地铁火灾的特点及其扑救措施
摘 要: 针对地铁火灾的特点,分析了地铁火灾扑救中侦查、排烟、疏散、灭火、通信的难点和解决措施以及施工中地铁火灾扑救的方法,为地铁火灾扑救提供了参考。
关键词: 地铁火灾; 特点; 扑救措施
1 地铁火灾特点
1. 1 空间封闭,浓烟积聚不散
地铁的地下站厅、站台和运行隧道虽然面积非常大,绵延几十甚至上百公里,但仅有少量的出入口与地面连接。封闭的空间内一旦发生火灾,产生的烟雾很难通过自然排烟的方式排出去。再加上燃烧需要大量氧气,地铁内部封闭的环境使得其又无外界新鲜空气补充,易导致地铁内缺氧,物质燃烧不充分,不仅比有氧燃烧条件下产生更多的浓烟,而且一氧化碳等有毒气体也会大量产生。另外,隧道内铺设的电缆、电气设备的外层绝缘皮、装修的材料在燃烧时会产生氯气等有毒气体,更增加了烟气中有毒物质的含量,危险性更大。而地铁的进排风只靠少量的风口,自然通风差,烟雾生成量远远大于排出量,烟雾的控制和排除都比较复杂,所以烟雾很难在短时间内排散。而浓烟积聚不散,对人员逃生和火灾扑救都将带来很大的困难。
1. 2 火势蔓延快,洞室温度高
地铁的建筑主体虽然大部分为非燃烧体,但车站装修设备以及工作人员办公、生活用具等方面都有一定数量的可燃物,易造成火势蔓延。隧道内还有大量电缆,火易沿着电缆铺设走向迅速蔓延。特别是塑料电缆和充油电缆着火时,火势更加凶猛,蔓延更加迅速。列车在隧道内运行产生的活塞效应和机械送排风的原因,地铁出入口、站台等部位空气流动速度快,利于火势扩散蔓延。地铁内又是一个相对封闭的空间,不能像地面建筑那样有大部分烟可以通过破碎的窗户扩散到大气中,这就导致了大量的热量积聚无法散去,空间温度提高很快,较早地出现“爆燃”。同时烟气形成的高温气流会对人体产生巨大的影响,人的行动能力大大降低。
1. 3 人员密集,通道狭长,情况复杂,火灾扑救困难
地铁运载客流量极大,广州地铁每天客流量超过160 万人次,上下班高峰期还经常超载运行。 这么大的客流量,组织有序疏散很难,若要确保所有乘客在安全允许的时间内全部逃生,难度更大。地铁一般建在地下 15 m 左右,如上海地铁一号线的垂直深度为地下7 ~ 25 m。 商业和战备兼顾的地铁,则一般建在深达30 ~ 70 m 左右的地下。而且地下通道情况复杂,转弯多,门卡多,突发火灾事故后,乘客逃生困难。再有地铁是一个封闭体,通讯信号受到影响,致使地下、地面联络比较困难,这也给消防员的火灾扑救行动带来了巨大困难。
2 地铁火灾扑救
地铁火灾较一般火灾后果更加严重,故对其扑救显得更加重要。通常而言,扑救火灾的一般程序为接警出动,到达火场后迅速展开战斗,如火场侦查、警戒、疏散群众、抢救遇困人员、排烟、照明、通信、破拆、内攻灭火、供水和后援保障等。每个类型的火灾都有其各自的规律及扑救的难点,而往往火灾扑救的难点也就是其扑救行动的重点所在。故在火灾扑救中能克服住了难点,把握好了重点,才算得上是成功。要想成功扑救地铁火灾,就必须熟悉其规律,克服其难点,把握好其重点。
2. 1 火场侦查
地铁火场侦查的难点在于,发生火灾后地铁内充斥大量浓烟和有毒气体,能见度极低。地铁深入地下几十米,一般为负三至四层,楼梯拐道众多且复杂,地铁站台和站厅面积又大,侦查员对环境又不是十分熟悉。再加上特定的浓烟高温及噪杂的环境,侦查人员的判断能力和反应灵敏度都会下降。而侦察员不深入火场内部不能查明火情,深入火场就会容易迷失方向和遇到危险。所以在如此复杂的火场环境中要查明详细的火情是相当困难的。针对侦查中的困难,可采取以下对策:
( 1) 参战人员在接到报警后赶赴现场的途中指挥员就要初步确定侦查人选。实践证明一般非强化训练战斗员在浓烟下行动能力不超过 50 m,超过 50 m 就会心理上胆怯,行动能力就会下降。而通过专业强化训练,并经常得到锻炼的队员,在充塞浓烟下行动能力都能超过 100 m 纵深距离,由于地铁发生火灾最近通道从地面到站台都远远超过 50 m,非专业队员是难以深入至中心地带的,往往会造成内攻无数次,次次到不了点的尴尬场面,所以组织内攻选派人员相当重要。应该选择那些有丰富火场经验的,在险情面前能沉着冷静,机制灵活的士官。
( 2) 指挥员初步确定侦查人选后,和他们一起研究深入火场内部侦查的初步方案。到达火场后,迅速和地铁工作负责人碰头,并询问地铁站内工作人员或知情者,掌握灾情的发展趋势以及遇险乘客的大概位置,并察看地铁内部详细地图,快速记忆重要部位和线路,为救人行动打下基础。侦查最好要求地铁方面派一名对地铁内部环境烂熟于心,熟知内部消防设施位置防火工作人员协助下进入内部侦查。首先帮助地铁工作人员佩戴好防护装备,最好穿上隔热服,携带莹光安全导向绳,佩戴空气呼吸器或氧气呼吸器或移动式供气源,带上移动式强光照明灯、生命呼救器和无线通讯工具等个人防护装备。侦查小组由干部带队,每组不少于三人( 不算地铁工作人员) 。在进入地铁前一定要仔细检查侦查人员的防护装备,特别是供氧设备,要保证气压充足。
( 3) 指挥员要交代好注意事项和遇到险情时的联络方法,并准确记录进入地铁内的人员和时间。侦察小组做好分工,步步为营,深入到内部,具体了解和掌握被困人员的数量、所处的位置、以及抢救疏散被困人员的途径,火灾燃烧的范围、火势蔓延的途径、燃烧物质性质及灭火进攻路线和堵截火势所需的阵地位置等。还可以通过观察监控室内火灾自动报警等设备的动作显示,以及图像监控系统显示的火势发展及人员被困情节等,进一步掌握火场内部的情况。在侦查过程中侦查人员要把侦查的情况及时报告给指挥员,为决策提供准确依据。
2. 2 火场排烟
地铁火灾扑救难就难在空间封闭,浓烟积聚,高温难泄。而造成这种现象主要是因为空气不流通,对流难以形成。浓烟滚滚,洞室高温,能见度极低,所有进攻通道充斥浓烟并缓慢向外扩散,向外排泄量小于火灾产生烟热量,浓烟高温仍在不断积聚。侦查人员疏散抢救、内攻灭火的最大障碍就是地铁内的浓烟高温。地铁内的浓烟使遇困人员看不到应急疏散路线,容易迷失方向,烟的蔓延方向和人的逃生路线相同,人们逃生的环境充满了烟气和毒气,一旦吸入有毒烟气就会中毒昏迷,丧失逃生能力。火灾中被困人员有 85% 是由于中毒或窒息死亡而不是烧死的。消防人员即便有强光照明灯,照度也不足几米,能见度很低。所以在地铁火灾的所有扑救行动中排烟是一大关键。如果能成功迅速排除地铁火场内产生的高温浓烟,就能看到火场内情况,灭火救人行动就能够顺利开展。但是地铁内容积那么大,而连接地面的出口又非常有限,不像地面建筑那样,大部分的烟可以通过破碎的窗户扩散到大气中。而根据灭火战斗要求,必须在很短的时间内排除地铁内的浓烟高温,为灭火救人创造可行有利条件。所以火场排烟是地铁火灾扑救的一大难题。
( 1) 要采取固移结合,以固为主的原则。消防队的移动式排烟机往往功率很小,地铁中安装有大功率的排烟机,一旦发生火灾就可启动排烟机。消防部队的移动排烟机可以在车站上风方向的地面出入口处向内送风,下风口排烟,送风量应小于排烟量,并视情形还可设置在楼梯及自动扶梯口处向站台层送风,进行辅助排烟。此外消防员在狭窄的通道用喷雾水枪驱赶烟雾也可起到排烟的作用。
( 2) 当着火列车停于站台时。事故车站站厅层送风,站台层排烟,阻止烟气向上扩散。位于着火列车隧道的事故风机排烟,相邻隧道的事故风机送风; 关闭事故车站的空调系统,开启事故车站的前、后方车站事故风机排烟; 若事故车站固定排烟设施失效时,其相邻两个车站的事故风机应同时开启排烟,使浓烟向事故车站两端的隧道内流动。
( 3) 当着火列车停于区间隧道时。若列车前部着火,应前排后送,即列车行进前方车站的事故风机排烟,后方车站的事故风机向隧道送风; 若列车后部着火,应后排前送,即列车行进前方车站的事故风机向隧道送风,后方车站的事故风机排烟; 若列车中部着火,火灾初期,事故风机可不动作,维持原状,有利于人员疏散,后期视情启动事故风机; 在前、后方车站站台层与隧道接触的开口部位设置屏封水枪或水幕带,堵截烟气向本车站的站台及站厅层蔓延; 若固定排烟设施失效,应打开前、后方车站事故风井的风道阀,组织自然排烟。
2. 3 人员疏散抢救
根据救人第一的原则,人员的疏散和抢救是消防人员的主要作战任务。地下隧道完全靠人工照明,火灾发生后正常电源通常都会被切断,隧道、站台内将是一片漆黑,虽然有事故照明和疏散标志指示灯,但因为浓烟,其照明效果大打折扣。其次,人员从地铁内部疏散到地面这一自下而上的疏散路线与内部的烟和热气流自然流动的方向一致,而人员的疏散速度远远慢于烟和热气流的扩散速度,人很容易被熏着。据资料分析,人在不熟悉的环境中步行速度不超过 0. 3 m/s,若以平均站距 1. 2 km 计算,区间隧道步行疏散时间需40 min 左右,再加上内部障碍物多,又难以控制,所以疏散时间长又给人员的疏散带来很大的困难。再加上,地铁区间隧道出人口少,疏散途径少,通道狭窄,疏散距离长,火灾时人员恐慌和行动混乱,容易造成踩踏事件。由于浓烟高温,遇困人员一旦昏迷丧失自救能力,救援人员搜救就很困难,加上救援通道长,而且是自下而上走上坡路,很耗费消防员体能。上述不利因素给人员疏散抢救带来了巨大的困难。
( 1) 疏散。消防人员首先可以利用地铁内部应急广播,消除乘客恐慌心理,并指导疏散方向,提示行动要点。在可能迷失方向的重点部位留人接应,指引疏散群众沿正确路线撤离,并防止发生拥挤、抢行、堵塞疏散通道。疏散过程中,可使用喷雾水流降温消烟掩护疏散,在烟雾浓度很大的情况下,沿安全疏散路线铺设水幕水带和铺设救生照明线,放置发光导向指示标志,遇困人员可以沿着水带和导向绳前行,并且在防毒面具不够的情况下,还可以用水带喷出的水幕打湿衣服捂住鼻子以防止呛烟。疏散路线尽量走直线,如遇障碍可用破拆工具清除障碍,如闸机、栅栏等,保持疏散通道畅通。列车如果在运行时着火,应继续行车,因为一般地铁只需一分半就可行驶到下一站,而在站台疏散救人就相对容易些。但应迅速通报前方车站,站内人员立即组织地下人员撤离,并阻止旅客再进入站台。待列车进站停靠后,立即疏散车上人员。如遇特殊情况列车必须在区间隧道停车时,列车驾驶员及工作人员应迅速打开列车侧门和驾驶室紧急疏散门与路基搭接形成通道,并利用列车广播、灯光指示疏散,消防员深入隧道内接应。
( 2) 救人。在救人方面要深入站内实施对被困乘客的搜救,使用热成像仪等器材搜寻遇险人员,或用雷达生命探测仪搜索。在人员组织、任务分配上,要划片、划块,站方出示平面图,明确各小组搜救范围,行进线路,做到一处不漏,重点搜索通道拐弯处,平台处,自动扶梯上,检票隔离栏和控制室、休息室、厕所等场所,在这些场所的逃生者一旦体力不支,吸入烟气后,会难以逾越障碍物就地倒下。还要搜索角角落落,由于这些部位是烟气扩散的尽端,许多人员逃向了这些死角绝路,可能在丧失逃生能力后,处于昏迷状态,所以每发现一起,就要及时向外营救。对受火势围困的遇险人员,应使用水枪驱散烟火,掩护救人。对受伤、中毒或窒息的遇险人员,应采取抬、背、抱等方法进行救助。由于地铁纵深距离长,消防员来回跑不仅浪费了时间,还会过多耗费体力,因此可组织梯队接力救人,减少往返疲劳。
2. 4 火灾扑灭
地铁发生火灾时,能见度低,消防人员无法直接观察地下建筑起火点位置及燃烧情况,难于找到或接近着火点。地下通道情况复杂,转弯多,门卡多,烟尘封锁出入口时,火场浓烟高温,战斗员无法深入内部,水枪射流打不到着火点,给灭火战斗展开带来较大困难;由于火场在地下,消防车只能停靠在地铁出口处,无法接近着火位置,车上的大功率车载水炮就无法发挥作用。这些都给灭火工作带来很大困难。
要彻底扑灭地铁火灾,必须要内部强攻,近战快攻。参战官兵在控制、消灭火势的行动中,要深入贯彻内部强攻的战术原则,坚持近战快攻的战术要求。灭火时要以固为主,固移结合。地铁内火点纵深很长,如采用地面供水,铺设水带的线路势必很长,耗时耗力,延误战机,所以最好利用地下站内消火栓出水灭火。但为防止地下消火栓和水泵接合器遭到破坏,内攻人员还是要携带防护、通信、照明等器材以及水带、水枪。尽可能从二个或二个以上通道进入,从上风方向或烟雾较少的地面出入口深入到车站或区间隧道内部,利用车站或隧道消火栓快速出水灭火,并掩护救人。为驱赶烟雾,降低温度,掩护救人和灭火工作的进行,应组织开花或喷雾水枪并排推进或交替掩护前进。根据着火部位及火势情况,采取堵截、夹攻等战术方法,控制火势,消灭火灾。参战人员在内攻射水与疏散过程中,要防止触电事故,变配电室在疏散和灭火过程中应适机断电。有条件的可以引进专门针对地铁的特殊环境和特点设计的上能穿越平地、阶梯、沟坎,能滑行于地铁隧道的路轨两用“万能机器人”路虎 60 灭火机器人,它拥有直径约为 600 mm 的高压雪炮,可为强力排烟机,又可吹送水雾冷却、降温。利用路虎 60 灭火机器人进入地铁,由地面人员遥控灭火排烟,不仅有效保证了人员安全,还大大提高灭火效率。
2. 5 火场通信
地铁隧道车站钢筋混凝土结构对目前消防部队所使用的通讯工具有屏蔽干扰作用,使火场通讯联络困难,通讯工具无法发挥作用。此外水流和高温对通讯器材的影响,也使消防员携带的普通无线电对讲机不能正常工作,甚至整个通讯系统容易陷入瘫痪状态。如果在火灾现场指挥通讯不畅,侦查和内攻人员就无法和地面指挥员联络,报告火场情况,指挥员失去一线情报,就无法做出有针对性科学决策,火场战斗没有强有力的指挥决策,就会陷入混乱和被动,很难展开科学有效的战斗。
针对地铁火灾中通讯联络困难,要利用地铁的无线通信系统与公安消防组网。若地铁通信系统被破坏,但天馈系统完好,且地铁方按公安消防要求预先在地铁出入口适当位置留有天馈系统应急接入口,应利用移动式无线中继设备恢复通信。若地铁通信系统被彻底破坏,应利用移动式无线中继设备恢复通信。地铁埋设地下,火灾时,采用无线中继设备恢复通信可能存在盲区,必要时,还可以组织运动通信、简易通信或临时架( 铺) 设有线通信线路等。
2. 6 施工中的地铁火灾扑救
我国现有一些大中城市正在兴建地铁,如杭州、西安、郑州。已经投入运营的地铁都经过严格的消防审核,内部都配有灭火器、细水雾喷淋系统、火灾探测器等整套车载自动火灾探测消防系统,防隔烟分区,应急照明灯、疏散广播、自动报警系统、消火栓等消防设施。对于正在运营的地铁一旦发生火灾,如果正确运用地铁内消防设施处理得当,就能轻松扑灭初起火灾。即便火势失控,消防人员利用固定消防设施,扑救行动就较容易展开。正在建设施工的地铁由于其内部的消防设施还没有配备,施工过程中经常会用到电焊等,地下隧道内堆积有易燃物品,火灾隐患很大。再加上施工人员普遍缺乏消防知识和防火意识,很少经过消防培训,火灾发生后往往处置失当,消防人员赶到现场后错过了最佳失灭火时机。地铁施工现场没有固定消防设备,消防人员只能依靠自身移动装备进行灭火救人。所以施工中的地铁火灾扑救非常困难。
针对施工中的地铁火灾,消防人员在依靠消防车供水,移动排烟机进行火场排烟的不利条件下,扑捉有利战机,深入隧道内攻救人灭火。对于那些刚刚施工,隧道面积不大,并且没有互相连通的情况下,可以使用灌注灭火和封存窒息法。灌注灭火法即用泡沫和水灌注到隧道内,封存窒息法即用沙袋或混凝土封住隧道口,使隧道里面与外界隔绝,致使内部火因缺氧而自行熄灭。适用灌注灭火法和封存窒息法的另一个前提是保证隧道内部人员已全部疏散或被困人员已无生还可能。此外消防中队要加强对辖区内的施工地铁进行“六熟悉”,制定详细的灭火预案,针对施工人员进行消防宣传,同时开展火灾演习。一旦真发生火灾,迅速出动,以最短的时间到达火灾现场,争取把火消灭在初期阶段。
3 结束语
针对地铁火灾,消防人员不仅要重视火场灭火战术,平时还要加强对地铁站台、站厅和隧道及周边环境的“六熟悉”,制定周密的灭火预案,和地铁方面多开展联合灭火演习。在火灾发生后迅速赶到现场,迅速展开战斗,力争在火势还没有发展起来之前把火消灭。地铁火灾不发生则已,一旦发生就很难扑救,并且损失在所难免。所以地铁火灾应以预防为主,灭火是不得已之举。