Проблемы вентиляции автомобильных тоннелей в России

Проблемы вентиляции автомобильных тоннелей в России.

Тоннели являются капитальными сооружениями и рассчитаны на срок эксплуатации более 150 лет. В течение этого срока они должны удовлетворять требованиям эксплуатационной надежности, экономичности, наименьшей трудоемкости содержания, обеспечения безопасных условий работы обслуживающего персонала, а также охраны окружающей среды.

По мере развития технологий подземного строительства совершенствовались и методы и средства обеспечения безопасности, однако вплоть до самого последнего времени не удалось обеспечить абсолютной безопасности подземных работ, а тяжесть аварий и сложность ликвидации их последствий под землей как правило остается более высокой, чем на поверхности земли.

К наиболее распространенным авариям в эксплуатируемых тоннелях могут быть отнесены:

-разрушения и деформации обделок, порталов и внутренних конструкций;

-чрезмерная загазованность и задымленность воздуха;

-пожары и взрывы;

-аварии транспортных средств в тоннеле вследствие нарушения условий безопасности движения, обледенения проезжей части или недостаточной освещенности.

В данной работе рассмотрим проблему загазованности и задымленности воздуха в тоннелях.

     Схема вентиляции подземных сооружений определяется, исходя из геометрии и глубины расположения тоннеля, особенности транспортного потока, внешнего ветрового напора и других факторов. При этом необходимо смоделировать сценарии наиболее вероятных аварийных ситуаций, оценить степень риска для людей, а также разработать алгоритм работы системы вентиляции в случае чрезвычайных происшествий. Поскольку в последнее время налицо тенденция снижения токсичности выхлопных газов у новых моделей автомобилей, первоочередной задачей при разработке систем вентиляции тоннелей становится обеспечение пожарной безопасности. Помимо пожара источником опасности могут стать взрыв облака топливно-воздушной смеси, выброс ядовитых газов, жидкостей и биологических агентов. Также вентиляция оказывает значительное влияние на развитие чрезвычайных ситуаций. Например, потоки воздуха в тоннеле могут усилить испарение разлившейся воспламеняющейся жидкости, оказать влияние на направление распространения токсичных или горючих газов, но в то же время способствовать уменьшению концентрации загрязняющих веществ.

Существуют нормативные требования по пожарной безопасности в случаях возгорания автотранспорта. Так немецкий стандарт BD 78/99 содержит рекомендации по оценке минимальной мощности очага возгорания, которая должна учитываться при проектировании продольной вентиляции. Основной принцип — контроль за распространением дыма, обеспечивающий возможность эвакуации людей через аварийные выходы. Отсутствие аварийных выходов в старых тоннелях требует увеличения расчетной мощности очага возгорания. Для низких тоннелей при наличии движения только легкового автотранспорта мощность пожара принимается не менее 5 мВт, а при наличии движения легкогрузового транспорта — 1 7,5 мВт.

В 2001 г. эксперты Европейской экономической комиссии, которая после пожаров в тоннелях Монблан и Тауэрн работала над вопросами безопасности автодорожных тоннелей, предложили использовать в качестве порогового значения при проектировании вентиляционных систем пожар мощностью 30 МВт. Эта величина стала компромиссным значением, подходящим для большинства тоннелей. Примерно такие же значения используются и в российских стандартах.

Но ученые Швеции провели тесты в условиях реального тоннеля с продольной системой вентиляции. Во время эксперимента изучался процесс горения грузовиков. Для грузов, в состав которых входила целлюлоза и пластик (три теста), а также мебель и фурнитура (один тест), были зафиксированы тепловыделения в диапазоне от 71 до 203 МВт. Время достижения пиковой мощности пожара составило от 8 до 1 8,5 минут с момента возгорания, максимальная температура дыма над пламенем находилась в пределах 1250-1365°С. Изучение результатов экспериментов и сведений о фактических пожарах в тоннелях показало, что мощность пожаров, обычно используемая при проектировании, серьезно занижена по сравнению с реальностью. Это подтверждается и практическими данными, когда в результате ДТП с возгоранием существующие системы вентиляции не справляются и в результате этого провоцируются дальнейшие ДТП, задымление мешает эвакуации людей, работе служб спасения. Поэтому считаю необходимым пересмотреть существующие стандарты в сторону повышения пороговой мощности систем вентиляции тоннелей.

     В проблеме систем вентиляции тоннелей существуют и субъективные факторы. Главным из них можно выделить плохую работу службы эксплуатации тоннелей. Так во многих тоннелях г.Сочи, Краснодарского края уровень загазованности существенно превышает допустимую норму, равную примерно в 50куб.см на кубический метр. Подчас дозиметры показывают 200куб.см на кубический метр. При этом существующие системы вентиляции этих тоннелей, по проектной мощности, вполне способны справляться с данным уровнем задымленности. Проблема же в том, что вентиляция работает либо на минимальных режимах, либо выключена совсем. Это, видимо, делают в целях экономии (электричество сегодня стоит очень дорого) и об этом знают как проектирующие тоннели организации, так и обслуживающие их. В некоторых регионах работающая система вентиляции является для водителей признаком того, что вскоре их город посетят некие высокопоставленные лица. Существуют даже неписанные правила для водителей, проживающих в таких регионах: перед проездом через тоннель осмотреть автомобиль, приготовить влажные салфетки, закрыть плотно окна и сразу же после проезда открыть их и полностью проветрить автомобиль. Повторюсь, об этой ситуации знают все службы проектирующие и эксплуатирующие тоннели, но не предпринимаются какие-либо действия для нормализации ситуации. По традиции, в России реальные действия и проверки начинаются только после серьезных ЧП в тоннелях с жертвами. Очень бы этого не хотелось и, надеюсь, важность нормальной работы систем вентиляции будет вскоре понята и службы эксплуатации тоннелей перестанут экономить на безопасности движения и здоровье людей.