地鐵火災事故滅火救援處置對策

王艷兵，張瑋瑋，高 松

(石家莊市公安消防支隊，河北 石家莊 050000)

地鐵火災撲救是當今世界的一大難題。因地鐵具有空間封閉、結構復雜、人員密集、逃生疏散困難等特點，通信、排煙、照明、破拆、滅火救援難度大，一旦發(fā)生火災將嚴重影響人民群眾生命財產安全，探討地鐵火災事故滅火救援技戰(zhàn)術措施意義重大。本文在石家莊市首期運營的部分地鐵站點進行煙氣模擬測試的基礎上，開展地鐵滅火救援技戰(zhàn)術模擬測試，以探討地鐵火災事故滅火救援對策。

1 地鐵火災事故滅火救援處置難點

1.1 有毒濃煙積聚，排煙散熱困難

地鐵因結構復雜、環(huán)境密閉、人流密集、通道狹窄，連通地面的疏散、排煙通道少，煙熱氣易聚集，在短時間內容易造成場所溫度上升、煙氣彌漫、能見度降低，同時有毒高溫煙氣會造成被困人員中毒、昏迷，甚至死亡，不僅嚴重阻礙了消防部隊的進攻路線，也給救援力量疏散救人帶來了巨大挑戰(zhàn)。

1.2 被困人員眾多，疏散困難

地鐵站臺層至地面層縱深大，布局復雜，人員撤退歷經(jīng)距離長，花費時間多，一旦發(fā)生火災，站臺層處于斷電狀態(tài)，視野降低、高溫氣體煙嗆、黑暗、緊張心理等因素直接影響人員行動能力，同時，初起火災濃煙的擴散方向，往往與人員的疏散方向一致，煙氣擴散速度比人群疏散速度快，使人們無法逃避高溫濃煙的危害，增大了火場疏散難度[1]。

1.3 信號屏蔽受阻，通信指揮困難

地鐵站點建筑多為鋼筋混凝土結構，結構中的鋼筋網(wǎng)及周圍的土體或巖石對電磁波有一定的屏蔽作用，并且站臺垂直縱深較大(如石家莊地鐵站臺層至地面平均深度18 m)，對消防部隊使用的350 MHz通信電臺干擾較大，會出現(xiàn)聯(lián)絡不暢或中斷的現(xiàn)象，導致前后方指揮與作戰(zhàn)失聯(lián)，直接影響現(xiàn)場通信組網(wǎng)指揮命令的上傳下達。

1.4 火場環(huán)境復雜，救援行動困難

地鐵站地下工程隱蔽，內部結構多樣，功能復雜，存在眾多意外情況和不確定因素，內攻人員的作戰(zhàn)危險系數(shù)相對高。此外，電客車上的電氣設備多、環(huán)境封閉，一旦發(fā)生火災，車廂內火勢蔓延迅速，加大了消防部隊作戰(zhàn)行動的難度[2]。

2 地鐵火災事故煙氣模擬測試

在地鐵火災滅火救援現(xiàn)場，準確實施防煙、排煙戰(zhàn)術方法，可以有效驅散火場高溫煙氣，提高火場能見度，為內攻滅火與疏散救人提供可靠的保障。為此，在石家莊地鐵1號線解放廣場站開展了冷、熱煙測試工作，重點對煙氣擴散態(tài)勢、煙氣流速、煙氣濃度、煙氣毒性以及疏散逃生速率進行了測試與分析，為地鐵滅火救援作戰(zhàn)方法提供一定參考數(shù)據(jù)。

選取石家莊地鐵解放廣場站作為測試地點，在站臺、站廳及出口處選擇了12個特征測量柱，分別以A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L表示，其中站臺7個(A～G)，站廳5個(含出口處，H～L)。每個測量柱上均貼以1～5號標志紙，分別表示1.5，2.0，2.5，3.0，3.5 m標高，每個測量柱分別設置一名觀察人員，以點火為起始時間，分別記錄煙氣流經(jīng)各標志紙所需的時間。測試中煙氣流動態(tài)勢如圖1所示。

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2.1 煙氣擴散態(tài)勢

可以看出，第一次點火發(fā)煙量較小，擴散程度遠不如第二、第三次劇烈。點火初期，排煙和送風風機均未開啟時，煙氣呈現(xiàn)從火源向站臺、站廳和出口處的擴散趨勢，在縱向立面上呈現(xiàn)由上向下蔓延趨勢；當排煙和送風風機開啟后，煙氣在經(jīng)過一段時間的初始擴散態(tài)勢的繼續(xù)之后，在站臺內排煙風機的作用下，煙氣開始呈現(xiàn)出從外(站廳)向內(站臺)倒流的趨勢。因此，消防人員開展內攻行動時，應當借鑒排煙風機啟動后的效果合理選取進攻路線。

2.2 煙氣流速

點火初期，排煙和送風風機均未開啟時，在站臺處，煙氣橫向擴散速度約為0.2～0.3 m·s-1，煙氣縱向擴散速度約為0.02 m·s-1左右。當排煙和送風風機開啟后，由于風速較大，與煙氣流速相比，占主導地位，且測試點離風口相對較近，因此測出的數(shù)據(jù)大約為3～4 m·s-1，實際上基本為風機送風的風速，沒有實際意義。

2.3 煙氣濃度

使用發(fā)煙彈的情況下，點火4 min后煙氣濃度達到最大，最大光密度值為2～3；未使用發(fā)煙彈的情況下，點火8 min后煙氣濃度達到最大，最大光密度值為3～4。最大煙氣濃度的持續(xù)時間與開啟風機的時間以及數(shù)量有關。

點火后測點處測出的燃料不完全燃燒所產生的CO含量明顯升高，隨著柴油中低餾分減少，火勢逐漸減弱，CO含量逐漸下降。相對于站臺，站廳火源規(guī)模較小，點火后O2含量降低幅度較小，僅從20.9%下降到20.4%。LEL(可燃氣體)在油料添加完后，基本保持在14.9%,且在整個測試過程中基本未有變化。多次點火試驗均未測出有H2S成分。

2.5 人員疏散逃生試驗測試

在無煙狀態(tài)下，參與測試的310人從站臺上點火區(qū)經(jīng)由中間樓梯疏散到地面4號出口，共用時136 s，平均疏散速率為每秒2.28人。在點火發(fā)煙初期即開始進行疏散的狀態(tài)下，310人從站臺上同樣位置疏散到站廳(以剛出現(xiàn)到站廳計)，共用時150 s，平均疏散速率為每秒2.07人；從站臺疏散到地面4號出口，共用時184 s，平均疏散速率為每秒1.68人。根據(jù)測試結果可知，兩次疏散測試的中間時間段疏散速度快。在第二次發(fā)煙疏散時，存在人員心理緊張、煙氣初期濃度太高等多方面因素，疏散速率偏低。因此，消防部隊應當延長疏散救人的時間，重點加強搜救中間時間段的任務分工。

3 地鐵火災事故滅火救援作戰(zhàn)方法

3.1 防煙排煙

在前期研究的基礎上，結合煙氣測試結論及滅火救援處置預案，設置以下四種排煙方案：

排煙方案一：起火點在隧道區(qū)間內部時，隧道內排煙系統(tǒng)啟動，按照前后方站點全力送風，隧道區(qū)間全部風機排煙的模式開啟地鐵風機，同時配合防排煙區(qū)間形成有效隔斷，在不影響排煙送風效果的前提下最大限度地減小煙氣蔓延范圍。

當列車在隧道內發(fā)生火災時,只要不完全喪失動力,應盡量將列車開行至前方車站,按車行區(qū)火災的模式進行排煙和疏散。若列車喪失動力滯留在隧道內時,則需要根據(jù)列車的著火部位,采用縱向通風的防排煙模式來保證乘客的疏散路徑處于新風區(qū),根據(jù)著火的位置不同,有以下幾種防排煙模式：(1)列車前部發(fā)生火災。為保證乘客的安全,應組織乘客向列車后側車站疏散。同時,區(qū)間隧道通風系統(tǒng)迅速動作,列車后車站的隧道風機送風,列車前側車站的隧道風機排風,使區(qū)間形成2～11 m·s-1的氣流速度,乘客迎著新風方向疏散。(2)列車尾部發(fā)生火災。此時乘客的疏散方向、防排煙系統(tǒng)的運作模式等與列車前部發(fā)生火災反向。(3)列車中部發(fā)生火災。此時，不管防排煙設備如何動作，總有一部分乘客處于非新風區(qū)，對事故救援和人員疏散最為不利。建議距離列車較近側的車站排風，遠端的車站送風，用時間差來彌補新風不足的問題。

排煙方案二：起火點在站臺層時，站臺層排煙防火閥全部開啟排風模式，站廳層排煙防火閥全部開啟送風模式，隧道內部風機全部開啟排風模式，車站兩側風亭因風機全速運轉，同時結合起火部位在站臺層的位置視情放下防火卷簾和擋煙垂簾，阻止煙氣向站廳層擴散。并利用移動排煙設施和擋煙垂簾在站臺層內引導煙氣流向，最大限度將煙氣控制在起火部位附近。

排煙方案三：起火點在站廳層時，調整全部風機組全速運轉，使站廳層排風，附屬區(qū)域、站臺層送風，避免煙氣擴散。同時，結合起火部位在站廳層的位置視情放下防火卷簾和擋煙垂簾，阻止煙氣向站臺層擴散。并利用移動排煙設施和擋煙垂簾在站廳層內部引導煙氣流向，最大限度將煙氣控制在起火部位附近。

排煙方案四：起火點在附屬區(qū)域，立刻通過關閉防火門建立防火防煙分區(qū)，隔離著火部位，同時調整風機組運行模式，達到事故區(qū)內部排風，其余區(qū)域送風的效果，避免煙氣蔓延[3]。

3.2 疏散救人

滅火救援行動必須在正確研判災情的基礎上，堅持“救人第一”的戰(zhàn)術指導思想，堅持人員搜救與滅火戰(zhàn)斗同步展開。(1)偵查階段。充分利用總控室進行偵查詢情，結合數(shù)字化預案，掌握地鐵內部各區(qū)域起火、煙霧擴散、人員疏散情況；掌握應急廣播、送風排煙、應急照明等固定消防設施啟動情況；查明各區(qū)域燒傷、煙氣窒息或中毒昏迷、踩傷、擠傷等無自教能力的人員數(shù)量以及分布位置。(2)疏散階段。打開車站的檢票口和安全出口，將扶梯改為上行，通過應急廣播發(fā)出火災警報，指明疏散撤離路線，并派消防員在樓梯、道路拐角處組織引導乘客快速撤離；同時，沿疏散通道鋪設發(fā)光救生照明線，利用照明車引入移動照明燈具，放置吸附式發(fā)光導向指示標志，指引疏散群眾沿正確路線撤離。在疏散過程中加強乘客情緒安撫，防止出現(xiàn)擁堵、踩踏等事故。(3)攻堅救援。內攻搜救人員以4人組成1個攻堅組，以梯隊形式展開，需要一次性攜帶防護、偵查、檢測、救助、滅火、破拆、照明、通信等裝備；首批到場力量在水槍掩護下，合理劃分搜救區(qū)域，重點對站臺層、站廳層的濃煙區(qū)域、燃燒部位邊沿、車廂、設備房、輔助用房、衛(wèi)生間、閘機口、疏散樓梯口、自動扶梯口、通道盡頭等區(qū)域進行搜救，將被困人員轉移至臨時救助點，移交增援力量繼續(xù)開展搜救，先搶救重傷員，引導有行動能力的人員進行疏散；增援力量在站廳層設置接力救助點，接應首批到場力量開展救助行動，采用接力救人的方法做好傷員轉移；隨后到場增援力量要輔助首批增援力量進行傷員轉移，根據(jù)現(xiàn)場情況，增加臨時救助點，做好搜救人員輪換準備，避免疲勞作戰(zhàn)；同時，根據(jù)作戰(zhàn)需要，利用水槍、水炮、排煙機等裝備對內攻搜救人員進行梯隊掩護[4]。

3.3 通信保障

800 M電臺信號基站能夠正常使用情況下，使用800 M電臺XP-A0進行作戰(zhàn)指揮，使用XP-A7通話組進行指揮調度，使用XP-A4通話組進行視頻通信調度；并第一時間在站廳層、站臺層、出入口架設400 M電臺中繼臺，使用400 M電臺1頻道進行現(xiàn)場作戰(zhàn)指揮、2頻道現(xiàn)場供水，各戰(zhàn)斗組之間使用其他頻道進行通信。800 M電臺信號基站不能正常使用情況下，第一時間在站廳層、站臺層、出入口架設400 M電臺中繼臺，使用400 M電臺1頻道進行現(xiàn)場作戰(zhàn)指揮、2頻道現(xiàn)場供水，各戰(zhàn)斗組之間使用其他頻道進行通信，必要時可在出入口設置通信接力點進行接力通信。視頻傳輸方面，800 M信號基站能夠正常使用時，使用XP-A4通話組進行視頻通信調度；特殊情況下，調派聯(lián)通公司通信保障車保障現(xiàn)場視頻傳輸信號；通信保障車不能覆蓋的范圍內，架設視頻傳輸中繼臺，通過指揮終端觀看現(xiàn)場情況[5]。組網(wǎng)過程中，現(xiàn)場指揮部應當及時掌握現(xiàn)場單頻道使用容量，峰值控制在每分鐘15人次以內；使用通信面罩可以減少消防員手持裝備數(shù)量，增強語音通信效果；支隊應急通信分隊應當隨行作戰(zhàn)，攜帶地下空間通信所需中繼臺、通信電纜等裝備，用于應急情況下的現(xiàn)場臨時組網(wǎng)。

3.4 火場破拆

根據(jù)現(xiàn)場實戰(zhàn)演練情況，結合地鐵火災處置難點，火場破拆有以下幾種方式：(1)自帶鎖開啟車門。當車門無法自動開啟時，利用車門自帶解鎖鑰匙開啟車門，也可以利用列車自身外解鎖裝置開啟，或撬開區(qū)域檢查蓋用手將掛鉤鎖上頂或下拉打開。(2)車門、車窗破拆。首選玻璃破碎器擊碎玻璃，也可以使用剪切鉗、腰斧、大錘、無齒鋸、彩鋼板切割鋸進行破拆[6]。(3)車體破拆。選取液壓剪切鉗切割、專用切割鏈鋸對車體不銹鋼板進行破拆，也可以使用無齒鋸、雙輪異向切割機進行破拆。(4)柔性通道破拆。使用無齒鋸對外部包裹的鋼板進行切割，切割出足夠空間后，使用鏈鋸對硅膠布進行切割。在地鐵滅火救援中，應優(yōu)先使用車門自帶解鎖鑰匙打開車門、站臺門，如需破拆使用玻璃破碎器，同時配合液壓擴張剪切鉗和彩鋼板切割鋸破拆。因切割效率低，不建議對車體、柔性連接通道進行破拆。

3.5 應急照明

根據(jù)實戰(zhàn)演練情況，現(xiàn)場照明需要固定設施與移動設施相結合。(1)固定照明設施。火災情況下，地鐵站點內部的照明由應急照明設施保障，其持續(xù)時間不少于120 min。隧道內，照明供電由臨近的地鐵站點負責，即地鐵站負責其相應上行一半及下行一半的區(qū)間供電，區(qū)間內照明設備建設原則為每10 m一處照明，每20 m一處應急照明。(2)移動照明設施。地鐵火災情況下，地鐵地面層建議使用照明車輛、大型照明工具組或者月球燈等器材進行照明；地鐵站廳層建議使用移動式照明器材以及一些便攜類照明器材；地鐵站臺層建議內攻人員使用便攜式照明器材與佩戴式照明器材。長時間滅火救援作戰(zhàn)現(xiàn)場，可調集照明車輛、大型照明工具組進行照明，做好移動發(fā)電機加油和更換裝備的準備，確保火場照明不間斷。

3.6 蓄電池火災撲救

地鐵火災事故極易導致Fas蓄電池組由于過載發(fā)生二次火災，其火災特點為：(1)悶燒時間長。蓄電池室為無人場所，火災不易早期被發(fā)現(xiàn)，易經(jīng)過悶燒期并轉入劇烈燃燒階段[7]。(2)煙氣危害重。蓄電池室空間密閉、通風不良，火災煙氣蔓延迅速，能見度極低，使室內高溫煙氣積聚，不易散出，對處置人員危害較大。(3)火情偵察難。由于蓄電池室結構的特殊性，燃燒產生大量煙霧，積聚不散，火情難以準確判斷。(4)撲救難度大。蓄電池室空間狹小，消防人員難以施救，射流也會受到內部阻隔物的干擾，影響滅火效果，蓄電池組持續(xù)放電可產生高電壓，會引起電擊或觸電事故。

發(fā)生蓄電池火災后，要第一時間切斷電源，防止繼續(xù)向蓄電池供電。及時啟動蓄電池室氣體滅火系統(tǒng)，采用全淹沒方式，對防護區(qū)進行保護。處置前，要做好個人防護，穿著電絕緣套裝，背負空氣呼吸器進入現(xiàn)場，同時關閉氣體滅火系統(tǒng)，使用漏電探測儀對可能漏電部位進行探測。處置過程中，要成立1個滅火組、1個破拆組，滅火組攜帶高壓細水霧系統(tǒng)對著火部位進行滅火降溫，破拆組攜帶斷電剪剪斷電池之間的連接線，剝離發(fā)生火災的電池組。

[1] 張力元.地鐵火災事故預防對策探討[J].武警學院學報,2013,29(6):69-70.

[2] 董國華.上海軌道交通區(qū)域滅火救援研究[C]//2013中國消防協(xié)會科學技術年會論文集,2013:4.

[3] 王丹暉.地鐵列車火災停靠站臺與隧道的處置利弊[J].消防科學與技術,2007,26(3):279-282.

[4] 李軍.淺談固定消防設施在地鐵火災撲救中的應用[C]//2012中國消防協(xié)會科學技術年會論文集:上,2012:4.

[5] 張朝暉.地鐵樞紐站火災特性分析及滅火救援對策[J].消防科學與技術,2015,34(6):792-795.

[6] 王瑋.地鐵災害處置中裝備的實戰(zhàn)化應用探索[J].消防界，2016(7):12-13.

[7] 王皎.我國地鐵火災撲救及應急救援探討[J].中國公共安全(學術版),2011(1):61-64.