בטיחות אש במנהרות - דן ארבל הנדסת סיכונים ושמאות בע"מ
Transcription
בטיחות אש במנהרות - דן ארבל הנדסת סיכונים ושמאות בע"מ
דן ארבל הנדסת סיכונים ושמאות בע"מ. רח' א .שוייצר ,27חיפה 34995 Email: [email protected]טל ,04-8243337 :פקס04-8243278 :. תאריך: סימוכין: 01.04.10 Tunnel Fire Safety 010410 בטיחות אש במנהרות הקדמה התמודדות עם מצבי חירום במנהרות לכלי רכבת ולרכבות מהוות אתגר כבד. במאמר זה נתייחס למצב חירום אשר בו מעורבת שריפה. לצורך הדיון הזה ,נניח שהמנהרות היא חד כיווניות ומשופעות. רוחב מנהרה כ 10 -מ' ,גובה כ 6.5 -מ' ,שטח חתך כ 60 -מ"ר. האתגר הוא כבד מכיוון במנהרה נוצרים תנאי בעירה קשים במיוחד יחד עם גישה מסובכת של שירותי הצלה. התמונות הבאות מדגימות את האתגר: המאמר הזה הוא בהיקף של תקציר בלבד. בטיחות אש במנהרות עמ' 1מ7 - סTunnel Fire Safety 010410 : ת 01/04/10: דן ארבל הנדסת סיכונים ושמאות בע"מ. רח' א .שוייצר ,27חיפה 34995 Email: [email protected]טל ,04-8243337 :פקס04-8243278 :. בטיחות אש במנהרות עמ' 2מ7 - סTunnel Fire Safety 010410 : ת 01/04/10: דן ארבל הנדסת סיכונים ושמאות בע"מ. רח' א .שוייצר ,27חיפה 34995 Email: [email protected]טל ,04-8243337 :פקס04-8243278 :. עוצמת שריפה עוצמת בעירה או קצב שחרור חום )באנגלית (HRR-Heat Release Rate-אשר מוערכת מאירועי שריפה ממשיים הם: מכוניות.3-10 MW : אוטובוס יחיד.36 MW - משאית כבדה ) 150-400 MW -מוצרי פלסטיק ונייר(. עקומות טמפרטורה הכוללות את העקומה הסטנדרטית שלפיה בודקים עמידות אש לזמן קצוב ,עקומה המייצגת שריפה של דלק ועקומות שאופיינו במבחני אש במנהרות: מבחני אש במנהרות דלק לפי אירוקוד 1 עקומת אש סטנדרטית ISO-834 עוצמת האש והטמפרטורות המושגות הן מאוד גבוהות כפי שניתן לראות .העוצמות האלה יוצרות בעייה קונסטרוטיבית מכיוון שמה שמוגדר שעומד באש סטנדרטית ,אשר אחרי 60דקות בעירה מגיעה לסדר גודל של ,9000Cלא יעמוד באש במנהרה שבה הטמפרטורה עלולה להגיע ל.1,3000C - מבחינת הכבאים :מדובר בעמידה ברמת קרינה .אפשר לעמוד בקרינה של 5 MW/m2למשך זמן סביר בהנחה של ביגוד כבאים מתאים .אולם במנהרות נמדדו בטווח של 10מ' מבעירה של רכב רמות קרינה של יותר מ- .15 MW/m2בסביבה הקרובה של משאית בוערת מגיעה הקרינה ל .60 MW/m2 -צריך לקחת בחשבון שבקרינות כאלה גם האספלט בוער. בטיחות אש במנהרות עמ' 3מ7 - סTunnel Fire Safety 010410 : ת 01/04/10: דן ארבל הנדסת סיכונים ושמאות בע"מ. רח' א .שוייצר ,27חיפה 34995 Email: [email protected]טל ,04-8243337 :פקס04-8243278 :. אוורור האוורור חיוני על מנת לקרר את האוירה ולסלק את הגזים. גורמי האוורור הם: תנועה של כלי רכב ) .(Piston Effectהאוורור הנוצר תלוי בכמות כלי הרכב ,גודלם ומהירותם. במקרה של תאונה ,נעצרת התנועה עד למקום התאונה .כלי הרכב מעבר למקום התאונה ממשיכים בדרכם ומפנים את המנהרה .אחרי דקות ספורות ,האפקט הזה נגמר. הפרשי לחצים בין הכניסה והיציאה ,נובעים מרוחות. הפרשי טמפרטורות בין אוירת המנהרה לבין החוץ. אפקט הארובה הנוצר במנהרה משופעת כתוצאה משריפה. מערכות מיכניות להנעת האוויר. התנגדות החיכוך בין האוויר הנע ובין קירות המנהרה. המקרה הקשה הוא המקרה שבה התנועה במנהרה משופעת הוא מלמעלה למטה. אם במקום התאונה מתפתחת שריפה ,כלי הרכב שנוסעים במורד המנהרה בואך למקום התאונה "נתקעים". כדי למנוע מהעשן להגיע אליהם ,יש להפעיל את המערכות המיכניות לפינוי העשן כלפי מטה .המערכת הזו אמורה להתגבר על: אפקט הארובה ההפוך בכיוונו. התנגדות החיכוך. הפרשי לחץ נגדיים שנוצרים ע" רוחות. על מנת למנוע תנועה של גזי שריפה במעלה הארובה ,נדרש שהמערכת המיכנית תתגבר על הכוחות הנגדיים, כאשר מהירות הנטו היא לפחות 3מטר לשנייה. מפוחי האיווור חייבים להיות דו-כיווניים ,על מנת לאפשר הפעלה בכיוון ההפוך ככל הנדרש. השימוש במערכ אוורור חייב להיות מושכל. נדרשת יכולת דו-כיוונית ויכולת לכוון את העוצמה .בבעירה של רכב פרטי ,הפעלה בעוצמה מלאה היא מועילה. אולם לגבי משאית בוערת ) (HGVובעירה של שלולית דלק גדולה ,האוורור מגדיל את עוצמת הבעירה. התנהגות בני אדם התנהגות של בני אדם במהלך שריפה במנהרה לא נחקרה מספיק .קיימת נטייה להשאר ברכב עד לקבלת הוראות .במנהרת Mont Blancנמצאו אנשים מתים חגורים במכוניותיהם. קיימת גם נטייה של אנשים לחזור על עקבותיהם בדרך שממנה הגיעו. לכן ,יש חשיבות לאפשרות לכריזה ולהגעה מהירה של צוותי חירום. בטיחות אש במנהרות עמ' 4מ7 - סTunnel Fire Safety 010410 : ת 01/04/10: דן ארבל הנדסת סיכונים ושמאות בע"מ. רח' א .שוייצר ,27חיפה 34995 Email: [email protected]טל ,04-8243337 :פקס04-8243278 :. אמצעי הגנה מפני אש אמצעי הגנה פסיביים כוללים: סידורי מילוט למנהרה השנייה .במרווחים נתונים ,יש מעברים למנהרה השכנה עם דלתות אש ומערכות על לחץ למניעת חדירת עשן למנהרה השכנה. סידורי תאורה נמוכים ,קרוב ככל האפשר לקרקע ,כדי לאפשר לנמלטים לזהות את נתיב המילוט. שיפועים אשר גורמים לנוזלים דליקים להתנקז לרוחב ולצנרת המפנה אותם לבטח. אמצעי כריזה המאפשרים להדריך את הנהגים. עמדות חירום. תקשורת. עמידות טובה של הציפויים על הקירות והתקרה מפני חום. אמצעי הגנה אקטיביים: מערכת גילוי אש המאפשרת לזהות במהירות היכן קרה אירוע. מצלמות וידאו. מערכת מתזים. מערכת ערפל מים. ברזי כיבוי המאפשרים לכבאים לתפקד בלחימה באש. ציוד קצף. מטפים, סילוק עשן. יש לציין שפעולת מפוחי האוורור משבשת את פעולת מערכות מתזים וערפל מים בכך שהיא מסיטה את טיפות/ערפל המים. יחד עם זה קיימת נטייה גוברת להתקין מערכות דיכוי אש קבועות במנהרות. בטיחות אש במנהרות עמ' 5מ7 - סTunnel Fire Safety 010410 : ת 01/04/10: דן ארבל הנדסת סיכונים ושמאות בע"מ. רח' א .שוייצר ,27חיפה 34995 Email: [email protected]טל ,04-8243337 :פקס04-8243278 :. טקטיקה של לחימה באש פעילות כבאים ושירותי חירום אחרים חייבים להיות מתואמים ומתורגלים היטב. אימון צוותי כבאים ללחימה באש בתנאי מנהרות חיוני לתפקוד יעיל של הצוותים. המאמר נכתב בעקבות השתתפות באימון קבוצה מכבאי חיפה בפיקוד אריה רגב .האימון בוצע בשוויץ באתר מנהרות .HAGARBACH האימון הזה כמו אלה שקדמו לו אורגנו ע"י עופר כיבוי והצלה מבניימינה. שלבי הפעילות: .1 פעולה של המשטרה לחסימת הכניסה לשתי המנהרות. .2 התארגנות של כבאים לצוותי לחימה באש וצוותי חילוץ. .3 זמן תגובה רצוי לא יעלה על 10דקות. .4 תקשורת עם חדר הבקרה מאפשרת בדיקת סטטוס באמצעות מצלמות הוידאו שבחדר הבקרה. .5 כבאים נכנסים לקטע המנהרה שבה מתרחשת השריפה דרך מעברים שבין המנהרות. .6 הפעולה הראשונה היא סיור בשטח דרך מעבר באיזור שאינו חשוף ליותר מדי עשן על מנת לעשות הערכת מצב. .7 מתחברים אל עמדות הכיבוי באמצעות זרנוקים ומזנקי סילון/ערפל. .8 מבודדים את איזור האש ע"י טווסים ,אשר מצמידים אותם לקירות בלחץ המים ,זה מול זה בשני חתכים של המנהרה התוחמים את איזור הבעירה .תפקיד מסך המים הוא כפול :להקטין את הקרינה ולשטוף את חלקיקי העשן מתוך גזי השריפה. .9 מתקדמים לאיזור הבעירה ע"י הפעולות הבאות: א. ע"י פריסה של המזנקים למצב ערפל מקררים את הגזים מעל הרכבים הבוערים. ב. בודקים את יציבות ציפוי התקרות והקירות ע"י צמצום לסילוני מים. ג. מקררים את האובייקט הבוער עם ערפל מים ,כאשר שליש מהערפל הוא ממפלס האש ומטה ושני שליש הוא ממפלס האש למעלה .המטרה היא קרור אשר מאפשר התקדמות וחילוץ. ד. צריך לקחת בחשבון שללהבות יש תועלת של הארת הסביבה. ה. בעזרת מאווררי ) PPVמפוחים ציריים( עם תוספת של התזת מים ,מרחיקים להבות מאובייקט בוער מכלי רכב מאוייש ,או אוטובוס .בשיטה זו מקטינים את הרינה המסכנת את הרכב המאוייש. ו. מצמצמים את התחום התחום ע"י הטווסים היוצרים מסכי מים. ז. במהלך כל התהליך מחלצים לכודים. ח. נשמרים מפני חשיפה של זרנוקים לבעירה על הרצפה. בטיחות אש במנהרות עמ' 6מ7 - סTunnel Fire Safety 010410 : ת 01/04/10: 34995 חיפה,27 שוייצר.רח' א .דן ארבל הנדסת סיכונים ושמאות בע"מ 04-8243278 :. פקס,04-8243337 : טל Email: [email protected] :קישורים והפניות http://www.youtube.com/watch?v=i-mQlc3H1UQ :ראה גם את הקישורים הבאים http://www.youtube.com/watch?v=xDxT4TxHAZs&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=gBCq_lzqE3E&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=0euJ39zaTAc&feature=related Tunnel FIRE CASES Mont Blanc Tunnel, Italy/France (24 Mar 1999) http://www.mace.manchester.ac.uk/project/research/structures/strucfire/CaseStudy/HistoricFire s/InfrastructuralFires/mont.htm Daegu Subway Station Fire, South Korea (18 Feb 2003) http://www.mace.manchester.ac.uk/project/research/structures/strucfire/CaseStudy/HistoricFire s/InfrastructuralFires/default.htm Channel Tunnel Fire, France/UK (18 Nov 1996) http://www.mace.manchester.ac.uk/project/research/structures/strucfire/CaseStudy/HistoricFire s/InfrastructuralFires/channelTunnel.htm Caldecott Tunnel fire http://en.wikipedia.org/wiki/Caldecott_Tunnel_fire International Fire Safety Design Practice http://www.ashrae.org/doclib/20070727_miclea.pdf Combating Tunnel Fires http://dsc.discovery.com/videos/mega-engineering-combatting-tunnel-fires.html Contiki Fighting Road Tunnel Fires http://www.sics.se/contiki/projects/contiki-in-road-tunnel-fire-inferno.html SP- Catastrophic Tunnel Fires What have we learned? http://www.ni2cie.org/Restricted/Presentations/Ingason-Hakur.pdf 01/04/10: ת Tunnel Fire Safety 010410 :ס 7 - מ7 'עמ בטיחות אש במנהרות