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地铁灾害事故救援处置对策探讨
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发布时间:2016-02-24



   地铁是目前世界上能够解决大中型城市人民出行问题较为便捷、经济、高效的交通工具之一和城市交通系统的骨干,地铁是城市的生命线,现代化程度的重要指标,对促进城市繁荣、实现城市经济和社会可持续发展起着举足轻重的作用。地铁具有运量大、速度快、能耗低、污染少、准时、方便、舒适等诸多优点,是现代化城市立体交通网络的重要组成部分,也成为各国政府投资的热点。我国自1965年7月1日在北京动工修建地铁以来的40多年中,相继在天津、香港、上海、广州、深圳、南京和成都等7座城市开通了地铁。上海的地铁目前正处于高速发展阶段,截止2010年6月30日,上海轨道交通线网已开通运营11条线、280个站点,运营里程达410公里(不含磁浮示范线)。还有即将建成延伸段和新线路,地铁已经成为上海市民主要的出行首选交通工具。然而地铁给我们带来交通便捷的同时,出带给我们许多意想不到的生命承载。1986年伦敦地铁火灾,共造成33人死亡,100多人受伤;1995年东京地铁沙林毒气事故,共12人死亡,5500人受伤,14位中毒较重者虽经抢救得保性命,却落下终身残疾;1995年巴黎地铁爆炸案,造成7人死亡,86人受伤;1995年,韩国大邱市地铁发生煤气管道爆炸事故,造成103人死亡,180余人受伤。2003年2月18日韩国东部城市大邱市地铁发生人为纵火案,人员伤亡巨大至少造成138人死亡,99人失踪;2004年莫斯科地铁发生严重的地铁列车爆炸案造成近50人死亡,100多人受伤。

     这一组组数据和惨痛的教训给我们敲响了警钟,特别是对我们消防来说,更是一个现实的严重考验。地铁灾害事故对生命财产以及交通环境都造成巨大损失,是一个不容忽视的潜在危害,在当前地下轨交系统飞速发展的时代,地铁灾害事故人员救援研究应当引起我们高度重视,故本文旨在抛砖引玉,不当不足之处请各位领导和同事们予以批评帮助。

一、地铁灾害事故的特点

    (一)疏散难度大

     1、客流量大

     据统计,截止到2010年,上海已建成11条轨道交通线路400余公里,涉及站点280个站点(换乘站28个),年运营19.1亿人次(日均564万人次,高峰时754.8万人次)。另据“十五”规划,到2014年底,将陆续建(造)成至14条线路,350余座车站,超过500公里的线路。在地铁等地下密闭空间突发灾害事故情况下,这么大的客流量,在一个密闭的空间站,组织有序疏散很难,倘若要所有乘客在安全允许的时间内安全疏散,全部逃生,难度更大。

     2、逃生条件差

     一是垂直高度大。地下的地铁车站,一般距离地面13--15米,有的深度更大,台阶层级多,地下空间迂回曲折,突发火灾事故后,乘客从站台及站厅层仅凭体力往地面逃生,既耗时,又耗力,再加上不安全因素,安全逃生的把握性不大,对老弱病残的乘客而言,更是凶多吉少;二是逃生途径少。地铁运营环境的特定性,决定了供乘客安全逃生途径的单一性。除安全疏散通道处,既没有供乘客使用的垂直电梯(设计上仅考虑残疾人专用电梯),也没有紧急避难场所,突发火灾事故中,大量乘客同时涌向狭窄的通道及楼梯,另有检票机等障碍物挡道,严重影响乘客快速逃生;三是逃生距离长。以上海人民广场站为例,在正常的情况下,从乘客下车到出站口将近五分钟左右,距离之长,影响了逃生的最佳时间。四是允许逃生时间短。针对地铁火灾事故,日本消防部门曾做过实验,日本地铁的车厢虽被确认具有不易燃烧性(与上海相似),但起火后,快则1分半钟,慢则8分钟之后就会出现对人体有害的气体。2至5分钟内,车厢内烟雾弥漫就无法看清楚逃生出口,相邻的车厢在5至10分钟内也会出现相同情形。试验证明,允许乘客逃生只有5分钟左右的时间。另外,车内乘客的衣物一旦引燃,火势能在短时间内扩大,允许逃生的时间则更短;五是地铁区间发生灾害事空气对流不大,人有头晕、目眩、脑闷之感,特别对老人和患心脏疾病的人来说是个大难题。

     3、乘客逃生主观意识差异大

     地铁站台(厅)或列车内突发灾害事故后,险恶的灾害环境,使乘客容易产生恐慌及焦虑心理,这对逃生意识较强、通道较熟悉的乘客来说,还能冷静判断险情,相对准确地采取自救措施,安全逃生的可能性也就较大。但就自救意识较差的乘客而言,从众、向光是多数人的选择,争先恐后拥向出口处时,被踩、挤、压而倒地后,易导致群死群伤。另外,因恐惧迷失方向后,易导致被困直接致伤或致死。

     4、氧含量急剧下降,乘客自主逃生意识呈几何级数下降

     地铁火灾发生时,由于隧道的相对封闭性,大量的新鲜空气难以迅速补充,致使空气中氧气含量急剧下降。有研究表明,空气中氧含量降至15%时,人体肌肉活动能力下降;降至10%~14%时,人体四肢无力,判断能力低,易迷失方向;降至6%~10%时,人即会晕倒,失去逃生能力;当空气中含氧量降到5%以下时,人会立即晕倒或死亡。

     5、地铁火灾发烟量大,潜在的危险因素较大

     由于地铁系统的特殊性,地铁一旦发生火灾,产生的烟雾不易扩散,特别是地铁系统中使用的有机高分子装饰材料,一旦遇到火灾,火灾时发生的发烟量与可燃物的物理化学特性、燃烧状态、供气充足程度有关。地铁列车的车座、顶棚及其它装饰材料大多是可燃性材料,地下隧道发生火灾时,由于新鲜空气供给不足,气体交换不充分,产生不完全燃烧反应导致一氧化碳(CO)等有毒有烟气体大量产生,不仅降低了隧道内的可见度,同时加大了疏散人群窒息的可能性。在韩国大邱地铁事故里,人们发现很奇怪的一个现象:在站台一张桌子的周围死了很多人。经过专家分析,原来这是因为在火灾发生时,浓烈的烟雾使地铁里漆黑一团,在人正常的视野高度根本看不见地面。慌乱的人群失去辨别自身周边情况的能力,于是一张桌子就成了大家逃生路线上的障碍物,至于很多人始终在围着桌子跑,最终被烟气熏死。另外,火灾发生后也会造成局部区域缺氧。很显然,烟雾所含的伤害成分比较复杂,其危害性一般不易被人们所认识,烟雾中所含的有毒有害气体虽然含量不高,但当达到一定浓度时,就会使人中毒,特别是某些高毒类的有害气体,甚至会引起人员的瞬间死亡。另外,由于烟雾粒子对光具有很强的吸收和散射作用,可使光强度明显减弱,房间变暗,甚至达到伸手不见五指的程度。在这种情况下,受火灾围困的人员要逃出现场,难度相对较大,加上火灾发生时,容易使人处于惊慌状态,很难在黑暗中找出逃生的目标。

     6、人员承载密度大,有毒浓烟易积聚,生命威胁大

     一是车箱一般为全钢焊接结构,每节车箱共设5扇1.3米宽的车门,车厢之间有走道贯通,不能相互分隔,每节车厢设有座位60个,定额载客300人,超员时可达400人,共6节车厢编一组列车,按设计要求人员在6分钟内疏散完毕,但有时实际人数则往往超过地铁设计客容量,发生火灾时,疏散工作量大;二是出入口少、通风条件差,通道少且狭窄、长且曲折。火灾发生后可燃物产生的烟雾和热量不能及时排除,且伴有大量的有毒气体,并且照明条件差,一旦失火,人群拥挤,难以及时脱险;三是地铁当中的可燃物,特别是电缆,电气设备及塑胶制品在燃烧时,会产生大量的Co、CL等有毒气体,对人员生命安全危害较大,研究表明:Co含量达到0、5%,氧气含量低于14%,热烟温度超过43?C,就会有生命危险。由于地下环境和通风条件的限制,烟雾很难排出,且出气口少,可燃物燃烧易产生大量的浓烟,高温浓烟在有限空间内易受热膨胀,迅速扩散形成大面积烟雾区(带),对受困人员生命威胁非常大;四是火灾现场能见度低。地铁火灾时,电源切断,地下空间昏暗,事故照明灯(应急灯)由于浓烟遮光,使能见度大大降低,人们不易辨别方向和路线,难以及时将大量人员疏散到安全区域,同时也影响着消防指战员的灭火救援行动;五是内部设备及障碍物多。如果列车停在区间行车隧道内,隧道两侧墙壁上密布电缆托架、信号机、电缆回流箱、消防供水管和排水沟等设备,再加上事故照明灯昏暗,地形不熟,严重影响人员疏散速度。

     7、引导疏散困难

     地铁两站相距一般为三至五里。各车箱的车门由机车驾驶室 统一控制开关,车厢窗户为密封双层钢化玻璃,不能打开,车厢之间不能相互通行。车厢与铁道壁之间间隔狭窄,间距约为1.5 米;车上也没有列车员。由此可见,地铁一旦发生火灾,乘客无人指挥,惊慌失措,秩序混乱,或急于打破车厢门窗,或发生跳车摔伤,挤倒踩伤。如果火势猛烈,还会造成烟雾熏倒、烈火烧伤旅客的可能。 例:1987年11月18日,英国伦敦国王五十字街地铁车站发生百余年来最大的火灾,致使32人丧生(其中包括1名消防队员),100多人受伤的惨剧,主要原因是火灾造成人员惊慌失措,慌乱中争先恐后,相互冲挤,结果有许多人在离楼梯顶部不远处被烧死、压死或踩死。

    (二)火灾情况下救援难度大

     1、火势蔓延速度快

     一是可燃物数量多。地铁的建筑主体大部分为非燃体,但在车站内的装饰材料以及工作人员办公生活用具等使用大量可燃物材料,如房屋的吊顶、护墙、地板、电气设备的绝缘油等。而地铁车体本身的门、窗、椅、扶手等,大都是塑料、橡胶等新型材料包裹的,燃烧时会产生毒性气体,加上地下供氧不足,燃烧不完全,会使其产生大量的烟雾;二是隧道内空气流动助长火势蔓延速度。由于列车在隧道内运行产生的活塞效应和机械送排风等原因,隧道内和站台空气流动快,风速较大,易助长火势蔓延速度;三是电缆失火蔓延迅速。因营运生产生活的需要,地铁敷设大量电缆贯穿于运营线路和所有屋室,电缆失火后,如不能及时发现和有效控制,火势会沿敷设走向蔓延,电缆聚乙稀包覆层因燃烧形成的熔滴,还会引燃附近可燃物,引起多处蔓延。

     2、扑救难度大

     一是火情侦察难判断。地铁建筑结构复杂,内部设备多而杂,地面出入口和排烟设施失火后很难满足现场消防需求,再加上火灾现场突发多变的影响,使消防指战员难以及时接近火点,观察火情,判明情况,采取有效的灭火措施。另外从装备角度讲,目前配备使用的正压式空气呼吸器大多数设计时间为60min(安全使用时间为45min),长管(推车式)空气呼吸器难以在现场发挥利用,在有限时间内,很难对纵深较大区域内的火场组织有利火情侦查;二是现场指挥难调度。地铁灭火战斗中,往往需要调派大量的消防技术装备和特种装备,对列车和其他设备还要采取必要的技术措施,如断电,通讯,牵引或起复列车等,同时为了引导疏散和抢救大量的伤员,需要多方面部门配合,特别是地铁公司调度,环控等技术人员的配合,使火场指挥工作量加大,要求一线指挥员具有更高的业务知识和组织协调等指挥能力;三是通讯联络难通畅。消防部队目前配备的装备器材性能指标,不能满足地下建筑火灾的扑救需求。一般无线通信器材在地下建筑内发挥不了作用,只能依靠通信人员来实施信息联络,从时间上、质量上都无法保证命令的及时性和有效性。由于地铁特殊建筑构形的限制,严重影响着各类通信器材的使用性能,特别是350兆电台使用性能表现较为明显,深入内攻受火场各种环境因素影响会严重影响通信性能,甚至无法使用。虽然800兆电台性能较好,但是在现场通信联络中属于二级网络,无法满足中队三级指挥网络通信要求,也就是说无法阻止现场一线指战员第一时间通信联络要求;四是战斗行动难展开。地铁空间狭长,隧道内设施较多,均采用钢筋混凝土结构,另排有信号灯,电缆托架,电缆回流箱等专用设备,一旦发生火灾,隧道长、地域狭窄、内部黑暗视线不良、轨道两侧障碍物多等不利因素将严重影响扑救工作。另外由于地铁站与站之间行车隧道距离、入口处到达着火点路线将更长,灭火战线也将拉长,如此长距离的灭火行动使扑救工作变得极为困难。火灾发生后可燃物产生的烟雾和热量不能及时排除,且伴有大量有毒气体,影响灭火战斗行动,容易造成伤亡。特别是用水射击猛烈燃 烧的物质和炽热的混泥土墙壁、顶板时,水遇高温很快气化,产生大量热蒸气,这时建筑物内的空气压力急剧增加与热蒸气混合能够迅速向出口处“反扑”。

     扑救地铁等地下密闭空间火灾时,由于受到地铁空间布局、作战环境和技术条件等因素的制约,大大影响了灭火救援工作,贻误了最佳战机,给火灾扑救带来了极大的困难。一是地铁等地下封闭空间,火灾发生后,烟雾大,能见度低,散热慢,温度较高,实施内攻救人、灭火受到客观环境的严重影响,战斗行动十分艰难;二是无法第一时间把握火场的主要方面和关键环节。地铁等地下封闭空间一旦发生火灾,秩序较为混乱,烟雾弥漫,地上和地下通讯不畅,造成信息不畅, 情况不明, 严重影响地面指挥人员的决策和地下消防队员的灭火救援行动,影响了灭火救援的最佳时机;三是地下排烟困难。地下车站和隧道是一个几乎封闭的空间, 自然排烟能力有限。发生火灾时, 不可能实施破拆进行自然排烟, 主要是采用机械排烟。机械排烟也有其局限性,在地下等密闭空间进行排烟,作用甚微。在地铁发生停电或固定机械排烟系统发生故障情况下, 地铁的排烟就更为困难;四是照明能力偏弱,由于受烟雾影响,区间隧道内能见度低,指战员所携带的照明工具穿透力不强,加之面具等防护装备遮隔,这会给灭火战斗行动带来较大困难。

     二、研究应对地铁灾害事故处置对策的现实意义

     通过针对地铁各类突发性事故的特点进行分析和研究,综合国内外处置经验,从中可以得到几点现实意义:一是有利于进一步深化全勤指挥部工作机制。建立健全的全勤指挥部工作机制,不断完善关于预案处置的策略,更好的在实战中发挥作用;二是有利于规范救援程序,明确训练模式,强化疑难火灾扑救和急难险重事故处置对策。如何进一步深化救援程序、训练模式,针对类似灾害事故进行有效的扑救处置,成为今后消防部队执勤备战的工作重点;三是有利于实现社会救援资源的快速有效共享。社会救援资源要在第一时间发挥作用、提供地铁突发事件救援方面的专业队伍或具备切实可行的处置救援预案,在平时加强合成演练,减少人员伤亡,提高处置各类灾害事故的能力;四是有利于准确快速地选择快速有效的处置地铁突发事件对策和方法。通过对各类突发事件特点的研究和分析,掌握其中救援要点,针对不同的灾害事故,用最短的时间和最高的效率进行救援任务,极大的减少人员财产的损失。



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