К вопросу о разработке методики обоснования тактико-технических требований к комплексу технических средств ликвидации чрезвычайных ситуаций на метрополитене

УДК 614.8

К вопросу о разработке методики обоснования тактико-технических требований к комплексу технических средств ликвидации чрезвычайных ситуаций на метрополитене

ISSN 1996-8493

© Технологии гражданской безопасности, 2013

Д.В. Баев, С.П. Тодосейчук

Аннотация

Данная статья посвящена анализу материалов по проблеме создания технических средств ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на метрополитене. Проведен анализ нарушений нормальной работы, аварий и чрезвычайных ситуаций на метрополитене, изучена область применения имеющихся технических средств и определены направления деятельности по их совершенствованию. В статье также представлено описание подходов к разработке методики обоснования тактико-технических требований к комплексу технических средств ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

Ключевые слова: метрополитен; тактико-технические требования; чрезвычайная ситуация; методика.

Methods of Justification for Tactical-Technical Requirements of Technical Means for Emergecy Elimination in the Subway

ISSN 1996-8493

© Civil Security Technology, 2013

D. Baev, S. Todoseichyk

Abstract

This article is devoted to the analysis of materials on the problem of creation of technical means of liquidation of consequences of emergency situations on the subway. The analysis of disturbances, accidents and emergency situations on the subway, studied the use of existing technical means and define the directions of their improvement. The article also presents the description of the development of a methodology of substantiation of the tactical and technical requirements to the complex of technical means of consequences for emergency elimination.

Key words: subway; tactical-technical requirements; emergency situation; methods.

Метрополитен является быстрым, удобным и безопасным транспортом, разгружающим городские магистрали, что способствует снижению уровня шума в городах и уменьшению загрязненности воздуха.

По протяженности линий Московский метрополитен занимает третье место в мире (после метрополитенов Нью-Йорка и Лондона), а по числу перевозимых за сутки пассажиров — он наиболее загружен. Поэтому любой сбой в работе метро, любая авария дезорганизует городское движение, что резко отрицательно сказывается на работе прилегающих предприятий и других городских структур. Надежность работы метрополитена и оперативность реагирования на возможные сбои в работе — основная задача всех руководящих, технических и эксплуатационных подразделений метрополитена.

Для ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций (далее — ЧС) метрополитена привлекаются различные городские аварийно-спасательные службы, прежде всего, поисково-спасательные службы МЧС России. [1]. Для повышения эффективности их деятельности при ликвидации последствий ЧС на метрополитене необходимо постоянное совершенствование оснащения аварийно-спасательных формирований современными образцами технических средств.

Для создания технических средств, на основании анализа чрезвычайных ситуаций на метрополитене, оперативно-тактической обстановки, способов и технологий проведения аварийно-спасательных работ, технического оснащения и тактических возможностей подразделений и формирований МЧС России и других факторов, авторами планируется разработка методики обоснования тактико-технических требований к комплексу технических средств ликвидации чрезвычайных ситуаций на метрополитене.

Тактико-технические требования (далее — ТТТ) рассматриваются как комплекс определяемых или задаваемых значений показателей, предъявляемых к системе или изделию и включающих:

определение назначения и описание функциональных действий;

перечень необходимых для данной системы или изделия показателей;

качественные характеристики системы или образца;

количественные показатели и конструктивные (системные) требования;

условия использования и эксплуатационные характеристики;

дублирование, надежность, ремонтопригодность, порядок и сроки технического обслуживания условия хранения и транспортировки;

специфические особенности, присущие только данной системе (изделию) [2].

Актуальность разработки методики, с учетом особенностей современных условий, состоит в необхо-

димости создания соответствующего комплекса аварийно-спасательных средств (далее — КАСС). Требования к нему определяются возможными чрезвычайными ситуациями применительно к Московскому метрополитену, так как он является наиболее загруженным. Последствия нарушений нормальной работы на нем и чрезвычайных ситуаций могут нести наибольшие человеческие жертвы, а имеющиеся технические средства не могут в полной мере отвечать требованиям скорейшей локализации и ликвидации негативных последствий. Применение комплекса на метрополитенах в других городах также целесообразно.

В результате выполнения работы планируется получить следующие основные результаты:

1. Методика обоснования тактико-технических требований к комплексу технических средств ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на метрополитене, отражающая его качественные и количественные характеристики.

2. Рекомендации по применению новых технических средств и технологий ведения аварийно-спасательных работ при чрезвычайных ситуациях на метрополитене.

В настоящее время перечень нарушений нормальной работы и чрезвычайных ситуаций на метрополитене уже давно не ограничивается только пожарами и неисправностями подвижного состава и пути. К ним относят: механические повреждения подвижного состава (крушение поезда), тоннелей и станций (обрушение), нарушение работы эскалатора (остановка, авария), химические загрязнения (ртуть, аммиак, фтор) и т.д. [1].

Анализ статистики чрезвычайных ситуаций и происшествий на метрополитене показывает, что наиболее опасными из них стоит считать террористические акты. Метро является одним из самых уязвимых объектов — за последние годы оно неоднократно подвергалось атакам террористов (пример: 20 марта 1995 Токио — зариновая атака, 7 июля 2005 Лондон — взрыв 3 поездов, 11 апреля 2011 Минск — взрыв и т.д.).

Московской метрополитен является одним из наиболее загруженных, что создает затруднения по предотвращению терактов и приводит к большим жертвам в случае их возникновения. Первый теракт в истории Московского метрополитена произошел 8 января 1977 года в поезде метро между станциями «Измайловская» и «Первомайская». Наибольшее количество жертв террористических атак в истории Московского метрополитена пришлось на 6 февраля 2004 года и 29 марта 2010 г. В табл. 1 представлен перечень основных аварий и терактов на Московском метрополитене [3].

Анализ показывает, что наибольшее количество жертв и пострадавших в Московском метрополитене возникло в результате террористических актов, поэ-

Аварии и теракты на Московском метрополитене

Таблица 1

№ Дата Тип Место Погибло, чел. Ранено, чел.

1 8 января 1977 Теракт Перегон ст. Измайловская - ст. Первомайская 7 37

2 15 апреля 1979 Сход с рельсов Перегон ст. Автозаводская - ст. Коломенская - -

3 10 июня 1981 Пожар в поезде Перегон ст. Третьяковская - ст. Октябрьская -- -

4 17 февраля 1982 Поломка эскалатора Ст. Авиамоторная 8 30

5 20 апреля 1987 Пожар в поезде Ст. Павелецкая - -

6 17 января 1994 Пожар Электродепо «Владыкино» - -

7 30 марта 1994 Крушение поездов Перегон ст. Нагорная - ст. Нахимовский проспект - 16

8 31 марта 1994 Сход с рельсов Серпуховско-Тимирязевская линия - -

9 31 марта 1994 Крушение поездов Ст. Петровско-Разумовская - 4

10 11 июня 1996 Теракт Перегон ст. Тульская - ст. Нагатинская 4 14

11 1 января 1998 Теракт Вестибюль ст. Третьяковская - 3

12 Размывы Перегон ст. Царицыно - ст. Кантемировская - -

13 5 февраля 2001 Теракт Ст. Белорусская - 9

14 6 февраля 2004 Теракт Перегон ст. Автозаводская - ст. Павелецкая 41 250

15 29 ноября 2004 Крушение поездов ст. Чертановская - -

16 25 мая 2005 Авария энергосети 52 станции оказались обесточены - -

17 19 марта 2006 Обрушение Перегон ст. Войковская - ст. Сокол - -

18 25 июня 2008 Сход с рельсов Перегон ст. Владыкино - ст. Отрадное - 8

19 27 марта 2010 Задымление Перегон ст. Электрозаводская - ст. Семеновская - -

20 29 марта 2010 Теракт Ст. Лубянка 28 76

21 29 марта 2010 Теракт Ст. Парк культуры (радиальная) 13 12

22 4 июня 2010 Падение дерева Перегон ст. Измайловская - ст. Первомайская - -

23 26 октября 2011 Пожар Перегон ст. Орехово - ст. Царицыно - -

24 15 апреля 2012 Нарушение работы эскалатора Вестибюль ст. Комсомольская - 9

тому особое внимание при разработке методики будет уделяться ликвидации последствий применения взрывчатых и химически опасных веществ.

Предварительный анализ показывает, что при моделировании ликвидации последствий ЧС на метрополитене в настоящее время не учтен ряд важных факторов, например, необходимость обеспечения спасателей дыхательными, изолирующими средствами на время не менее 4-х часов, доставка специального крупногабаритного и тяжеловесного оборудования при выходе из строя эскалаторов и прочие.

При ведении аварийно-спасательных и других неотложных работ (далее —АСДНР) на метрополитене используются специальные технические средства. Основными из них на данный момент являются вспомогательная тележка (рис. 1) и тяговое устройство «Хеш».

Вспомогательная тележка является специальным средством обслуживания вагонов метрополитена и предназначена для обеспечения эвакуации поездов (метровагонов) при аварийных ситуациях, связанных, в основном, с заклиниванием или повреждением колесных пар. Тележка состоит из двух колесных пар, четырех станин и четырех башмаков. Перед применением она нуждается в сборке, на что затрачива-

ется дополнительное время. А ее общая масса 237 кг требует применения физических сил при транспортировке.

Тяговое устройство фирмы «Хеш» предназначено для перемещения подвижного состава при его сходе с рельсов и других авариях. Оно состоит из раструба, тягового каната, вертлюга, крепежного каната, крепежного троса и двух рельсовых блоков. Тяговое устройство, как и вспомогательная тележка перед использованием требуют дополнительного времени на работы по их сборке. [1]. Оно представлено на рис. 2.

Рассмотренные специальные технические средства в полной мере не могут быть использованы при разрушении путей, так как основными опасностями (согласно табл. 1) в метро являются взрывы, пожары и за рубежом происходившие теракты с применением химического оружия (1995 год Япония). Имеющиеся технические средства обеспечивают транспортировку вагонов в аварийных ситуациях и не решают такие вопросы, как ликвидация последствий применения радиоактивных или химических веществ, быстрая доставка спасательного оборудования к месту происшествия и так далее. Поэтому новые технические средства должны обеспечить выполнение комплексных задач.

Рис. 1. Вспомогательная тележка, где: 1 — колесная пара;

2, 3 — станина; 4 — башмак; 5 — шкворень

При проведении АСДНР для обеспечения стабилизации поврежденного состава, а также в качестве подкладок и упоров при работе с домкратами используются специальные приспособления и средства технического оснащения. К ним относят: домкраты, гидравлические аварийно-спасательные инструменты (далее — ГАСИ), специальные ключи и др. В ходе таких работ могут также применяться пневматические, электрические и другие ручные инструменты. ГАСИ используются при стабилизации, разборке и подъеме (приподнимании) поврежденного вагона. Эти операции выполняются с помощью различных типов ГАСИ: резаков, ножниц, разжимов, ножниц-разжимов, силовых цилиндров и домкратов [1].

Представленный анализ показывает необходимость разработки новых требований к техническим средствам, учитывающих особенности проведения АСДНР на метрополитене (например, работы в ограниченном пространстве, значительные весовые нагрузки и др.), а также методики их обоснования, которая может определить их качественные и количественные показатели, состав, оснащение, перечень решаемых задач.

Оборудование для АСДНР имеет большие габаритные размеры и массу, поэтому при его транспортировке спасательные и восстановительные формирования сталкиваются с рядом проблем (например, спуск по неработающему эскалатору, погрузка и выгрузка из автомобилей, доставка на станции метрополитена по маршевым лестницам).

На проведение основных технологических операций АСДНР необходимо определенное время (из опыта работ известно, что на транспортировку оборудования в среднем требуется не менее 1,5 часов) [1]. Нормы времени могут быть увеличены на 10— 30 % в зависимости от факторов конкретных условий хода АСДНР. Например, если учесть плотное движение на дорогах в утренние и вечерние часы, то время доставки оборудования может значительно увеличиться. Использование новых технических средств и технологии позволит сократить это время, и тем самым добиться снижения количества человеческих жертв и уменьшения времени восстановления движения поездов.

На основе проведенного анализа последствий возможных чрезвычайных ситуаций, имеющихся специальных технических средств, последовательности действий спасательных и восстановительных формирований и учета вновь выявленных факторов,

Рис. 2. Гидравлическое тяговое устройство «Хеш», где: 1 — раструб; 2 — тяговый канат; 3 — вертлюга; 4 — крепежный

канат; 5 — крепежный трос; 6 — рельсовый блок

будут разработаны общие требования к вновь создаваемому комплексу. Они включают:

обеспечение ликвидации прогнозируемых последствий чрезвычайных ситуаций;

массогабаритные показатели комплекса; деблокирование пострадавших из завалов и поврежденных вагонов, оказание им первой помощи при различных видах аварий и ЧС;

обеспечение пострадавших и спасателей средствами индивидуальной защиты (например, вследствие проблем задымленности туннеля);

перевозку и модульную замену оборудования для АСДНР и стойкость к механическим нагрузкам;

работоспособность в диапазоне возможных температур.

При создании КАСС также необходимо руководствоваться следующими принципами:

автономность — большой запас хода, рациональный комплект медицинских средств, высокая подвижность, значительная устойчивость и дальность действия средств связи.

обслуживаемость и восстанавливаемость — регулярное выполнение технического обслуживания и ремонта, блочность и обеспечение постоянной унификации боевой готовности КАСС;

стабильность — сохранение основных технических и эксплуатационных характеристик КАСС на протяжении установленного срока эксплуатации, с условием проведения регламентированного технического обслуживания.

Для оценки КАСС определены следующие качественные требования:

назначения. Данные требования устанавливают показатели обеспечивающие выполнение КАСС своих функций в заданных условиях с необходимой эффективностью. Определяют его габариты и массу, имеющие важное значение при использовании в ограниченном пространстве. Сюда также включают показатели необходимой мощности, грузоподъемности, развиваемой скорости и других, которые характеризуют его применение по предназначению:

надежность, состоящая из сочетания показателей безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости;

эргономичность, состоящая из показателей работы операторов, средств отображения информации и организации рабочего места;

безопасность, показатели взрыво-, пожаро- и электробезопасности спасателей и окружающих людей;

стандартизации и унификации. Характеризуют эффективность технических решений и включают в себя: уровни стандартизации, унификации и преемственности, показатели технологичности, характеризующие возможность выпуска изделия (изготовления

и сборки с заданным уровнем качества) с наименьшими производственными затратами и в кратчайшие сроки. [3]

Для обоснования тактико-технических требований разрабатывается соответствующая методика. Для ее разработки выполняется анализ ранее проведенных исследований в данной области, и в соответствии с вновь выявленными факторами (аварийные ситуации на Московском метрополитене, при которых имеющиеся специальные технические средства не могут в полной мере удовлетворять ликвидации их последствий) обосновываются критерии и разрабатывается методическая модель с учетом обоснованных критериев.

Кроме качественных и количественных характеристик в ходе исследования определяются технологии действий спасателей, условия использования, эксплуатационные характеристики и воздействие внешних факторов на разрабатываемый КАСС. В общем виде комплекс может включать следующие аварийно-спасательные и специальные средства (рис. 3).

Комплекс средств ликвидации по следствий ЧС на метрополитене

Аварийно-спасательные средства

Специальные приспособления и средства технического оснащения

Средства энергообеспечения

Средства индивидуальной защиты спасателей и пострадавших

Средства радиационной и хим. разведки

Средства связи и управления

Средства оказания первой помощи

Рис. 3. Структура комплекса средств ликвидации последствий ЧС на метрополитене

При разработке комплекса нами будет использована система модульного типа (компонование комплекса необходимыми модулями (контейнерами) непосредственно перед выездом на место ЧС) для решения следующих задач:

деблокирование и извлечение пострадавших; оказание первой помощи пострадавшим; обеспечение постоянной готовности и оперативная доставка специальных технических средств и оборудования в район ЧС;

связь и управление в районе ЧС; энергообеспечение источниками электропитания постоянного и переменного тока;

обеспечение средствами индивидуальной защиты пострадавших и спасателей;

обеспечение радиационной и химической разведки.

В результате обоснования граничных условий для проведения исследований, критериев и показателей, характеризующих ТТТ к комплексу, проводится оценка эффективности и проверка уровня заданных свойств комплекса на соответствие его необходимым требованиям, и также разрабатываются предложения по практическому использованию нового КАСС.

Исследования будут проводиться на основе математического и компьютерного моделирования.

Компьютерную модель комплекса планируется оценить на результатах экспериментов или сравнением с информацией о реальных аварийно-спасательных операциях, проведенных в Московском метрополитене в последние годы.

В завершении работы представляются технико-экономические показатели разработанного комплекса.

Таким образом разрабатываемая в течение 2013— 2015 годов методика обоснования ТТТ комплекса технических средств ликвидации ЧС на метрополи-

тене позволит подготовить техническое задание на проведение ОКР и создание КАСС для решения задач по ликвидации ЧС на метрополитене.

Литература

1. Одинцов Л.Г., Соломатин К.А., Жданенко И.В. Справочник спасателя. Книга 13. Ведение аварийно-спасательных и аварийно-восстановительных работ на метрополитене. М.: ФЦ ВНИИ ГОЧС, 2003. 116 с.

2. Мещеряков Е.М., Батырев В.В. О последовательности разработки научно-методических основ для выроботки требований к системам и средствам // Технологии гражданской безопасности. 2012. Т. 9. № 1 (31).

3. http://ru.wikipedia.org

Сведения об авторах

Баев Дмитрий Витальевич: аспирант, ФГБУ ВНИИ ГОЧС

(ФЦ), инж. путей сообщ.

121352, г. Москва, ул. Давыдковская, 7.

E-mail: bbgpresent@mail.ru

Тодосейчук Сергей Павлович: к.т.н., ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), с. н. с.

121352, г. Москва, ул. Давыдковская, 7. Тел.: (499) 445-50-24. доб. 40-24 и 42-81. E-mail: ampe777@mail.ru