитен".
Способ подачи жидкости, предложенный автором статьи, позволяет использовать восходящие тепловые потоки в зоне горения пожара класса В для более эффективной его ликвидации. При этом тонкораспыленная жидкость всасывается зоной горения. В зоне горения используются в совокупности почти все факторы механизма тушения: охлаждение, разбавление и изоляция.
Испытания проводились на территории электродепо "Владыкино". Объектом испытаний был вагон серии "Еж". После отработки всех этапов программы испытаний стало понятно, что система эффективна (рис. 2, 3) и имеет минимальную инерционность с момента обнаружения и до запуска.
Специалисты пожарной охраны Московского метрополитена предложили разработанную систему назвать подсистемой автоматического пожаротушения тонкораспыленной жидкостью салонов вагонов метрополитена (ПАПТЖ СВМ).
Для этого были соответствующие основания.
На вагонах Московского метрополитена, как известно, имеется АСОТП "Игла" М.5-КТ, которая обеспечивает обнаружение пожара в подвагонном оборудовании и тушение его с помощью модулей порошкового тушения "Буран" (МПП "Буран"-0,5 и МПП "Буран"-0,3) (рис. 4).
Логика программного обеспечения АСОТП "Игла" позволяет:
i—¦ обнаружить повышение температуры
отсека вагона; i=i дать сигнал машинисту на центральный
блок контроля и информации (ЦБКИ); i—¦ обесточить вагон с пожаром в отсеке; i—¦ запустить модуль порошкового тушения МПП "Буран";
i=i дать информацию машинисту о результатах тушения.
На этом этапе АСОТП "Игла" располагала одной подсистемой: подсистемой тушения пожаров в отсеках подвагонного оборудования на основе модулей порошкового тушения "Буран".
Следующим шагом стала разработка подсистемы (ПАП ТЖ СВМ). Было понятно, что потенциал АСОТП "Игла" велик, и он наращивается актуальнейшей подсистемой ПАП ТЖ СВМ.
Структурная схема новой "Иглы" представлена на рис. 5.
Теперь АСОТП "Игла" на Московском метрополитене будет располагать подсистемой
автоматического порошкового пожаротушения подвагонного оборудования и подсистемой автоматического пожаротушения тонкораспыленной жидкостью в секциях вагонов.
Отработка элементов обнаружения и запуска была поручена специалистам фирмы "ЭПОТОС", которые располагают большим опытом в противопожарной защите подвагонного оборудования. Все модификации АСОТП "Игла" успешно защищают подвагонное оборудование вагонов Московского метрополитена уже свыше 12 лет.
Задача специалистам была поставлена сложная и во многом противоречивая:
В этих условиях следовало правильно выбрать датчик, реагирующий на какой-то фактор пожара при минимальной инерционности.
В то же время датчик не должен давать сигнал за запуск, если пассажир, например, закурил сигарету.
В итоге был выбран пожарный извеща-тель пламени "Набат", разработанный и изготовленный ОАО Научно-исследовательский институт "Гириконд". Извещатель "Набат" способен за время, не превышающее 3 секунды, устойчиво идентифицировать пожар на расстоянии до 25 м.
Поэтому выбор специалистов "ЭПОТОС" был не случайным.
Однако следовало провести испытания на вагоне метрополитена.
В ходе натурных испытаний, которые проводились в 2008-2009 гг., была полностью отработана "программа провокаций".
При этом фиксировалось формирование сигнала "Пожар" при воздействии на датчик пламени различных источников возмущений. В перечень "источников провокаций" вошли: горящая спичка, фонарь, зажигалка, лазерная указка, переносная лампа, бенгальский огонь, горящая газета, сигнальный факел.
По сути, это полный набор источников, которые может "предложить" подсистеме пассажир.
В ходе отработки программы было определено число датчиков и их размещение в вагоне, а после ее проведения появилась уверенность в том, что нештатных запусков, спровоцированных пассажирами, можно будет избежать.
В июне 2009 г. на территории электродепо "Владыкино" произошли заключительные испытания подсистемы автоматического пожаротушения тонкораспыленной жидкостью в салонах вагонов метрополитена. Результаты испытаний превзошли самые смелые ожидания. По условиям испытаний в салон были установлены 20 силуэтов пассажиров в полный рост. Силуэты разместили в самых различных положениях относительно продольной оси вагона. Затем на пол вагона было вылито от торца до торца 10 л бензина. С момента поджига бензина (рис. 6, 7) и до ликвидации пожара прошло 5 секунд (рис. 8).
По результатам испытаний можно сделать следующие выводы:
В мае 2009 г. состоялось заседание межведомственной комиссии, которая подписала акт приемки подсистемы автоматического пожаротушения тонкораспыленной жидкостью в салонах вагонов.
Приемочная комиссия рекомендовала подсистему для оснащения вагонов метрополитена (новых и находящихся в эксплуатации в составе автоматической системы обнаружения и тушения пожаров "Игла").
Рекомендовано оснастить два состава из новых вагонов серии 81-740/741 для опытной эксплуатации. Срок опытной эксплуатации назначен в 1 год.
Следует отметить, что в большинстве метрополитенов России эксплуатируются вагоны серии 81-714/717. Именно на нее в первую очередь ориентирована разработка. Ее отличительной особенностью является простота, которая позволяет устанавливать указанную подсистему в вагоны непосредственно в электродепо.
Подсистемой также можно оснащать и вагоны метрополитена, не оборудованные АСОТП "Игла". В этом случае подсистема становится системой, которая способна в автоматическом режиме тушить пожары классов А и В в салоне вагона.
Перспективы внедрения подсистемы автоматического пожаротушения тонкораспыленной жидкостью
По результатам испытаний можно сделать следующие выводы:
На оснащение данной подсистемой всего эксплуатируемого парка вагонов (свыше 4500 шт.) необходимы немалые средства. В условиях спада перевозок и уменьшения доходов метрополитена решение этой задачи силами метрополитена становится нереальным. Нужны другие источники финансирования. С учетом актуальности задачи видится необходимость поддержки на государственном уровне. Только вот кризис на дворе.
Однако при системном подходе к пожарной безопасности пассажирских перевозок на электроподвижном составе Московского метрополитена за последние десять лет усилиями работников пожарной охраны метрополитена, Службы подвижного состава, фирмы "ЭПОТОС", МАИ и "Метровагонма-ша" удалось значительно повысить пожарную безопасность пассажирских перевозок.
А.Д. Голиков
Начальник Санкт-Петербургского филиала ФГУ ВНИИПО МЧС России
Высокая пожарная опасность подземных сооружений метрополитенов является общепризнанной. Она определяется такими факторами, как массовое пребывание людей, ограниченное количество ведущих наружу эвакуационных выходов, большая протяженность путей эвакуации, быстрое нарастание значений опасных факторов пожара до критических значений. На основании результатов исследований в области обеспечения пожарной безопасности метрополитенов были сформулированы основные направления противопожарной защиты объектов метрополитена, включающие в себя основные конструктивные, объемно-планировочные и организационные решения. Часть приведенных положений реализована в принятых нормативных документах: СНиП 32-02 "Метрополитены", свод правил СП 32-105 "Метрополитены".
Однако множество проблем по-прежнему ждут своего решения. Актуальной остается проблема обеспечения безопасной эвакуации людей из поезда, остановившегося в перегонном тоннеле метрополитена вследствие экстремальной ситуации. Ослабление требований в отношении коммерческой деятельности в метро привело к противоречиям с требованиями раздела "Метрополитены" ППБ 01-03. В нарушение правил пожарной безопасности все больше и больше размещается киосков, лотков, торговых стендов в наземных и подземных вестибюлях, в переходах, на платформах станций, что увеличивает и без того значительную пожарную нагрузку и уменьшает ширину проходов путей эвакуации, создавая на них дополнительные препятствия.
Существует ряд вопросов, требующих дальнейших научно-исследовательских и конструкторских проработок:
Остается актуальной тема разработки нормативно-правовых актов по обеспечению пожарной безопасности объектов метрополитенов на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации в части взаимодействия ведомственной пожарной охраны и подразделений МЧС России, вызванная изменением законодательной базы.
Кроме этого существует ряд более конкретных вопросов, требующих решения, таких как: сертификация вентиляционного оборудования, применяемого на объектах метрополитенов, определение фактических пределов огнестойкости чугунных конструкций.
В 2008 г. в филиале ВНИИПО в г. Санкт-Петербурге был вновь создан отдел пожарной безопасности метрополитенов и транспортных тоннелей, которым (в рамках выполнения плана НИОКР МЧС России) ведутся работы по прогнозированию развития пожаров на объектах метрополитена и подготовке рекомендаций по осуществлению функций Государственного пожарного надзора на объектах метрополитена.
В.И. Иванов
Главный технолог Международной ассоциации "Метро"
Как таковых проблем с обеспечением пожарной безопасности метрополитена нет. Но надо двигаться дальше и научиться не только ликвидировать как можно быстрее различные угрозы, но и предотвращать их.
Сегодня очень тяжело решается задача контроля мест задымления и возгорания с помощью лазерных лучей. Я вышел только на одну организацию в России, которая могла бы помочь в данном вопросе и чьи системы, использующие миллионы датчиков, позволяют определять газовый состав атмосферы на расстоянии до сорока километров. Но эта компания не хочет браться за оснащение метрополитена своей продукцией. Хотя если бы удалось это сделать, было бы просто шикарно. Экономически системы оправдали бы себя очень быстро. Что касается автоматической системы пожаротушения в вагонах метро, о которых говорил Владимир Павлович Прохоров, то, по большому счету, все правильно. Про это мы еще говорили в 1980-е годы. Нельзя порошком сыпать там, где находятся люди. Но мы должны отказаться от применения порошка и в подвагонном пространстве, потому что он движением воздуха разносится в атмосфере и попадает в легкие людей, а это может вызвать и туберкулез, и все, что угодно. Астматики сразу это почувствуют. Химию использовать тоже нельзя, потому что она вызывает отравление, да и аллергиков хватает. Наиболее эффективно использование тонкораспыленной воды. Системы пожаротушения, использующие мелкодисперсную воду, сейчас начали успешно применяться в метро. Насколько долго продлится этап внедрения таких систем - зависит от финансирования. Будет финансирование, будет все нормально. Но самое главное, как я уже говорил, - это не тушение пожаров, а их предотвращение.
В.А. Курышев
Главный технолог Международной ассоциации "Метро"
Как показал опыт эксплуатации метрополитена, наиболее эффективные средства тушения пожаров в подвагонном пространстве - это установки порошкового пожаротушения модульного типа. В настоящее время альтернативы им нет. Другое дело - сами вагоны с пассажирами. Понятно, что ни аэрозолью, ни газом, ни пеной в замкнутом пространстве, где находятся люди, тушить огонь нельзя. Остается только один способ - использование тонкораспыленной воды. Этот метод был успешно применен в Московском метрополитене для ликвидации
возгораний в вагонах с пассажирами, в тоннелях, на станциях и в различных помещениях. На сегодняшний день разработаны переносные ранцевые устройства для тушения локальных очагов пожара с использованием хозяйственного водопровода низкого давления.
В последнее время наблюдается тенденция увеличения числа нарушений пассажирами правил проезда на метрополитене (курение в вагонах, поджоги из хулиганских побуждений, в том числе с применением легковоспламеняющихся и горючих жидкостей). Фактически существует один способ решить эту проблему - оборудовать салоны вагонов системами интерактивного теленаблюдения и системами обнаружения возгорания. После срабатывания датчиков систем обнаружения возгорания изображение с нужной телекамеры передается в диспетчерский пункт (ситуационный центр) метрополитена, и дальше принимаются меры по задержанию нарушителя.
В метрополитене постоянно ведется работа по обеспечению безопасности пассажиров - существуют и выполняются в установленном порядке соответствующие планы мероприятий, в которые включены и мероприятия по защите от террористических угроз. Но лучше всего можно обезопасить метрополитен от террористов в том случае, если каждый из нас будет выполнять свой гражданский долг и своевременно докладывать в соответствующие органы о готовящихся террористических актах. В настоящее время существует настоятельная необходимость в принятии нормативных актов по обеспечению пожарной безопасности в метрополитене. Кроме Минского метрополитена, ни один метрополитен не имеет своих "Правил пожарной безопасности", а ведь это основной документ для работы сотрудников пожарной охраны. Кроме того, до сих пор нерешенными остаются вопросы, связанные с огнестойкостью несущих конструкций тоннелей (обделки), категорированием помещений по взрывопожарной и пожарной опасности, обеспечением пожарной безопасности специальных объектов и размещаемых в метрополитене коммерческих предприятий, а также вопросы, связанные с организацией безопасной эвакуации людей. Это вызвано отсутствием научно обоснованных требований к системам оповещения и управления эвакуацией людей (в сооружениях и на подвижном составе), объемно-планировочным решениям станций, системам противодымной защиты и методам их расчета. Пожарный надзор при проектировании и постройке вагонов метрополитена на вагоностроительных заводах не осуществляется, система сертификации в области пожарной безопасности в метрополитене не действует.
Опубликовано: Каталог "Пожарная безопасность"-2010
Посещений: 50952
Автор
| |||
В рубрику "Средства обеспечения пожарной безопасности" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
