Проект вагона МЧС для проведения аварийно-спасательных работ в метрополитене
Тушение пожара в метрополитене. Оперативно-тактическая характеристика метрополитена, как объекта поднадзорного МЧС. Вентиляция, водоснабжение, связь, тупики. Развитие пожара в подвижном составе между станциями. Выбор и характеристика вагона.
Рубрика | Безопасность жизнедеятельности и охрана труда |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 12.10.2003 |
Размер файла | 449,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Перемещение и маневр поезда на обесточенном участке пути происходит от аккумуляторных батарей. Для того, чтобы не загромождать проходы, аккумуляторные батареи располагаем под сидениями.
Поезд вывозит в своем составе:
20 аппаратов на сжатом воздухе АСВ-2 (в соответствии с требованиями Приказа №182 «Об утверждении Наставления по
газодымозащитной службе»);
10 огнетушителей ОП-10;
ручной пневматический аварийно-спасательный инструмент;
рукава 77мм в кассетах (60 рукавов);
рукава 51 мм (20 рукавов);
стволы РСК-50 и РС-70 (по 2 шт.);
разветвления РТ-70 (2 шт.);
10 комплектов теплоотражательных костюмов ТК-1500;
фонари (4 шт.);
лом пожарный легкий (2 шт.);
носилки для транспортировки пострадавших (6 шт.);
медицинский комплект (10 шт.);
радиостанция (4 шт., из них одна - стационарная);
блок аккумуляторных батарей;
зажимы рукавные (8 шт.);
седло рукавное (8 шт.);
2.3. Расположение поезда на путях.
Для тушения пожаров в подземных сооружениях метрополитена предлагается две схемы размещения пожарных аварийно-спасательных поездов :
1. Поезда располагаются только на конечных станциях в тупиках.
2. Расположение поездов не только на конечных станциях в тупиках, но и на специально сконструированных для этого дополнительных ответвлениях от основной ветки.
Рассмотрим каждую из схем .
а) б)
Рис.13. Расположение поезда в тупиках.
При расположении поезда (рис.13,а) не требуется больших материальных затрат на устройство отдельной ветки для его расположения, однако эта схема малоэффективна. Это связано с тем, что в случае возникновения пожара один, а может быть и два спасательных поезда могут быть отрезаны находящимися на ветке в данный момент составами от места горения. Для того, чтобы провести разводку поездов находящихся в данный момент на линии потребуется определенное количество времени (около 10 минут). За это время пожар примет развитую форму. Кроме того, концентрация вредных для органов дыхания человека веществ в воздухе может достичь критического значения, что приведет к немалым человеческим жертвам и крупному материальному ущербу. Кроме того, температура внутри туннеля к этому моменту времени будет достигать 800 - 10000С, что создаст определенного рода трудности при проведении первоочередных аварийно - спасательных работ. Необходимо также учитывать, что критическая температура, которую может выдержать человеческий организм, колеблется в пределах 50- 600С, а далее наступает тепловой удар. Паника, возникшая в результате аварии, а также то, что для проведения боевого развертывания и подачи стволов первой помощи необходимо около 15 минут также усугубляет ситуацию.
Наиболее целесообразно применять вторую схему. Преимущество второй схемы (рис.13,б) перед первой :
- время прибытия аварийно-спасательного поезда при аварии уменьшается на 9 минут (см. расчеты ниже), даже если поезда оказываются отрезанными от очага горения. Наличие дополнительной ветки позволяет улучшить маневренность спасательного поезда, а, следовательно, уменьшает время прибытия к месту пожара. Этот вариант расположения пожарного спасательного поезда требует больших финансовых затрат на оборудование дополнительных путей и изменения конструкции туннеля.
2.4. Действия боевого расчета проектируемого поезда
Боевой расчет пожарного аварийно-спасательного поезда (4 пожарных, командир звена, машинист, медик) находится в служебном помещении в непосредственной близости от поезда. При поступлении сигнала тревоги личный состав вместе с машинистом занимают места в головном вагоне, где находится боевая одежда и снаряжение пожарных. Вместе с движением с движением вагона осуществляется прокладка магистральной рукавной линии (скорость движения около 10 км/час) от ближайшей к месту пожара станции до места установки разветвления. Поисково-спасательная группа поезда проводит разведку и первоочередные аварийно-спасательные работы и эвакуацию людей из зоны задымления. К этому времени гарнизон ВПС прибывает к месту вызова, устанавливают автомобили на водоисточники и подают воду в ранее проложенную магистральную линию. Действия штаба пожаротушения, персонала метрополитена и других служб спасания аналогичны вышеуказанным. После эвакуации звено, в зависимости от обстановки продолжает тушение вывозимыми огнетушителями, либо присоединяют к разветвлению рабочие рукавные линии со стволами.
2.5. Теоретический расчет сил и средств с применением поезда.
Для сравнения качества работ по спасанию людей и ликвидации пожара проведем теоретический расчет сил и средств при следующих условиях :
а) Личный состав гарнизона работает без применения данного поезда, т.е. в обычных условиях. Также принимаем, что авария произошла на середине самого длинного перегона, состав вывести на станцию невозможно. К моменту прибытия пожарных подразделений в туннеле создалось сильное задымление.
Время свободного развития пожара будет состоять из суммы времени обнаружения (1мин.), времени сообщения о пожаре (2 мин.), времени следования к месту пожара (7мин.) и времени боевого развертывания ( из расчета 1,5 мин. на каждые 100м горизонтального пути) и будет составлять 26,5 мин. Определим путь пройденный пламенем за данное время : R = Vл*(-5) = 1*(26,5-5) = 21,5 м, т.е. на момент введения первых стволов огнем будет охвачен 1 вагон полностью и пламя перекинется на два рядом расположенных вагона.
Площадь пожара равна (прямоугольная форма) Sп=21,5*2,7 = 58,05 м2
Требуемый расход воды на тушение : Qтрт = Iтрт *Sп =0,12*58,05 = 7 л/с
Количество стволов для тушения Nстт = Qтрт/qст = 7/3,5 = 2 ств.«Б»
Количество стволов на защиту из тактических соображений принимаем равным 2.
Общий фактический расход воды на тушение составляет 14 л/с.
Для тушения привлекается следующее число личного состава :
звенья для тушения пожара - 20 чел;
пост безопасности - 4 чел;
поисково-спасательные группы- 30 чел;
водоподающая группа- 19 чел.;
резерв - 40 чел;
Итого для тушения пожара и проведения поисково-спасательных работ привлекается 113 человек.
Число отделений привлекаемых для тушения равно Nотд=113/4=29 отд.
Номер вызова сил и средств (для Минского гарнизона) - 5-ый.
б) Для тушения пожара используется проектируемый поезд (расположение по схеме а, см. рис.10). Условия развития пожара такие же, как в рассматриваемом выше пункте а).
Один из спасательных поездов оказывается полностью отрезан от очага пожара тремя электропоездами, и его не имеет смысла вводить в действие, так как одновременно на линии могут находиться только 4 электропоезда. В этом случае маневр на путях затруднителен, развести поезда на ветках метрополитена практически невозможно. Если производить развод поездов, то время прибытия аварийно-спасательного поезда к месту пожара составит : 10 мин. - на разводку, 4 мин. - следование по незадымленной зоне туннеля, 6,6 мин - по задымленной зоне; общее время - 20,6 мин, т.е. использовать этот поезд неэффективно. За это время пожарный поезд находящийся на противоположном тупике прибудет к месту аварии, проведет аварийно спасательные работы и эвакуирует половину спасаемых людей. Силы и средства не вводятся одновременно с двух сторон, что противоречит Приказу №182.
в) Для тушения пожара используется проектируемый поезд (расположение по схеме б, см. рис.10). Условия развития пожара такие же, как в рассматриваемом выше пункте а).
В случае возникновения аварии на том же перегоне оба аварийно-спасательных поезда оказываются отрезанными двумя составами от очага горения. В данном случае обеспечивается маневренность поездов и разводка поездов за 2 минуты; т.е. поезд, прибывший в район станции метрополитен «Автозаводская» переводится на параллельную ветку и пожарный поезд выходит из тупика. К месту пожара он будет следовать :
сл = сл1 +сл2+сл3 ,
где сл1 - время на разводку вагонов (2мин);
сл2 - время движения при скорости 90 км/ч (незадымленная зона);
сл3- время движения при скорости 10 км/ч (задымленная зона);
сл2 = 1,5/90*60 = 1 мин.
сл3 = 1,1/10*60 = 6,6 мин.
сл = 2+1+6,6 = 9,6 мин.
Второй аварийно спасательный поезд находящийся на запасной ветке станции метрополитена «Октябрьская» к месту аварии будет следовать :
сл = сл1 +сл2+сл3 ,
сл1 = 1,8/90*60 = 1,2 мин.
сл2 = 6/90*60 = 4 мин.
сл3= 1,1/10*60 = 6,6 мин.
сл = 1,2+4+6,6 = 11,6 мин.
Как видим, оба поезда практически одновременно быстро прибывают к месту аварии и приступают к спасанию людей.
Определим путь пройденный пламенем за данное время : R = Vл*(-5) = 1*(11,6-5) = 6,6 м.
Площадь пожара равна (прямоугольная форма) Sп=6,6*2,7 = 17,82 м2
Требуемый расход воды на тушение : Qтрт = Iтрт *Sп =0,12*58,05 = 7 л/с
Количество стволов для тушения Nстт = Qтрт/qст = 7/3,5 = 2 ств.«Б»
Количество стволов на защиту из тактических соображений принимаем равным 2.
Вместимость двух поездов позволяет эвакуировать сразу же всех людей находящихся в горящем поезде. Примерно к 22-24 минуте после возникновения пожара все люди будут эвакуированы, а с 20 минуты личный состав приступит к тушению пожара водяными стволами.
Для тушения со спасательным поездом привлекается следующее число личного состава :
звенья для тушения пожара - 20 чел;
пост безопасности - 4 чел;
водоподающая группа-6 чел.;
поисково-спасательные группы 10 чел;
резерв - 20 чел;
Итого для тушения пожара и проведения поисково-спасательных работ привлекается 54 человек.
Число отделений привлекаемых для тушения равно Nотд=60/4=15 отд.
Номер вызова сил и средств (для Минского гарнизона) - 4-ый.
3. Расчет механизмов.
3.1. Тяговая передача. Подвеска редуктора.
Устройство и принцип действия.
Тяговая передача предназначена для передачи вращения с вала тягового двигателя на ось колесной пары (рис.14.) Тяговая передача состоит из тягового редуктора 3, смонтированного на оси колесной пары 4, и карданной муфты 2, соединяющей вал тягового двигателя 1 с валом редуктора.
В редукторе применяется косозубая передача. Применение косозубых передач по сравнению с прямозубыми имеет то преимущество, что в зацеплении находятся одновременно не менее двух зубьев, что уменьшает нагрузку на них; передача приобретает спокойный без ударов ход, снижается уровень стука. Профили рабочих поверхностей зубьев очерчены по эвольвенте, что упрощает изготовление шестерен путем нарезания их червячными фрезами.
1 4 2 3
Рис.14 . Тяговая передача.
Ведущая шестерня выполнена заодно с валом и соединена через карданную муфту с валом двигателя. Ведомое колесо напрессовано на удлиненную ступицу первого колесного центра.
3.2. Кинематический расчет двигателя вагона.
Кинематический расчет начинаем с определения общей массы поезда и проводим для двух режимов работы : стационарного (V=90 км/ч) и аварийного (V=10 км/ч). Согласно технической характеристике масса вагонов поезда будет составлять 70,04 т. Общая вместимость состава - 510 чел. Учитывая массу оборудования и людей общая масса состава равна М = 510*100+70040+6000 = 127040 кг.
КПД мотор-редуктора равно 0.9, тогда при движении к месту пожара со звеном ГДЗС необходимая мощность, развиваемая двигателем составит : N1 = P1*V1/102* = 760400*25/102*0,9 = 207081 Вт 210 кВт.
Согласно технической характеристике принимаем два стандартных двигателя.
Мощность в аварийном режиме работы при движении от места пожара, когда масса поезда равна 127040 кг :
N2 = P2*V2/102* = 1270400*2,8/102*0,9 = 38750 Вт 40 кВт.
В соответствии с требованиям предъявляемым к вагонам метрополитена определим усилия, развиваемые на колесе двигателя.
При стационарном режиме движения удельное сопротивление вагона равно : = 1,1+(0,09+0,022m)*V2/Q = 1,1+(0,09+0,022*2)*902/76,54 = 15,3 кгс/тс,
где - удельное сопротивление состава, кгс/тс;
m - число вагонов;
V - скорость движения, км/ч;
Q - расчетный вес поезда ,тc.
Необходимая сила тяги на ободе колеса равна : Fк = {102*(1+)*a+}*Q,
где а - заданное ускорение разгона, м/с2
1+ - коэффициент инерции вращающихся частей, ориентировочно принимают 1,1;
Fк = (102*1,1*1,3+15,3)*76,54 = 12335,2 Н.
Сила тяги, развиваемая одним двигателем :
Fкд = Fк /m = 12335,2/2 = 6167,6 Н.
Мощность развиваемая одним двигателем :
Nкд = Fкд *V/367 = 6167,6*90/367 = 1512,5
При аварийном режиме движения данные параметры будут иметь следующие значения :
= 1,1+(0,09+0,022m)*V2/Q = 1,1+(0,09+0,022*2)*102/127,04 = 1,2
Fк = {102*(1+)*a+}*Q = (102*1,1*1,3+1,2)*127,04 = 176,5 Н.,
Fкд = Fк /m = 176,5/2 = 88,25 Н.
Nкд = Fкд *V/367 = 88,25*10/367 = 2,4
ВЫВОД
В ходе разработки данного проекта была проанализирована информация инспекции ГПН на метрополитене, Минского городского управления при МЧС Республики Беларусь, теория и примеры тушения пожаров в подземных сооружениях метрополитена, требования Боевого устава пожарной службы, Строительных норм и правил, инструкций и другой нормативной документации.
На основе расчетов и сопоставлений доказано, что применение пожарного аварийно-спасательного поезда для проведения первоочередных аварийно-спасательных работ и тушения пожара в подземных сооружениях метрополитена необходимо и целесообразно. В результате применения данного поезда время прибытия пожарных подразделений к месту пожара сокращается на 46% и составит 12 минут, привлекаемое число сил и средств становится значительно меньшим (количество задействованного личного состава уменьшается на 41%), облегчается и упрощается работа по спасанию людей, локализации и ликвидации пожара. Номер вызова для привлечения сил и средств МЧС для тушения пожара в подземных сооружениях метрополитена уменьшается до четвертого.
ЛИТЕРАТУРА
Анурьев В.К. Справочник конструктора-машиностроителя, т.1-3. М.-Просвещение, 1985г.
Астахов П.Н. Справочник по тяговым расчетам. - М, Транспорт, 1973г.
Вагоны. Проектирование, устройство и методы испытаний. Под ред. Кузьмича А.М. - М, Машиностроение, 1978г
ГОСТ 12.1.004-91.Пожарная безопасность. Общие требования.
Гузенков В.П. Детали машин. - М.-Высшее образование, 1979г.
Дмитриченко А.С. и др. Методическое пособие к выполнению курсового проекта по прикладной механике (раздел «Детали машин») - Мн.- ВПТУ, 1995г.
Добровольская Э.М. Вагоны метрополитена типа Е : устройство и оборудование. - М, Транспорт, 1989г.
Зычков Э.А. Исследование условий обеспечения безопасной эвакуации пассажиров при пожарах в перегонных тоннелях метрополитена//НИИПБ; Научное обеспечение пожарной безопасности №8, 1999
Иванов А.А, Иванова Л.В. Прикладная механика. Курсовое проектирование. М.- Высшая школа, 1979г.
Инструкция о порядке взаимодействия органов пожарной охраны МВД СССР и МПС СССР по организации пожарного надзора и тушению пожаров на объектах метрополитена.
Кашаева.А.Н. - М, Машиностроение, 1981г.
Кимстач И.Ф. и др. Пожараня тактика: Учеб.пособие для пожарно-техн. училищ и нач. состава пожарной охраны.- Стройиздат, 1984 г.
Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Под ред.
Кошмаров А.И. Термодинамика и теплопередача в пожарном деле. -
М., Высшая школа, 1982 г.
14. Краснов Ю.С. Справочник молодого рабочего по изготовлению и монтажу вентиляционных систем. -2-е изд. -М.:Высшая школа, 1989.
15. Организация проведения аварийно-спасательных работ и тушение пожара в метрополитене: Методическое пособие, Мн.- МГУ при ГУВПС МВД Беларуси, 1995г.
Повзик А.К. «Пожарная тактика»,М.-Строииздат, 1984г.
Приказ №140 ГУВПС «Об утверждении БУПС».
Приказ №182 «Об утверждении Наставления по газодымозащитной службе» от 1.12.1996 г.
СНиП 2.01.02-85*. Противопожарные нормы.
СНиП II-40-80 «Метрополитены».
Титков В. Эхо бакинской трагедии.. Пожарное дело, 1996. №2
Шишканов М.М, Воробьев В.К, Тумарович Ю.Г. « Основы пожарно-тактической подготовки»-Мн., ВПТУ, 1996г.
Приложение
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА . /ст."Парк Челюскинцев"/
Станция метро "Парк Челюскинцев" - мелкого заложения, закрытого типа, общая длина - 300 м, расстояние до ближайших станций: "Московская" - 1023 м,"Академия наук" - 1001 м.
В комплекс станции метрополитена входят:
1. Два подземных помещения со служебными вестибюлями.
2. Станционные туннели и пассажирская платформа.
3. Подплатформенные кабельные коллекторы, водоотливные установки.
4. Стационарная вентшахта.
5. Тяговопонизительная подстанция со вспомогательными помещениями.
6. Пешеходные лестницы для входа и выхода с платформы.
Все конструкции помещений на станции выполнены из несгораемых материалов (бетон, железобетон) полы в служебных помещениях выполнены из трудносгораемых материалов (деревянные конструкции пропитаны огнезащитным составом, линолеум - самозатухающий). Входы на станцию осуществляются непосредственно из пешеходных переходов в вестибюли.
Максимальный пассажирский поток в часы "пик" составляет:
- посадка - 470 человек
- высадка - 620 человек
Питание тяговой сети производится постоянным током с напряжением 825 В. Все помещения для пассажиров и обслуживающего персонала на станции обеспечены аварийным освещением, которое включается автоматически при отключении рабочей электросети.
Все служебно-бытовые, подплатформенные помещения и кабельные коллекторы оборудованы автоматической пожарной сигнализацией, в коридорах установлены кнопочные извещатели. Приемная станция установлена в комнате дежурного по станции.
Для координации работы всех объектов и служб метрополитена на станции предусмотрена следующая связь:
- АТС метрополитена, связанная с городской телефонной сетью;
- поездная радиосвязь;
- местная радиосвязь внутри объектов метрополитена;
- туннельная телефонная связь;
Для перевозки пассажиров на линии используются 4-х вагонные составы, вместимостью 170 чел/ваг. Максимальная парность в часы "пик" движения - 24 пары/час, интервал движения по линии - 2.5 минуты.
Водоснабжение .
На станции имеется внутренний противопожарный водопровод. Ввод осуществляется от городского водопровода диаметром 100 мм. Водопроводная сеть станции объединена трубопроводами, проложенными в туннелях, с ближайшими станциями "Московская" и "Академия наук". На станции имеется 12 пожарных кранов диаметром 50 мм, которые оборудованы головками
"Богданова", рукавами длиной 20 м (в торцах платформы 4 ПК = 40 м), стволами. Из них:
в вестибюле N 1 - 4 шт.с давлением 2 кгс/см2
- в вестибюле N 2 - 4 шт.с давлением 2 кгс/см2
- на платформе - 4 шт.с давлением 2 кгс/см2
В ящиках пожарных кранов установлены кнопки дистанционного включения электрозадвижек, расположенных на трубопроводе ввода.
Пожарные краны диаметром 50 мм установлены по одной стороне тоннелей через каждые 90 м на водопроводе диаметром 89 мм. Пожарные краны оборудованы соединительными головками "Богдонова" без рукавов и стволов.
По оси симметрии платформы через каждые 30 м установлены пожарно-поливочные краны диаметром 50 мм в люках типа "метро". Пожарные краны оборудованы только соединительными головками "Богданова".
Наружное противопожарное водоснабжение обеспечивается от городских гидрантов.
Наружное противопожарное водоснабжение обеспечивается:
со стороны входов N 1,2: двумя пожарными гидрантами, расположенной на городской кольцевой водопроводной сети диаметром 300 мм по проспекту Ф.Скарыны (расстояние 20 и 170 м) и одним пожарным гидрантом по ул.Толбухина (расстояние 150 м).
со стороны входа N 3: одним пожарным гидрантом, расположенным на городской кольцевой водопроводной сети диаметром 300 мм по проспекту Ф.Скарыны (расстояние 60 м).
Подобные документы
Оперативно-тактическая оценка жилого дома. Расчет сил и средств на тушение пожара. Проведение аварийно-спасательных работ. Оказание помощи пострадавшему. Карточка боевых действий караула. Организация тушения пожара подразделениями пожарной охраны.
курсовая работа [89,8 K], добавлен 27.05.2015Оперативно-тактическая характеристика объекта. Расписание выездов пожарных подразделений. Схема наружного водоснабжения. Расчет параметров пожара на момент введения сил и средств первым подразделением. Порядок организации тушения возможного пожара.
курсовая работа [368,8 K], добавлен 13.05.2014Тушение пожаров летательных аппаратов на земле и проведение аварийно-спасательных работ. Решение комплексной задачи по расчёту сил и средств при тушении пожара на объекте хранения нефтепродуктов. Оценка обстановки на месте пожара на момент прибытия.
контрольная работа [71,8 K], добавлен 08.10.2010Оперативно-тактическая характеристика зданий и сооружений. Выписка из расписания выезда пожарных аварийно-спасательных подразделений. Обоснование места возникновения возможного пожара и огнетушащего вещества. Схема расстановки сил для тушения пожара.
курсовая работа [1014,3 K], добавлен 15.11.2012Особенности возникновения пожаров на элеваторах. Оперативно-тактическая характеристика объекта (ККЗ ОАО "СК" Агроэнерго"). Характеристика здания, пути эвакуации людей. Установки пожаротушения и пожарной сигнализации. Определение параметров пожара.
контрольная работа [47,6 K], добавлен 19.06.2012Особенности развития пожара на воздушном судне, потерпевшем бедствие. Планирование боевых действий по тушению пожаров на воздушных суднах при проведении массовых мероприятий. Специфика расчета сил и средств на тушение пожара в ОАО "Аэропорт Сургут".
дипломная работа [22,0 M], добавлен 12.10.2012Особенности организации и тушения пожаров на объектах энергетики. Действия работников органов подразделений по чрезвычайным ситуациям при тушении пожаров в электроустановках. Организация проведения аварийно-спасательных работ, связанных с тушением пожара.
реферат [402,5 K], добавлен 13.02.2016Характеристика территории и особенности планировки объекта. Оперативно-тактическая характеристика зданий и сооружений. Выбор и обоснование места возникновения возможного пожара. Расчет динамики развития пожара и расчет сил и средств для его тушения.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 15.11.2012Тушение пожара на территории одноэтажного здания, принадлежащего оптовой торговой базе. Расчет сил и средств. Оперативно-тактическая характеристика. Разведка пожара, изучение документации, проведение эвакуации. Техника безопасности при тушении пожара.
курсовая работа [47,1 K], добавлен 12.12.2012Организация связи и оповещения в ходе ведения аварийно-спасательных работ. Порядок действий дежурной смены при ликвидации ЧС. Охрана труда и требования безопасности при проведении аварийно-спасательных работ. Расчет сил и средств на тушение пожара.
дипломная работа [840,9 K], добавлен 25.03.2019