华兰欣子
1 引言在地铁火灾事故中,造成人员极大伤亡的主要原因在于火灾烟气控制系统没能有效地控制烟气蔓延以及没能有效地组织人员疏散。我国规范虽然对地铁烟控系统有要求,但烟控系统的有效性和经济性很难估量,因此运用性能化设计的思想,借助火灾研究领域得到较好应用的 FDS (Fire DynamicsSimulator)模拟地铁车站的三维烟气流场,对地铁车站火灾烟气的蔓延情况及烟气控制系统对烟气的控制效果进行研究,提出性能化的地铁烟控系统模式。2 模型建立 几何模型本文针对北京地铁某典型车站的结构形式,如图 1 所示:下层的岛式站台通过两端的楼梯与上层两端的站厅连接,一端站厅有一个出口 B 通道通向室外地面,另一端站厅有两个出口 A、C 通道通向室外地面。出口 A、B 的通道截面均为 4m×3m,出口 C 的通道截面为 5m×3m。整个车站长 163m,宽 ,中部站台高 ,两端站厅高3m。连接站台和站厅的两个楼梯上方的顶棚下设有 高 L 型的挡烟装置 SBW (Smoke BlockingWall),并各有两个 1m×1m 的机械排烟口 SEG(SmokeEvacuateGate)。 数学模型采用美国国家标准局(NIST)建筑与火灾研究实验室(BFIL)开发的火灾动态模拟软件 进行数值计算,基本方程如下[1]:连续方程:采用混合分数燃烧模型和大涡湍流模型 LES(LargeEddySimulation),设定火源为稳定庚烷火,热释放功率 5MW。采用 LES 模型允许的最大网格尺寸为火灾特征直径 的 1/10[1],由前面条件设定得 D*=,故网格尺寸取 ,为提高模拟准确度,火源和风机处局部加密取 ,整个车站计算区域的总网格数为 82236 个。 边界条件三个出口连通外界大气,外界 1 个标准大气压,温度 20℃。每个机械排烟口风量 55m3/s。由于隧道中部的区间风机离车站较远,风阻较大,有关实测其对站台风速一般小于 1m/s[2],故忽略其对车站火灾烟气的影响,另外也没有考虑外部风和列车活塞风的影响。 有效性验证将只有左端两个排烟口排烟时现场实测的各截面上风速平均值与同样工况下的 FDS模拟结果比较,如图2所示,二者相吻合,因此用FDS在上述设定条件下可以较好的反映火灾烟气流场的真实情况。3 无机械排烟的模拟结果与分析图 3 ̄ 图 7 中,左边为温度标尺,单位℃;右边为速度标尺,单位 m/s。中间分别是站厅层 H= 高度处,车站 中 轴 Y=11m 截 面 上 的 t=60s、180s、360s 时的烟气 粒 子 分 布 和 温 度 场 (temp),速度场(vel)。温度场中的黑点是用来显示烟气运动情况的烟气跟踪粒子。其中 为人眼特征高度[3]。《 地铁设计规范》中要求6min内将人员撤离站台,因此重点研究了360s时能否满足疏散要求的情况。如图 3 ̄ 图 5 所示,火源分别设在左、右站厅和中部站台,研究在没有任何机械排烟的情况下,由火焰浮力作用、膨胀力作用和烟囱效应驱动下的烟气蔓延情况。 左站厅着火无机械排烟图 3 中,火源处火焰浮力羽流上冲,由于靠近墙壁,空气只能从没有墙壁的方向卷吸进入羽流,致使火焰向左侧墙壁偏斜[4];由于内外温度差导致密度差引起烟囱效应[4],烟气粒子沿着墙壁从左站厅的出口B 排出,没有扩散到站台中部,同时由于火焰羽流上部的膨胀作用和下部的卷吸作用,形成车站上层的向右气流和车站下层的向左气流,并通过右站厅两出口 A 和 C 补气,形成保证人员向右疏散的新鲜气流。出口 A、C 的温度、风速完全可以满足疏散要求。 右站厅着火无机械排烟图 4 中,火源处火焰浮力羽流上冲,同样由于靠近墙壁,火焰向右侧墙壁偏斜;由于烟囱效应,大部分烟气粒子沿着墙壁从右站厅的出口通道面积较小的出口 A 排出,没有扩散到站台中部,同样由于膨胀作用和卷吸作用,形成车站上层的向左气流和车站下层的向右气流,并通过左站厅出口 B 补气,形成保证人员向左疏散的新鲜气流。出口 B 的温度、风速完全可以满足疏散要求。 中部站台着火无机械排烟图 5 中,火源处火焰浮力羽流竖直上冲,碰到顶棚产生射流,同时由于火焰羽流上部的膨胀作用和下部的卷吸作用,形成车站上层的流向两端的气流和车站下层的流向中间的气流,但下层气流速度较小,由于烟囱效应,热烟气向两端蔓延,注意到大部分烟气粒子向只有一个出口的左厅蔓延,在到达两端的楼梯处发生沉降弥散,笼罩两端楼梯和站厅,结合 图 8,左 右 出 口 的 疏 散 路 径 上 都 不 能 达 到NFPA130 中规定的温度不超过 60℃能见度不低于10m 的要求[5],阻止人员疏散。4 机械排烟的模拟结果与分析由前面分析知中部站台着火为最危险的情形,需要进一步研究。如图6~图7所示,火源仍设在中部站台,分别研究排烟风机单独排烟时和加装挡烟装置配合排烟风机排烟时,对火灾烟气蔓延的控制效果。 中部站台着火有机械排烟无挡烟装置图 6 中,烟气向两端楼梯和站厅蔓延,在楼梯处被排烟风机排出,但由于三个出口补风形成的气流扰乱了楼梯处的烟气而造成弥散,笼罩楼梯和站厅,影响人员安全疏散。 中部站台着火有机械排烟有挡烟装置图 7 中,烟气向两端楼梯和站厅蔓延,由于楼梯上方挡烟装置有效的蓄烟和防止气流扰动,使烟气很好地被排烟风机排出。排烟的同时,需要由三个出口补风,正好形成了延疏散通道经连接站厅站台的楼梯至站台中部的空气流,既阻止了烟气任意蔓延,又保证了人员能迎着新鲜空气疏散。左右出口的疏散路径上的温度、风速可以满足疏散要求,可以看到右端楼梯处风速将近 3m/s。 有、无机械排烟的能见度对比图 8 中,右边为能见度标尺,单位 m,中间分别是中部站台着火有、无机械排烟时站厅层 H=高度处、车站中轴 Y=11m 截面上的 t=300s 的能见度。可以看到无机械排烟时两端楼梯处和站厅的能见度很小,而有机械排烟和挡烟装置时两端楼梯处和站厅的能见度将近 30m,完全能够保证人员安全疏散[5]。5 结论 无机械排烟当左、右站厅着火时,由于烟囱效应,不需要机械排烟,就可以保证人员从另一端站厅安全疏散。当中部站台着火时,没有机械排烟,人员将无法安全疏散。火场烟气明显的分为两层,即上层热气流层和下层冷气流层。烟囱效应在地铁车站中比较复杂,其影响因素主要是火源的位置和出口通道的面积:首先全部或大部分的烟气将从距离最近、最先到达的出口排出,此时位置是主要的影响因素; 如果在位置上没有优势,烟气将从出口通道面积较小的出口排出,面积成为主要影响因素。 机械排烟排烟风机单独排烟,由于扰动很大,烟气还会扩散至站厅。挡烟装置配合排烟风机排烟,挡烟装置将烟气阻隔在一定的蓄烟区域里,并由排烟风机及时排出,被动挡烟和主动排烟相互配合,达到很好的控烟效果。由于烟囱效应的影响,烟气有向出口面积较小的一端蔓延的趋势,而人员可以从出口面积较大的有迎面补风气流的出口进行疏散。机械送风口或自然补风口的位置不当、时机不当将会助燃火势,短路风流,影响烟气的控制。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:
初见521125
作为大众重要的交通工具,城市轨道交通的安全管理工作显得尤为重要。我整理了轨道交通安全管理论文范文,欢迎阅读!
城市轨道交通运输安全管理探究
摘要:作为城市轨道交通运营的重要环节之一,城市轨道交通运输安全管理质量的有效提升,不仅能够充分保障公众的人身安全,确保人们出行平安,还能够高效应对轨道交通突发事件,将运营风险降至最低。本文对影响城市轨道交通运输安全的因素进行简要分析,并给出一些运输安全管理提升策略,以供同仁参考。
关键词:轨道交通;运输安全管理;提升策略
中图分类号:U213文献标识码: A
随着我国经济水平的持续提升、城市人口的迅猛增长,发展城市轨道交通成了大多数高密度人口城市的选择。随着国务院对城市轨道交通审批权的下放,全国各地轨道交通建设热情空前高涨。然而,随着轨道交通建设力度不断加大,随之带来运营人才的匮乏、居民对轨道交通安全的认识严重不足等安全问题。北京地铁5号线屏蔽门夹人事故、上海地铁列车冲突事故,无不给地铁安全运营敲响警钟。因而,积极提升城市轨道交通运输安全管理质量,是以人为本理念的升华、坚持安全发展的原则要求,不仅有助于城市窗口形象的展示、企业社会责任的提升、更是对乘客生命安全高度重视的体现。因此,展开有关城市轨道交通运输安全管理的研究,对于促进我国城市轨道交通建设的稳健、长久发展具有重要的现实意义。
一、城市轨道交通运输安全的影响因素分析
结合当前我国城市轨道交通运输安全管理的现状以及普遍存在的安全问题,不难发现,人、车辆、线路及其他相关设备、外力因素、管理因素等是直接影响城市轨道交通运输安全的主要因素,具体分析如下:
一、人员
员工:人是轨道交通运营安全的控制因素,特别是行车指挥和列车驾驶等关键岗位,由于人的安全意识麻痹、不安全行为和违章指挥、违章操作,可能直接引起各类安全事故的发生。
乘客:安全乘车知识匮乏、自救能力欠缺。
二、设备
a)车辆。车辆系统的重大危险源有机械故障、电气故障、制动故障、车门故障等主要部件的损坏、系统控制失常、人为破坏等因素,可能造成列车脱轨、列车火灾、列车冲突等事故、并可能引发拥挤踩踏等次生灾害。
b)线路系统。线路系统的重大危险源有断轨、轨道胀轨变形、道岔伤损、道床病害等造成的列车延误、限速、停运等,严重时可能引起列车脱轨等事故。
c)供电系统。供电系统的重大危险源有牵引供电、接触网、动力供电系统故障造成大面积停电、运营中断、火灾等。
d)通信信号系统。通信信号系统的重大危险源有轨旁ATP或车载ATP故障、道岔控制故障、信号联锁系统故障、调度指挥系统中断,可能造成列车冲突、运营指挥失控、运营秩序紊乱等。
三、环境
e)a)自然环境。自然环境方面的重大危险源有恶劣天气、洪水、地震等,可能导致停运、设备故障、结构变形、基础设施破坏等。
b)运营环境。地铁车辆和车站空间相对封闭、狭小,且人员密集、流动性大,在发生各类突发事件时事态扩散速度快,危险程度高,人员疏散困难,现场控制难度大。
c)社会环境。社会环境方面的重大危险源有乘客的不安全候、乘车行为,人为破坏和恐怖袭击等,可能导致运营设备损坏、运营中断及乘客伤亡等。
四、管理
管理方面的风险源是因管理制度缺失、管理人员的违章指挥、管理不到位、处置不合理等影响运营及人员、设备、设施各方面的安全问题。
二、城市轨道交通运输安全管理提升策略
在认真分析和充分了解影响我国城市轨道交通运输安全的主要因素之后,广大城市轨道交通工作者们应坚持探索、不断实践,积极采取策略来有效提升交通运输安全管理质量。结合多年实践经验,笔者认为,轨道交通应秉承“安全第一、预防为主、综合治理”的工作理念,努力做好以下工作:
(一)夯实安全基础、建立安全体系、树立安全意识
以教育、培训为主,奖罚为辅的“一侧两翼”策略开展安全管理工作,主要开展以下几项工作:
夯实安全基础主要体现在:一是健全安全管理网络,建立以决策层、管理层(监督层)和执行层为主的三级安全管理网络,配备专兼职安全管理人员,满足运营安全管理要求;二是规范安全管理工作,紧扣“管生产必须管安全”的原则,落实各层级安全责任书的签订,定期组织安全教育、安全检查、安全例会等各项活动,全面实施过程管控;三是重视安全基层建设,建立员工个人安全教育档案,做到一人一档,借助行业内的事故事件案例组织全员学习,提升安全意识与技能;四是完善安全管理制度,结合行业及企业特点,编制相应的安全生产管理制度及应急预案。
建立安全体系主要工作有:一是积极开展危险源识别、评价工作,启动危险源管控系统、安全风险管理体系,规范现场危险源管控;二是推进职业健康体系建设、环境体系建设,识别并收集相关律法规及标准,按规范要求做好检验检测,邀请行业专家对职业健康、环境体系进行工作指导,认真做好“三标”体系审核工作。
树立安全意识工作主要通过组织开展各项安全活动树立全员安全意识。一是组织事故处理、故障分析、演练现场在内的“三个回头看”活动,针对运营事故事件、应急演练存在的问题,定期组织“回头看”活动,查找规章制度、人员技能、设备设施存在的问题与不足,及时落实整改措施;二是全面落实安全管理三级培训,三级安全教育不合格不得上岗;三是随时、随地、随人的即时安全教育活动,督促现场开展员工业务技能培训,通过组织开展班前安全预想、周/月安全例会加强员工安全意识;四是加强安全绩效管理,严格按照相关奖惩制度,对违章人员实施处罚。
(二)强化安全队伍培养,提升安全管理能力
按照现在企业安全管理模式,现场需要既懂安全管理,又懂现场生产的新一代轨道交通安全管理人员。企业应积极按照《安全生产法》要求,制定安全管理人员准入机制、激励机制,切实提高安全管理准入门槛。可以制定措施,支持安全管理人员取得相应的职业资格证书(注册安全工程师),并通过创新安全条线队伍培训管理形式,通过走出去、请进来等方式加强安全条线队伍的培训,拓展安全管理视野,同时加强车间、班组层级安全管理人员业务技能培训,创新安全培训教材,健全培训手段,跨部门、专业组织开展专题研讨、经验座谈、现场观摩等互动活动,提高培训效果。
(二)强化乘客安全乘车教育,提升乘客应急自救能力
在实际生活中,常常会出现乘客因安全意识薄弱而引发乘车事故的不良现象,如某乘客在警报声后仍冲向地铁,导致其严重夹伤;又如上下班高峰期,乘客乘车过于拥挤,而踩踏摔倒人员的惨剧。基于此,必须坚持强化乘客安全教育,增强安全乘车的宣传力度,从而促进安全乘车意识的有效养成。例如,可通过持续循环播放有关安全乘车的宣传视频、在站台站厅内张贴上醒目、易懂的安全标识等声色传播,提升乘客的感官意识;通过不断的开展丰富多彩的安全乘车进社区、进校园等活动,加强乘客与轨道交通工作人员的互动;通过安全乘车现场活动,帮助乘客解疑答惑,倾听他们对地铁安全管理的建议;通过邀请乘客参观轨道交通设备设施,加强对轨道交通企业的了解;通过邀请乘客参与应急演练,切身体会突发事件如何应对;还可以通过在乘客中聘请“安全使者”、志愿者帮助轨道交通运营企业扩大乘客安全乘车宣传面。
(三)完善应急管理体系,提升应急处置能力
完善的应急预案和员工的应急处置能力是轨道交通事故事件能否得到及时、正确和妥善处理的重要保证。围绕着“预防、预备、响应以及恢复”的工作核心,轨道交通运营企业应建立健全轨道交通运营应急体系,强化应急处置培训,以完善应急预案为基础,不断加强应急队伍建设,通过组织各级应急演练,提高应急管理能力,使企业的应急处置水平得到了稳步提升。
首先,认真组织危险源排查及风险分析。在危险因素分析及事故隐患排查、治理的基础上,确定危险源、可能发生事故的类型和后果,进行事故风险分析,并指出事故可能产生的次生、衍生事故,形成分析报告,分析结果作为应急预案的编制依据,并精心制定实用、可行的突发事故应急预案。
其次,结合事故(事件)现场处置实际需求,建立接触网/高压、车辆脱轨/倾覆、通信或信号、轨道等专职救援抢险队伍,确保队伍稳定,完善管理制度,定期开展培训,保证应急救援能力。
按需配备应急处置专业设备、器材、通讯工具等装备、物资,制定应急物资装备检查、维护、清洁保养制度,定置、定人管理,确保应急救援物资装备日常完备有效。
强化应急演练,提升实战能力。以提高应急指挥人员的组织协调能力、应急队伍的实战能力为着眼点,重视对演练效果的评估、总结,推广好经验,及时整改存在的问题。
(四)持续提升技术与装备水平
在城市轨道交通运输安全管理过程中,积极引进先进的技术与装备,能够有效提升相关设备运行的安全性、正常性,显著降低突发事件、事故以及故障的发生概率。具体应用如表二所示。
表二先进技术在城市轨道交通运输安全管理上的应用
三、结语
总而言之,随着我国城市化进程的持续推动,城市轨道交通建设规模的日益增大,安全运输管理在城市轨道交通运行中的作用将会越来愈大。为了充分确保行车安全与人身安全,广大轨道交通建设者们应积极寻求有效策略来提升城市轨道交通安全运输管理质量,从而推动该我国城市轨道交通的健康、稳定与持续发展。
参考文献
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[2]韩学江.基于路网的城市轨道交通行车安全运输研究[J],科技传播,2013(22).
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