Stingerea incendiilor in obiectivele unui metrou

Metroul este un complex de constructii si instalatii amplasate in cea mai mare parte in subteran si realizate in scopul asigurarii functionarii normale si in limitele parametrilor proiectati a trenurilor electrice de mare viteza destinate transportului marelui public.

1. Caracteristicile constructive ale obiectivelor unui metrou

In principiu, un metrou se compune din:

- unul sau anai multe tuneluri de forma cilindrica sau paralelipipedica, in care sunt instalate linii de cale simple sau duble precum si sina a treia sau sina de contact de 750 V, care are rolul de a alimenta cu energie motoarele trenului electric;

- un numar variabil de statii de metrou, in care se gasesc:

- scarile de acces ce permit intrarea si iesirea din statie a calatorilor;

- vestibulul si peronul de deservire a publicului;

- incaperi social-administrative si grupuri sanitare;

- spatii tehnice auxiliare, in care se gasesc montate instalatiile vitale ale metroului (incaperi de exploatare, incaperi pentru instalatiile si echipamentele electrice de iluminat, de forta si tractiune, dispeceratul energetic local, centrale de ventilatie si climatizare, statii de pompare, incaperea bateriei de acumulatoare, a grupului electrogen si a rezervorului de combustibil, subsoluri tehnice si ateliere de intretinere a aparatajului electric si electrotehnic, instalatii speciale de stingerea incendiilor etc.);

- un dispecerat central dotat cu camera de comanda, echipamente electrice, incaperi pentru tehnica electronica de calcul si a terminalelor, incaperi pentru mecanografie si depozit de programe;

- unul sau mai multe depouri subterane, destinate parcarii si intretinerii curente a materialului rulant din subteran;

- vagoanele trenului electric de metrou;

- ateliere centrale de reparare a materialului rulant apartinand intreprinderii de exploatare.

Rezistenta la foc a structurilor metroului este de gradul I-II, neadmitandu-se sub nici o forma reducerea limitelor de rezistenta la foc a constructiilor de gradul II, chiar daca sarcina termica este mai mica de 420 M J/m² (100 Megacalorii/m²).

Elementele si materialele de constructie din care se realizeaza structura de rezistenta a metroului, instalatiile si finisajele folosite pen­tru pardoseli, pereti si tavane sunt de regula incombustibile si, numai in unele cazuri, greu combustibile.

Fac exceptie de la aceasta regula covoarele de masa plastica folo­site pentru izolarea pardoselilor si lambriurilor in incaperile cu echi­pament electric, benzile izolante si antiderapante de la peroane, usile de lemn din interiorul grupurilor sanitare, covoarele de cauciuc destinate protectiei personalului care lucreaza cu utilajele si echipamentele elec­trice, conform normelor de protectia muncii.

In partea subterana a metroului nu sunt admise incaperi de cate­goria A si B de pericol de incendiu, cu exceptia rezervorului de com­bustibil al grupului electrogen.

2. Instalatiile electrice specifice unei statii de metrou

a). Instalatia de alimentare cu energie electrica din sistemul ener­getic general, formata dintr-o statie subterana de 10 KV si din surse autonome, cum sunt:

- bateriile de acumulatoare de 220V si 24V pentru alimentarea iluminatului de siguranta, a instalatiilor de comanda, automatizare si telemecanica;

- un grup electrogen cu motor Diesel de 750 KVA.

b). Instalatia electrica a substatiilor de tractiune, care cuprinde:

Instalatia de distributie de 10 KV, dotata cu o bara de consum alimentata prin doi fideri si o bara de transfer.

Grupuri de redresare constituite fiecare din:

- transformatoare de 1200 KVA 10/0,05 KV;

- redresori de 2500 A 865 V c.c. (c.c. = curent continuu).

Instalatia de distributie de 825 V c.c. pentru tractiune, compusa din:

- instalatia barei pozitive, la care se conecteaza redresoarele si cablurile de alimentare a sinei a treia;

- instalatia barei negative, la care se conecteaza cablurile de intoarcere de la calea de rulare.

Instalatii de cabluri de tractiune, formate din cabluri monofilare pozate pe peretii tunelului, avand sarcina de a asigura cantitativ si cali­tativ energia necesara vagonului.

Legarea acestora de sina a treia se face prin intermediul unor sectioneri.

Instalatiile de servicii proprii (auxiliare) ale substatiei de tractiune, constituite din:

- transformatori de 250 KVA 10/0,4 KV;

- dulapuri de distributie de 0,4 KV c.a. (c.a. = curent alternativ), de 220 V c.c. si 24 V c.c.;

- bateriile de acumulatori de 220 V c.c. si 24 V c.c.;

- redresoarele pentru incarcarea bateriilor de acumulatori.

Aceste instalatii auxiliare asigura alimentarea circuitelor de comanda, de protectie si de automatizare ale instalatiilor de iluminat si forta din substatiile de tractiune.

Panoul de comanda centralizata, care asigura controlul si condecerea intregii substatii de la dispeceratul central energetic.

Toate aceste instalatii sunt prevazute cu:

- aparatura de protectie complexa, care preintampina functionarea in regim anormal (scurtcircuit, suprasarcina, supratensiuni sau avarierea echipamentelor);

- aparatura de automatizare pentru anclosarea automata a rezervei si reanclosarea automata rapida a alimentarii pe partea de inalta tensiune, pe partea de curent continuu sau de 0,4 KV;

- instalatii de protectia muncii, care deconecteaza automat instalatiile ce prezinta pericol de electrocutare;

- instalatii de semnalizare a incendiilor si de deconectare la izbucnirea acestora.

c). Instalatiile de joasa tensiune pentru iluminat si forta in statie, care se compun din:

Document online: Laborator DEEA - determinarea parametrilor amplificatoarelor operationale prin masuratori Document online: Circuit integrat LM317

Instalatiile de iluminat, care asigura:

- iluminatul de siguranta (se alimenteaza din bateriile de 220 V c.c.);

- iluminatul normal.

Instalatiile de forta, care asigura alimentarea cu energie electrica a ventilatoarelor, pompelor, hidrofoarelor, puturilor de mare adancime, escalatoarelor (scarilor rulante), turchinetilor, portilor de inchidere a statiilor.

Pentru alimentarea cu curent de joasa tensiune, necesar alimentarii uneltelor de interventie si de lucrari curente, cat si pentru iluminatul suplimentar, tunelurile sunt prevazute cu cutii de distributie, amplasate la distanta de 40-50 m una de alta, pe ambele sensuri de circulatie.

Fiecare cutie de distributie (niste cutii dreptunghiulare, vopsite cu culoarea gri si amplasate la inaltimea de 1,60 m fata de sol) are montate pe peretii exteriori o priza trifazica si una nionofazica cu transformator de separatie de 600 W si un intrerupator de punere sub tensiune.

Postul de transformare, cu transformatoare uscate pentru alimen­tarea tabloului general de distributie al statiei.

Instalatii de semnalizare si comanda.

Bateria de acumulatori de 220 V c.c.

Grupul electrogen cu motor Diesel si generator de 750 KVA, care asigura cu energie statia, atunci cind alimentarea este intrerupta.

d). Conducerea instalatiilor electrice. Sistemul informational de conducere a instalatiilor energetice este organizat pe mai multe nivele: local, de la punctul de comanda centralizata din substatie si de la pa­nourile sinoptice de telemecanica ale dispeceratului central, cuplate cu statia de telesemnalizare si telecomanda si liniile de transmisie.

e). Protectia impotriva tensiunii de pas reprezinta principala ma­sura de protectie impotriva electrocutarii si consta in legarea carcaselor echipamentelor la centurile de impamantare astfel:

- echipamentele de 10 KV (celule, transformatoare, separatoare), precum si ecranele si armaturile cablurilor de 10 KV sunt conectate la priza de pamant exterioara;

- barele de nul ale tablourilor de 0,4 KV, nulul infasurarilor de 0,4 KV si carcasele echipamentelor de 0,4 KV sunt legate de armatura structurii de beton armat a constructiei;

- calea de rulare constituie o a treia centura de protectie impo­triva electrocutarii, de care se leaga carcasele echipamentelor de 825 V, prin intermediul unei instalatii de suprareglare.

Priza de pamant exterioara, aferenta instalatiei de 10 KV, si centura de protectie a tunelurilor de metrou sunt prevazute cu un separator care se inchide pe timpul cat se lucreaza in posturile de transformare, pentru a nu se crea diferente de tensiune intre cele doua instalatii de punere la pamant.

Aparitia unor tensiuni periculoase pe carcasele celulelor de 825 V c.c. sau ale redresoarelor se semnalizeaza acustic si optic, iar in cazul depasirii valorilor limita instalatia defecta este deconectata automat.

Linia de contact (sina a treia) este protejata cu o carcasa din masa plastica.

f). Instalatia de exploatare propriu-zisa a metroului cuprinde:

- instalatia de centralizare electrodinamica a statiei, cu bloc de linie automata, instalatii de telemecanica pentru transmiterea perma­nenta de date dispeceratului central si pentru controlul continuu de viteza;

- instalatii de sonorizare, oeasoficare, televiziune in circuit inchis, radiocomunicatii locale si cu trenul electric.

Aceste instalatii functioneaza la tensiuni cuprinse intre 24 si 220 V curent continuu si alternativ, reprezentand un pericol de incendiu prin masa izoilanta a cablurilor care sunt pozate pe fluxuri, in unele cazuri impreuna cu cabluri comune.

Lucrand cu curenti foarte slabi, aceste instalatii, aflate in stare de functionare, nu constituie prin ele insele o sursa de incendiu.

3. Masuri tehnice de prevenire si stingere a incendiilor

In vederea prevenirii incendiilor, a limitarii propagarii acestora, precum si a stingerii lor, sunt luate urmatoarele masuri tehnice:

- utilizarea transformatorilor uscati, a cablurilor cu izolatie si manta p.v.c. cu intarziere la propagarea flacarii;

- intrebuintarea releelor si echipamentelor cu clasa majorata 1a curentul continuu (3 KV) si instalarea izolata a cablurilor de curent continuu si de 10 KV (doua trepte de izolare);

- separarea in incaperi sau zone distincte a diferitelor categorii de cabluri, instalatii, echipamente, precum si utilizarea de treceri rezistente la foc prin peretii despartitori;

- instalarea unei protectii de suprasarcina, care deconecteaza echipamentele la aparitia unor suprasarcini de lunga durata;

- supravegherea directa a temperaturilor, pe timpul functionarii instalatiilor, prin sonde sau microrelee termice instalate pe echipamente, prin aparatura de semnalizare a inceputurilor de incendiu, dotata cu detectoare de temperatura si de fum in incaperile de echipamente, in podurile de cabluri etc.;

- intreruperea automata a incarcarii bateriilor de acumulatoare la oprirea ventilatiei in incaperile respective;

- asigurarea dublei alimentari cu energie electrica a receptoarelor care participa la stingerea incendiilor (pompe de apa, ventilatoare etc.);

- montarea unor instalatii speciale de stingere cu apa pulverizata in tunelurile de cabluri de sub peroane si la subsolul de cabluri ai substatiei de tractiune, precum si ventilarea acestora.

In acele spatii, limitate ca volum, in care nu au putut fi montate instalatii speciale de stingere cu apa pulverizata, sunt prevazute instalatii cu bioxid de carbon pentru stingerea incendiilor izbucnite la cabluri.

4. Instalatii de semnalizare a incendiului

Fiind considerate spatii aglomerate, statiile de metrou sunt preva­zute cu instalatii centralizate de semnalizarea incendiilor, dotate cu detec­toare termice de tip velocimetrie si detectoare de fum sau gaze de ardere.

Dispeceratul central si depourile subterane dispun de instalatii de semnalizarea incendiilor proprii.

Centralele de semnalizare sunt instalate in camera dispeceratului energetic local.

Semnalul de incendiu se transmite prin instalatiile de telemecanica la dispeceratul central si la formatia civila de pompieri.

Spatiile prevazute cu detectoare automate sunt dotate si cu butoane de semnalizare manuala a incendiului da dispeceratul energetic local (butoanele sunt amplasate langa usi, la inaltimea de 1,40 m de la pardo­seala). In incaperile cu mari valori materiale, peroane si culoare lungi, butoanele de semnalizare sunt amplasate la distanta de 50-100 m unul de celalalt.

5. Instalatii speciale de stingere

Pentru stingerea incendiilor izbucnite in obiectivele metroului s-au prevazut urmatoarele instalatii:

a). Hidranti de incendiu interiori, care sunt amplasati:

- in statii, pe pardoseala peroanelor sau pe pereti, astfel incat toate punctele statiei sa fie acoperite cu doua jeturi simultane;

- in tunelurile sau galeriile de circulatie, la distanta de maxim 45 m unul de celalalt, in dreptul lampilor de siguranta.

Hidrantii sunt dotati cu 20 m furtun tip „C”, avand teava cu ajutaj pulverizator.

Robinetii acestor hidranti sunt montati pe pereti, la inaltimea de 1,4 m de la pardoseala.

Rezerva de apa pentru alimentarea acestor hidranti o constituie puturile de mare adancime forate la capetele statiilor si interconectate de-a lungul magistralelor.

Caminele de bransament sunt prevazute cu racorduri fixe uscate, care permit alimentarea retelei interioare de apa a metroului pentru stins incendii cu ajutorul pompelor mobile (motopompelor, masinilor de lupta).

Reteaua de apa pentru incendiu este realizata inelar si prevazuta cu robineti de izolare a tronsonului defect (sunt montati si sigilati in pozitia „deschis”, inchiderea lor facandu-se numai in caz de avarie).

b). Instalatii fixe de apa pulverizata. Sunt montate in incaperile cu gospodarii importante de cabluri si sunt racordate la reteaua de apa pentru incendii din statie. Au o intensitate medie de stropire a supra­fetelor protejate de minim 0,2 l/sec/m².

Inclinarea duzelor de pulverizare este astfel aleasa, incat o singura duza stropeste pe verticala tot sirul de rafturi sau rastele suprapuse. Distanta intre o duza si axul celui mai apropiat cablu nu depaseste 1,5 m.

c). Instalatii de stingere cu gaze inerte. Unele incaperi speciale, cu gospodarii importante de cabluri, sunt prevazute cu instalatii fixe de stingere cu gaze inerte (bioxid de carbon sau haloni).

Asemenea instalatii sunt montate in incaperi de tip etans, in care spatiul disponibil ramas intre fluxurile de cabluri nu permite instalarea conductelor cu duze pentru pulverizarea apei, sau in locuri in care instalatiile de stingere cu apa pulverizata pot aduce grave prejudicii constructiilor si instalatiilor (incaperile calculatorului electronic, inca perile arhivei de programe a dispeceratului).

d). Instalatii de ventilare. Instalatiile de ventilatie sunt montate: in statii, intre statii, in depouri, in galeriile de calbluri sau subsoluri, cand acestea nu au asigurata o ventilatie naturala capabila sa mentina temperatura in limitele prescriptiilor tehnice. Ele au rolul sa asigure a evacuarea fumului provenit dintr-un eventual incendiu, in vederea evacuarii publicului calator aflat in pericol din cauza blocarii vagoanelor sau a unui accident si sa improspateze aerul viciat.

Camerele bateriilor de acumulatori sunt prevazute cu ventilatie naturala, organizata printr-un tub de evacuare spre exterior. Tavanul acestor camere au o forma inclinata, pentru a nu permite formarea pungilor de hidrogen atunci cand ventilatia mecanica nu functioneaza (cantitatea admisa de hidrogen este de cel mult 2% ceea ce reprezinta 50% din limita inferioara de explozie a acestuia).

In afara ventilatiei naturale organizate, camerele de acumulatori sunt prevazute si cu instalatii mecanice de evacuare, independente de restul instalatiilor de ventilatie din statie si aflate in legatura directa atmosfera.

Canalele de ventilatie pentru toate instalatiile metroului sunt confectionate din materiale incombustibile, iar la trecerile prin peretii de compartimentare, sunt prevazute cu clapete antifoc.

6. Caile de evacuare in caz de incendiu

Fiecare statie de metrou este prevazuta cu cel putin doua cai evacuare, prin care publicul poate ajunge in exterior la nivelul terenului.

Tunelurile de circulatie, precum si scarile spre exterior ale centralelor de ventilatie se considera cai de salvare numai in cazurile deosebite, cand caile normale de evacuare nu pot fi utilizate.

Lungimea maxima admisa a cailor de evacuare in constructiile subterane ale metroului este de cel mult 160 m pana la baza scarii ce duce spre exterior, fapt ce favorizeaza executarea unei evacuari rapide a publicului din statie.

Dispeceratul central dispune de doua cai de evacuare, din care una direct spre exterior, iar cealalta spre caile de evacuare ale statiei adiacente.

7. Puncte periculoase si pericolul de incendiu in aceste puncte

Zonele cu cel mai mare pericol de incendiu in obiectivele unui metrou sunt:

a). substatiile de tractiune cu incaperile pentru transformatoaare, dulapurile de redresare, barele negative si pozitive, incaperile pentru instalatiile auxiliare si de ventilatie, canalele si tunelele cu rastele sau poduri si puturi verticale de cabluri, incaperile pentru acumulatoare;

b). statiile de metrou cu incaperile instalatiilor de distributie, sub­solurile de cabluri amplasate sub peroanele statiilor de calatori, grupurile electrogene cu rezervoarele de carburanti, incaperile instalatiilor de ven­tilatie, dispeceratul local si dispeceratul energetic local

c). dispeceratul general, cu incaperile calculatorului si ale anexelor sale, cu rastele, canale si puturi de cabluri;

d). tunelurile metroului, unde pot izbucni incendii la fluxurile de cabluri pozate pe peretii acestora sau la vagoanele trenului electric de­raiat in tunel;

e). vagoanele trenului electric, la care pot izbucni incendii la rezis­tentele de pornire (datorita scurtcircuitelor cu temperaturi de peste 1000°C), la intrerupatoarele de putere uscate, la fluxul de cabluri (dato­rita defectelor de izolatie), la motoarele de tractiune;

f). depourile subterane ale metroului, cu posibilitatea izbucnirii unor incendii la vagoanele trenurilor electrice aflate pe rampele de revizie si depanare, in spatiile cu utilajele aferente (transformatoare, redresoare, tablouri de distributie etc.) si in atelierele specifice unui depou (strungarie, electricitate, sudura).

Pericolul de incendiu in instalatiile obiectivelor metroului este de­terminat de prezenta, in majoritatea instalatiilor, a curentului electric de inalta si joasa tensiune (10KV, 825V si 0,4KV), care, in conditiile exploatarii anormale sau ale aparitiei suprasarcinilor de. lunga durata, genereaza scurtcircuite capabile sa aprinda marile cantitati de izolatie combustibila a cablurilor si a altor conductori electrici.

De asemenea, pericolul de incendiu in aceste obiective mai este de­terminat de existenta rezervoarelor de carburanti ale grupurilor electro­gene din statii si depouri (5-10 tone), cat si a uleiului aflat in cuvele intrerupatoarelor cu ulei din instalatiile electrice (7-10 1 ulei in fie­care cuva).

Cel mai mare pericol de incendiu in instalatiile metroului il pre­zinta canalele, puturile si tunelurile de cabluri, in care sunt pozate, pe pereti sau rastele, in pozitie orizontala sau verticala,. numeroase fluxuri de cabluri cu sectiuni diferite si cu lungimi de mii de km, care alimen­teaza din circuitul national instalatiile substatiilor de tractiune si insta­latiile auxiliare specifice statiilor de metrou, tunelurilor acestuia si dis­peceratele.

8. Organizarea si ducerea actiunilor de stingere

Interventiile pentru stingerea incendiilor la obiectivele metroului sunt foarte dificile.

Factori deosebiti ingreuneaza interventia rapida a pompierilor pentru salvarea oamenilor si stingerea incendiilor, pentru limitarea si lichidarea urmarilor unor catastrofe si calamitati produse in obiectivele apartinind metroului. Dintre acesti factori notam:

- existenta in subteran a tuturor incaperilor cu instalatii de deservire a metroului, dispuse departe de vestibulele si peroanele statiilor de metrou si la diferite nivele;

- insuficienta cailor de acces si de salvare (cate doua la fiecare statie, care in faza initiala se folosesc aproape in exclusivitate pentru evacuarea calatorilor) si, din aceasta cauza, ingreunarea deplasarii grupelor de recunoastere si a realizarii dispozitivelor premergatoare si de lupta;

- capacitatea redusa a instalatiilor proprii de alimentare cu apa ale metroului (conducta inelara cu diametrul de 80 mm);

- amplasarea la distante mari a surselor naturale sau artificiale de la suprafata necesare alimentarii cu apa a masinilor de lupta din dotarea subunitatilor de pompieri, fapt ce impune realizarea unor dispozitive lungi, uneori organizate in releu si duce la intarzierea intrarii in lupta. In plus, aceste surse naturale si artificiale sunt amplasate pe marile artere de circulatie ale capitalei, aproape tot timpul supraaglomerate, element ce impedica sau ingreuneaza accesul masinilor de lupta spre locul incendiului, dar mai ales realizarea dispozitivelor de lupta, presupunand in acest scop interzicerea circulatiei, in special in zona iesirilor de salvare si pe itinerariile de realizare a dispozitivelor de lupta, ori dirijarea acesteia pe cai colaterale, conform planului de cooperare cu organele de circulatie ale Militiei Capitalei;

- degajarea, inca din primele minute ale izbucnirii incendiului, a unor imense cantitati de fum toxic, in care predomina bioxidul de carbon si acidul clorhidric si care inunda cu repeziciune peroanele, incaperile statiilor de calatori si substatiilor electrice de tractiune si chiar tunelurile metroului. Aceasta situatie va genera aparitia panicii in randul calatorilor aflati in statii si a celor aflati in trenurile electrice la trecerea prin zonele cu fum.

Pentru stingerea incendiilor in spatiile subterane ale metroului se vor folosi urmatoarele substante stingatoare:

- apa pulverizata, care reprezinta substanta stingatoare principala. Se refuleaza de catre instalatiile speciale de stingerea incendiilor din canalele de cabluri sau de catre tevi tip „C” cu ajutaj pulverizator, alimentate de la hidrantii interiori amplasati pe o conducta cu diametrul de 3 toli.

In cazul caderii alimentarii din reteaua orasului, aceasta conducta va fi alimentata cu apa de catre pompele proprii ale statiei, din puturile de mare adancime sapate la fiecare statie.

In continuare, se va analiza modul de interventie pentru stingerea incendiilor in cele mai vulnerabile obiective ale metroului.