Розробка методу і технічних засобів забезпечення безпеки людей при пожежах у метрополітені

7. Розроблено і використовуються геоінформаційні технології в системах оперативно-диспетчерського керування в пожежній охороні міста, радіоспостереження і контролю протипожежного захисту об'єктів. Вони дають змогу в 1, 5-2 рази зменшити час вільного розвитку пожежі і тим самим значно зменшити ЗУП.

8. Розроблено метод забезпечення безпеки людей під час ліквідації пожеж у метрополітені, що полягає в комплексному використанні теоретичних досліджень ЗУП, аварійних режимів вентиляції метрополітену, технічних засобів регулювання вентиляційної системи метрополітену, індивідуальних засобів захисту органів дихання (УИП-1 для пасажирів та РХ-4П для пожежників і рятувальників), а також технічних рішень, спрямованих на зменшення ЗУП (АПП-2, радіоспостереження і контроль системи протипожежного захисту об'єкта, геоінформаційні технології в системах оперативно-диспетчерського керування).

Основні положення дисертаційної роботи опубліковано в роботах:

1. Косар А. М. Метрополітен – небезпечний об'єкт щодо пожежної безпеки та охорони праці пожежників // Коммунальное хозяйство городов: Научн. -техн. сб. – К. : Техніка, 2001. – вып. 33. – С. 281 285.

2. Косар А. М. Аспекти використання геоінформаційних технологій в системі управління підрозділами пожежної охорони // Науковий вісник УкрНДІПБ. – 2001. – №4. – С. 111 114.

3. Косарь А. М. К вопросу создания автомобиля пожарного первой помощи // Крупные пожары: предупрежление и тушение: Материалы XVI научн. -практич. конф. Ч. 2. – М. : ВНИИПО, 2001. – С. 293-303.

4. Косар А. М. Застосування геоінформаційних технологій управління підрозділами пожежної охорони м. Києва // Пожежна безпека – 2001: Зб. наук. праць. – Львів: Сполом, 2001. – С. 73-75.

5. Косарь А. М. Автомобиль пожарный первой помощи АПП-2 – основное звено в обеспечении безопасности системы «пожарный – опасные факторы пожара – техника» // Коммунальное хозяйство городов: Научн. -техн. сб. – К. : Техніка, 2002. – вып. 38. – С. 333-342.

Косарь А. М., Пашковский П. С. Анализ эффективности режимов вентиляции при возможных пожарах в подземных сооружениях Киевского метрополитена // Науковий вісник УкрНДІПБ. – 2002. – № 5. – С. 57-62.

Пашковский П. С., Косарь А. М., Потетюев С. Ю. Особенности использования мобильных перемычек для регулирования вентиляционных потоков при пожарах в метрополитене // Науковий вісник УкрНДІПБ. – 2002. – № 5. – С. 84-90.

Косарь А. М. Влияние технического оснащения пожарного автомобиля на улучшение условий труда пожарных // Пожежна безпека – 2001: Зб. наук. праць. – Львів: Сполом, 2001. – С. 333-336.

9. Кавицкий Б., Косарь А. Из опыта эксплуатации автомобиля пожарного первой помощи АПП 2 // Бюллетень пожарной безопасности АН ПБ Украины. – К. : Основа, 1999. – №1. – С. 53-57.

 

Косар А. М. Розробка методу і технічних засобів забезпечення безпеки людей при пожежах у метрополітені. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05. 26. 01 – охорона праці. – Державний Макіївський науково-дослідний інститут з безпеки робіт у гірничій промисловості Міністерства палива та енергетики України, Макіївка, 2002 р.

У дисертації подано теоретичне узагальнення і рішення актуальної науково-технічної проблеми, яке полягає в розкритті особливостей розвитку пожеж у метрополітені під час горіння рухомого складу, обгрунтуванні параметрів зони ураження пожежею, розробленні технічних засобів регулювання вентиляційних потоків, засобів індивідуального захисту органів дихання та екстреної доставки до місця аварії ефективних вогнегасних засобів, реалізації нових геоінформаційних технологій у системах оперативного диспетчерського керування підрозділами пожежної охорони, використанні радіомоніторингу системи протипожежного нагляду важливих об'єктів, в тому числі метрополітену, створенні на цій основі методу забезпечення безпеки людей під час ліквідації пожеж у метрополітені.

Результати роботи впроваджено у вигляді рекомендацій підрозділам Державної пожежної охорони під час ліквідації пожеж у підземних спорудах метрополітену.

Ключові слова: аварійні режими вентиляції, димовидалення, зона ураження пожежею, охорона праці, токсичні продукти, респіратори, пожежні автомобілі.

 

 

Косарь А. М. Разработка метода и технических средств обеспечения безопасности людей при пожарах в метрополитене. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05. 26. 01 – охрана труда. – Государственный Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности Министерства топлива и энергетики Украины, Макеевка, 2002 г..

В диссертации дано теоретическое обобщение и решение актуальной научно-технической проблемы, которое заключается в разработке метода и технических средств обеспечения безопасности людей при ликвидации пожаров в метрополитене.

Проведены теоретические исследования зоны поражения пожаром в различных объектах метрополитена. Получено аналитическое выражение динамики расхода газа в тоннеле в зависимости от источников принудительной и свободной конвекции, с учетом теплового сопротивления и депрессии инерционных сил. Показано, что период стабилизации вентиляции в отдельных случаях соизмерим со временем эвакуации пассажиров из тоннеля, что создает дополнительную угрозу их безопасности. Численная модель плоского течения газа в технических и служебных помещениях метрополитена позволяет исследовать поля скоростей при различном распределении и произвольных размерах тепловых источников, как при наличии, так и при отсутствии принудительной вентиляции.

Разработаны математические модели конвективно-диффузионного переноса теплоты в тоннеле метрополитена и распространения компонентов летучих продуктов горения в его газовой среде.

Создана числовая модель конвективно-диффузионного переноса теплоты и токсичных продуктов в воздушных потоках тоннелей метрополитена при пожаре подвижного состава. Установлено, что после прекращения пожара возникает высокотемпературная тепловая волна. Предложено аналитическое решение задачи расчета распределения компонентов летучих продуктов горения в объеме тоннеля, в соответствии с которым дальность и длительность распространения таких продуктов может превышать значения этих показателей для теплового потока.

Предложен алгоритм моделирования динамики изменения зоны поражения пожаром в вентиляционной сети метрополитена.

Экспериментально установлено, что ныне действующие аварийные вентиляционные режимы не соответствуют необходимым требованиям по устойчивости и надёжности проветривания. Они обеспечивают в большинстве случаев скорость движения воздуха в перегонных тоннелях 0, 3-0, 5 м/с, а на платформах станций – и того меньше. Большинство существующих аварийных режимов характеризуются низкой надёжностью. Это проявляется в том, что при отказе одного из вентиляторов направление движения воздуха в очаге пожара изменяется на противоположное.

Методом компьютерного моделирования и натурными экспериментами выявлены причины низкой эффективности ныне действующих аварийных вентиляционных режимов. Наблюдается несогласованность работы вентиляционных установок, выражающаяся в том, что в одних случаях они направляют воздушные потоки встречно друг к другу, а в других – работают на “разрыв” воздушного потока. В обоих случаях они мешают друг другу, а эффективность использования воздуха составляет лишь 3 10%.

На основе выполненных исследований разработаны аварийные вентиляционные режимы, превосходящие существующие по основным показателям, а именно: по расходам воздуха в перегонных тоннелях и станционных платформах – в 3-6 раз; по показателю устойчивости проветривания перегонных тоннелей – в 10-20 раз; по управляемости вентиляцией – в 15-30 раз; по разбавлению продуктов горения – в 2, 5-5, 0 раз; по надёжности (при отказе одного вентиляционного агрегата параметры аварийного режима остаются в допустимых пределах).

При формировании новых аварийных вентиляционных режимов используется то же количество вентиляционных установок, что и при существующих.

Разработаны технические требования и проведена модернизация существующего респиратора на химически связанном кислороде. Время защитного действия модернизированного респиратора составляет не менее 4 часов. Проведены исследования применения модернизированного респиратора РХ-4П для защиты пожарных от воздействия токсичных продуктов горения как одного из опасных факторов в ЗПП метрополитена.

Проведены исследования и разработаны технические требования к автомобилю первой помощи (АПП-2), в которых, наряду с требованием повышенной оперативности и безопасности движения, имеются требования к комплектации и компоновке средствами, обеспечивающими безопасные условия труда пожарных. На протяжении трех лет использования АПП-2 при ликвидации пожаров на различных объектах, в том числе и в метрополитене, было установлено, что время доставки личного состава и эффективных огнетушащих средств сократилось в два раза по сравнению с существующей пожарной техникой. При ликвидации пожаров не было допущено ни одной травмы, ни одного случая поражения органов дыхания или ожогов тела.

Разработаны и используются геоинформационные технологии в системах оперативно-диспетчерского управления в пожарной охране города, радионаблюдения и контроля противопожарной защиты объектов. Они позволяют в 1, 5-2 раза уменьшить время свободного развития пожара и тем самым значительно уменьшить ЗПП.

Разработан метод обеспечения безопасности людей при ликвидации пожаров в метрополитене, который заключается в комплексном использовании результатов теоретических исследований ЗПП, аварийных режимов вентиляции метрополитена, технических средств регулирования вентиляционной системы метрополитена, индивидуальных средств защиты органов дыхания (РХ-4П), а также технических решений, направленных на уменьшение ЗПП (АПП-2, радионаблюдение и контроль системы противопожарной защиты объекта, геоинформационной технологии в системах оперативно-диспетчерского управления).

Ключевые слова: аварийные режимы вентиляции, дымоудаление, зона поражения пожаром, охрана труда, токсичные продукты, респираторы, пожарные автомобили.

 

 

Kosar A. M. Development of method and technical means for ensuring fire safety of people at the time of fire in underground. – Manuscript.

A dissertation for competition of scientific degree of the candidate of engineering sciences by the speciality 05. 26. 01 – labour protection. – State Makeevskiy research institute for labour safety in mining industry of the Ministry of fuel materials and power engineering of Ukraine, Makeevka, 2002.

The dissertation gives theoretical generalisation and solution of the scientific and technical problem that lies in revelation of specific features of development of fire in underground at the time of combustion involving rolling stock, substantiation of parameters of zone of injury with fire, development of technical means for regulation of ventilation flows and technical means for protection of respiratory organs and emergency delivery of effective fire extinguishing means to the accident site, realisation of new geographical informational technologies in the system of operative dispatcher management of fire service divisions, using radio monitoring for fire-prevention supervision of important objects including underground, creation of method for ensuring safety of people at the time of elimination of fire in underground on this basis.

Results of the work in the form of recommendations are used by state fire service divisions at the time of elimination of fires in subsurface constructions of underground.

Key words: emergency ventilation regimes, smoke removal, zone of injury with fire, labour protection, toxic products, respirators, fire engines.