Проект вагона МЧС для проведения аварийно-спасательных работ в метрополитене

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).

Рис. 8. Зона распространения критической температуры в тоннеле вдоль аварийного вагона на путях эвакуа­ции. 1 - распространение критической температуры в тоннеле вдоль боковых стенок вагона (термопа­ры 1, 3, 5, 7, 9); 2 - распространение критической температуры в тоннеле в зоне открытых дверей (термопары 2,4,6,8); 3 - место расположение термопары; 4 - номер термопары.

Рис. 9. Изменение температуры в перегонном тоннеле на уровне рабочей зоны при развитом пожаре в сало­не вагона.

1 - температура на стыке аварийного (вагон 1) и смежного (вагон 2) с ним вагона;

2 - температура на стыке 2 и 3 вагонов; 3 - температура на стыке 3 и 4 вагонов;

4 -температура на стыке 4 и 5 вагонов; 5 - температура на стыке 5 и б вагонов;

6 - температура на стыке 6 и 7 вагонов; 7 - температура на стыке 7 и 8 вагонов;

8 - температура за 8 вагоном; 9 - критическое значение температуры.

Таким образом, в результате анализа результа­тов экспериментальных исследований и проведения расчетов было получено распределение критической температуры среды в тоннеле по длине подвижного состава на путях эвакуации пассажиров.

Время эвакуации пасса­жиров определяется, исходя из следующего выра­жения:

tэ = tнэ + tр

где tэ - интервал времени от возникновения пожара до начала эвакуации пассажиров.

В связи с тем, что выходы из подвижного со­става в тоннель и участки движения людей в тонне­ле не соответствуют требованиям, предъявляемым к эвакуационным путям, параметры движения людского потока отличаются нормативных параметров. Поэтому для определения параметров движения людских потоков были проведены экспериментальные исследования процесса вынужденной эвакуации людей из вагонов подвижного состава.

Для оценки влияния условий эвакуации, ава­рийных ситуаций и других факторов на продолжи­тельность эвакуации пассажиров была разработана математическая модель и программа расчета време­ни движения пассажиров из подвижного состава, остановившегося в тоннеле.

В математическую модель были включены данные, полученные в ходе проведения эксперимен­тальных исследований по определению параметров движения пассажиров из остановившегося в тоннеле подвижного состава. Ее отличие от других моделей заключается в том, что скорость движения пассажи­ров определялась с учетом переменной плотности людского потока на участках эвакуационного пути.

Графические зависимости, характеризующие выполнение условия безопасности при пожаре в головной (хвостовой) части восьмивагонного под­вижного состава в перегонном тоннеле метрополи­тена в часы «пик», приведены на рис. 10. При этом была принята максимальная «наполняемость» ваго­на (часы «пик»). Анализ данных, приведенных на рис. 10, показал, что безопасность пассажиров не обеспечивается как при односторонней эвакуации пассажиров по перегонному тоннелю, так и при двусторонней. При односторонней эвакуации усло­вие безопасности не выполнялось в зоне второго вагона, при двусторонней эвакуации - в зоне чет­вертого вагона от очага пожара.

В связи с этим было рассмотрено влияние объ­емно-планировочных решений перегонных тонне­лей, конструкции вагона и других технических ме­роприятий на процесс эвакуации людей при пожаре.

Результаты расчетов показали, что:

• безопасной является эвакуация при расположе­нии не менее 2 сбоек шириной 0,9 м на два ваго­на или не менее 1 сбойки шириной 1,8 м на че­тыре вагона подвижного состава;

• пропускная способность (и, следовательно, ши­рина) соединительной сбойки должна быть не менее пропускной способности двух проходов между вагоном и стеной тоннеля;

• при организации эвакуации пассажиров только внутри подвижного состава путем перехода лю­дей из вагона в вагон, их безопасность не обес­печивается уже во втором вагоне. Поэтому про­ход через вагоны может использоваться в допол­нение к основным путям или при незначитель­ном количестве пассажиров в вагонах подвижно­го состава.

Обеспечение безопасной эвакуации также в значительной мере зависит от времени tн.э , которое определяется организационно-техническими меро­приятиями, выполняемыми персоналом метрополи­тена при пожаре подвижного состава, остановивше­гося в тоннеле. По статистическим данным Службы движения Санкт-Петербургского метрополитена и результатам анализа аварийных ситуаций время для выполнения работ до начала эвакуации составляет от 10 до 15 мин. Поэтому уже до начала эвакуации не обеспечивается безопасность пассажиров, нахо­дящихся в аварийном вагоне (рис. 10, кривая 1).

Таким образом, результаты исследований [ ] пока­зали, что:

1. При пожаре подвижного состава в перегон­ном тоннеле метрополитена безопасность пассажи­ров аварийного вагона при существующей схеме снятия напряжения с контактного рельса не обеспе­чивается уже до начала процесса эвакуации.

2. Безопасность пассажиров в перегонных тон­нелях не может быть достигнута применением одно­го из способов обеспечения пожарной безопасности объекта.

Рис. 10. Распределение времен распространения опасной зоны и эвакуации пассажиров по длине тоннеля при пожаре подвижного состава:

1 - необходимое время эвакуации пассажиров; 2 - время эвакуации при одностороннем движении пассажиров; 3 - время эвакуации при двустороннем движении пассажиров; 19,2 м - длина вагона метрополитена по осям автосцепок.

Обеспечение пожарной безопасности людей при их эвакуации из перегонных тоннелей достигается применением комплекса мероприятий таких, как :

- изменение объемно-планировочных решений перегонных тоннелей, конструкций вагона подвижного состава и соединительных сбоек;

- внедрение систем автоматики, сигнализации, централизации и блокировки, позволяющих оперативно начать эвакуацию людей в тоннель из поезда;

- внедрение технических средств оповещения и управления эвакуацией людей на подвижном составе метрополитена.