Проект вагона МЧС для проведения аварийно-спасательных работ в метрополитене

одновременно с действиями по тушению интенсивно охлаждать несущие конструкции;

при сильном задымлении, взаимодействуя со службой сантехники, организовать удаление дыма с использованием вент. установок метрополитена и переносных дымососов ПД-7, ПД-30;

для предотвращения быстрого распространения пожара по подвижному составу подавать воздушно-механическую пену внутрь вагона, а при необходимости организовать вывод негорящих вагонов из угрожаемой зоны;

при возникновении пожара подвижного состава в перегонном туннеле предусматривается ввод сил и средств на обе станции;

- иметь в постоянной  готовности резерв сил и средств; звенья ГДЗС в составе 5 человек направлять в зону работ при наличии 100 % резерва кислородных баллонов и средств связи;

для прокладки рукавных линий и подачи стволов на тушение организовать : водоподающие и оперативные группы, каждая из которых должна состоять не менее чем из пяти газодымозащитников (водоподающие группы прокладывают магистральные рукавные линии до разветвлений, оперативные группы - рабочие рукавные линии от разветвлений до очага пожара).

Необходимо помнить, что:

предельное расстояние от станции к очагу для газодымозащитника с АСВ равно 250-300 м, расход воздуха при выполнении средних нагрузок (переноска рукавов, грузов) равен 4.5 - 5 кгс/см 52 0, т.е. 10-15 атм.;

с учетом уровня залегания станции напор на насосе пожарного автомобиля необходимо снижать на 1.5-2 атм.;

Штаб АСР

Службы метрополитена РТП Службы города

ШПТ

НШ

НТ Руководитель Руководитель НКПП

поисково-спасатель- группы тушения

ными работами

Водоподающая НБУ-1,2 НБУ 3,4 Заправщик

группа воздуха

Звенья Звенья Звенья Звенья Звенья

ГДЗС ГДЗС ГДЗС ГДЗС ГДЗС

Рис. 11. Структурная схема управления подразделениями при тушении.

1.5. Тушение пожара в  подвижном составе.

При тушении пожара в подвижном составе, находящемся в туннеле, учитывают, что подача огнетушащих средств к очагу горения возможна только со стороны движения свежего вентиляционного потока воздуха. В связи с этим, управляя вентиляционными потоками, обеспечивают подходы к очагу горения со стороны ближайшей станции. Если подвижный состав находится в туннеле, проникнуть к зоне горения можно только в пространстве между вагонами и обделкой туннеля. Это ограничивает подачу необходимого числа стволов. Для подачи воды в таких условиях применяют стволы «А», а для защиты личного состава - водяные завесы в виде распыленных струй.

При использовании внутреннего противопожарного водопровода в подземных сооружениях для наиболее полного отбора воды открывают задвижки на обводных линиях в водомерном и редукционном узлах.

В метрополитенах с ограниченными протяженными путями подхода к очагу пожара прокладка магистральных линий по наклонным эскалаторным туннелям, вертикальным шахтам, перегонным туннелям связана с большими трудностями и требует значительного времени.

При пожарах в туннелях и на станциях метрополитена как мелкого, так и глубокого заложения магистральную рукавную линию прокладывают до платформы станции с установкой разветвления, при этом во всех случаях предусматривают прокладку резервной магистральной линии. При наличии в эскалаторных туннелях и на станциях сухотрубов для подачи огнетушащих средств их используют в первую очередь.

1.5.1.Способы прекращения  горения.

Основные способы прекращения горения в подземных сооружениях метрополитена - поверхностное и объемное тушение водой и пенами высокой и средней кратности. Эти способы тушения выполняют различными тактическими приемами в зависимости от специфических особенностей подземных сооружений, обстановки на пожаре и оснащенности пожарных подразделений.

Из-за особенностей развития пожаров в подземных сооружениях (высокая температура на путях введения сил и средств, задымление) необходимо применять огнетушащие средства для охлаждения продуктов горения, защиты сооружений на путях распространения нагретых газов и снижения задымленности помещений.

В ходе анализа работы подразделений по ликвидации аварий, тушению очага пожара выявилась необходимость создания специальной аварийно-спасательной техники для облегчения работы подразделений МЧС, спасания людей, прокладке магистральных рукавных линий в непригодной для дыхания среде при непрерывном тушении пожара и руководстве за проведением данных работ. Для того, чтобы обеспечить прибытие пожарных подразделений в минимально короткий срок к месту аварии (около 11 минут с момента вызова), оптимальному использованию сил и средств пожарной службы, мы предлагаем использовать пожарный аварийно-спасательный поезд.

2. Выбор и характеристика  вагона.

Спроектирован поезд аварийно-спасательный пожарный в основе которого положен стандартный вагон метрополитена типа Е (см. приложение).

Вагон метрополитена модель 81-714 и 81-717 (ГОСТ 18226-72) относится к вагонам самоходного типа, моторный со всеми ведущими осями и предназначен для перевозки пассажиров нм линиях метрополитена, оборудован 3-мм токоведущим рельсом с номинальным напряжением U=825 В (Umin = 550В). Общие требования к ним в основном такие же, как и к пассажирским вагонам локомотивной тяги (рис. 12). Основные конструктивные решения вагонов выбирают исходя из назначения данного подвижного состава и учитывая требования технико-экономических показателей.

Вагон модели 81-717 - головной, выполнен с кабиной управления, оборудован двигателем типа ДК-117 номинальной мощностью 110 кВт, преобразователем БПСН-5У2 для питания низковольтных цепей и освещения салона и принудительной вентиляцией.

Вагон приспособлен для установки аппаратуры систем авто-управления ведения поезда. Кузов вагона - цельносварной. Внутренние поверхности металлоконструкций кузова имеют антикоррозионное и противошумовое покрытие. Входные двери вагона имеют централизованное управление, а также соответствующую сигнализацию, информирующую машиниста (водителя) о закрытом положении дверей. Кроме этого вагоны должны быть оборудованы устройствами, допускающими возможность одновременного открытия всех переходных дверей из кабины машиниста. Форма сидений эргономически обоснован, крепления сидений рассчитаны на возможные инерционные силы. Для окон применяются безосколочные стекла типа «Сталинит». В конструкциях пола, стен и потолка вагона предусмотрена соответствующая термоизоляция. Пол, двери и перегородки вагона имеют предел огнестойкости не менее 35 минут. Вагон оборудован электродинамическим реостатным или реостатно-рекуперативным тормозом. Параметры тягового оборудования и энергетические показатели вагона выбираются исходя из требований расчета режима движения.

2.1. Тактико-технические характеристики вагона

(модель 81-717) ТУ 37.001.800-77

Ширина колеи…………………………………..1520 мм

Количество мест для сидения …………………40

Вместимость (расчетная)……………………….220 чел.

Масса вагона (тара)……………………………..34 т

База, мм

вагона по осям сцепления автосцепок………19210

кузова снаружи………………………………..18840

Ширина, мм

вагона снаружи (без гарпов)…………………2670

входных дверей……………………………….1208

Высота вагона от уровня головок рельсов…….3662 мм

Масса (тара) на 1 место для сидения …………..0,85 т

Тип тягового двигателя………………………….ДК-117

Часовая мощность тяговых двигателей…………440 кВт

Ускорение пуска……………………………….…1,2 м/с2

Замедление при торможении ……………………1,2 м/с2

Конструкционная скорость ………………………90 км/ч

Время разгона со стоянки до 60 км/ч……………15 с.

2.2 .Оборудование аварийно-спасательного  поезда.

Предлагаем оставить четыре двери, убрать форточки, уменьшить площадь остекления (см. приложение). Для облегчения работы личного состава гарнизона ВПС данный пожарный поезд вывозит около 1100-1200 м рукавов 77мм для прокладки магистральной линии из специально предназначенных кассет, в которых рукава уложены в «гармошку». Оборудуем отверстия для забора воздуха на крыше вагона и в системе вентиляции устанавливаем фильтры для очистки воздуха от продуктов горения. Ячейковые фильтры ЛАИК, предназначены для улавливания очень тонкодисперсной пыли и бактерий, обладает эффективностью очистки 100% (проскок взвешенных частиц размером 0,1..0,3 мкм через фильтры не превышает 0,01..0,03%). Фильтрующим материалом служит материал ФП, который представляет собой слой ультратонкого химического волокна, уложенного на марлевую подложку. Фильтрующий материал не регенерируется (не восстанавливается). [ 14 ]

Перемещение и маневр поезда на обесточенном участке пути происходит от аккумуляторных батарей. Для того, чтобы не загромождать проходы, аккумуляторные батареи располагаем под сидениями.

Поезд вывозит в своем составе:

20 аппаратов на сжатом  воздухе АСВ-2 (в соответствии с требованиями Приказа №182 «Об утверждении Наставления по

газодымозащитной службе»);

10 огнетушителей ОП-10;

ручной пневматический аварийно-спасательный инструмент;

рукава 77мм в кассетах (60 рукавов);

рукава 51 мм (20 рукавов);

стволы РСК-50 и РС-70 (по 2 шт.);

разветвления РТ-70 (2 шт.);

10 комплектов теплоотражательных  костюмов ТК-1500;

фонари (4 шт.);

лом пожарный легкий (2 шт.);

носилки для транспортировки пострадавших (6 шт.);

медицинский комплект (10 шт.);

радиостанция (4 шт., из них одна - стационарная);

блок аккумуляторных батарей;

зажимы рукавные (8 шт.);

седло рукавное (8 шт.);

2.3. Расположение поезда  на путях.

Для тушения пожаров в подземных сооружениях метрополитена предлагается две схемы размещения пожарных аварийно-спасательных поездов :

1. Поезда располагаются  только на конечных станциях  в тупиках.

2. Расположение поездов  не только на конечных станциях  в тупиках, но и на специально  сконструированных для этого  дополнительных ответвлениях от  основной ветки.

Рассмотрим каждую из схем .

а) б)

Рис.13. Расположение поезда в тупиках.

При расположении поезда (рис.13,а) не требуется больших материальных затрат на устройство отдельной ветки для его расположения, однако эта схема малоэффективна. Это связано с тем, что в случае возникновения пожара один, а может быть и два спасательных поезда могут быть отрезаны находящимися на ветке в данный момент составами от места горения. Для того, чтобы провести разводку поездов находящихся в данный момент на линии потребуется определенное количество времени (около 10 минут). За это время пожар примет развитую форму. Кроме того, концентрация вредных для органов дыхания человека веществ в воздухе может достичь критического значения, что приведет к немалым человеческим жертвам и крупному материальному ущербу. Кроме того, температура внутри туннеля к этому моменту времени будет достигать 800 - 10000С, что создаст определенного рода трудности при проведении первоочередных аварийно - спасательных работ. Необходимо также учитывать, что критическая температура, которую может выдержать человеческий организм, колеблется в пределах 50- 600С, а далее наступает тепловой удар. Паника, возникшая в результате аварии, а также то, что для проведения боевого развертывания и подачи стволов первой помощи необходимо около 15 минут также усугубляет ситуацию.

Наиболее целесообразно применять вторую схему. Преимущество второй схемы (рис.13,б) перед первой :

- время прибытия аварийно-спасательного  поезда при аварии уменьшается  на 9 минут (см. расчеты ниже), даже  если поезда оказываются отрезанными от очага горения. Наличие дополнительной ветки позволяет улучшить маневренность спасательного поезда, а, следовательно, уменьшает время прибытия к месту пожара. Этот вариант расположения пожарного спасательного поезда требует больших финансовых затрат на оборудование дополнительных путей и изменения конструкции туннеля.

2.4. Действия боевого расчета  проектируемого поезда

Боевой расчет пожарного аварийно-спасательного поезда (4 пожарных, командир звена, машинист, медик) находится в служебном помещении в непосредственной близости от поезда. При поступлении сигнала тревоги личный состав вместе с машинистом занимают места в головном вагоне, где находится боевая одежда и снаряжение пожарных. Вместе с движением с движением вагона осуществляется прокладка магистральной рукавной линии (скорость движения около 10 км/час) от ближайшей к месту пожара станции до места установки разветвления. Поисково-спасательная группа поезда проводит разведку и первоочередные аварийно-спасательные работы и эвакуацию людей из зоны задымления. К этому времени гарнизон ВПС прибывает к месту вызова, устанавливают автомобили на водоисточники и подают воду в ранее проложенную магистральную линию. Действия штаба пожаротушения, персонала метрополитена и других служб спасания аналогичны вышеуказанным. После эвакуации звено, в зависимости от обстановки продолжает тушение вывозимыми огнетушителями, либо присоединяют к разветвлению рабочие рукавные линии со стволами.

2.5. Теоретический расчет  сил и средств с применением  поезда.

Для сравнения качества работ по спасанию людей и ликвидации пожара проведем теоретический расчет сил и средств при следующих условиях :

а) Личный состав гарнизона работает без применения данного поезда, т.е. в обычных условиях. Также принимаем, что авария произошла на середине самого длинного перегона, состав вывести на станцию невозможно. К моменту прибытия пожарных подразделений в туннеле создалось сильное задымление.

Время свободного развития пожара будет состоять из суммы времени обнаружения (1мин.), времени сообщения о пожаре (2 мин.), времени следования к месту пожара (7мин.) и времени боевого развертывания ( из расчета 1,5 мин. на каждые 100м горизонтального пути) и будет составлять 26,5 мин. Определим путь пройденный пламенем за данное время : R = Vл*(-5) = 1*(26,5-5) = 21,5 м, т.е. на момент введения первых стволов огнем будет охвачен 1 вагон полностью и пламя перекинется на два рядом расположенных вагона.