地铁火灾事故灭火救援处置对策

王艳兵，张玮玮，高 松

(石家庄市公安消防支队，河北 石家庄 050000)

地铁火灾扑救是当今世界的一大难题。因地铁具有空间封闭、结构复杂、人员密集、逃生疏散困难等特点，通信、排烟、照明、破拆、灭火救援难度大，一旦发生火灾将严重影响人民群众生命财产安全，探讨地铁火灾事故灭火救援技战术措施意义重大。本文在石家庄市首期运营的部分地铁站点进行烟气模拟测试的基础上，开展地铁灭火救援技战术模拟测试，以探讨地铁火灾事故灭火救援对策。

1 地铁火灾事故灭火救援处置难点

1.1 有毒浓烟积聚，排烟散热困难

地铁因结构复杂、环境密闭、人流密集、通道狭窄，连通地面的疏散、排烟通道少，烟热气易聚集，在短时间内容易造成场所温度上升、烟气弥漫、能见度降低，同时有毒高温烟气会造成被困人员中毒、昏迷，甚至死亡，不仅严重阻碍了消防部队的进攻路线，也给救援力量疏散救人带来了巨大挑战。

1.2 被困人员众多，疏散困难

地铁站台层至地面层纵深大，布局复杂，人员撤退历经距离长，花费时间多，一旦发生火灾，站台层处于断电状态，视野降低、高温气体烟呛、黑暗、紧张心理等因素直接影响人员行动能力，同时，初起火灾浓烟的扩散方向，往往与人员的疏散方向一致，烟气扩散速度比人群疏散速度快，使人们无法逃避高温浓烟的危害，增大了火场疏散难度[1]。

1.3 信号屏蔽受阻，通信指挥困难

地铁站点建筑多为钢筋混凝土结构，结构中的钢筋网及周围的土体或岩石对电磁波有一定的屏蔽作用，并且站台垂直纵深较大(如石家庄地铁站台层至地面平均深度18 m)，对消防部队使用的350 MHz通信电台干扰较大，会出现联络不畅或中断的现象，导致前后方指挥与作战失联，直接影响现场通信组网指挥命令的上传下达。

1.4 火场环境复杂，救援行动困难

地铁站地下工程隐蔽，内部结构多样，功能复杂，存在众多意外情况和不确定因素，内攻人员的作战危险系数相对高。此外，电客车上的电气设备多、环境封闭，一旦发生火灾，车厢内火势蔓延迅速，加大了消防部队作战行动的难度[2]。

2 地铁火灾事故烟气模拟测试

在地铁火灾灭火救援现场，准确实施防烟、排烟战术方法，可以有效驱散火场高温烟气，提高火场能见度，为内攻灭火与疏散救人提供可靠的保障。为此，在石家庄地铁1号线解放广场站开展了冷、热烟测试工作，重点对烟气扩散态势、烟气流速、烟气浓度、烟气毒性以及疏散逃生速率进行了测试与分析，为地铁灭火救援作战方法提供一定参考数据。

选取石家庄地铁解放广场站作为测试地点，在站台、站厅及出口处选择了12个特征测量柱，分别以A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L表示，其中站台7个(A～G)，站厅5个(含出口处，H～L)。每个测量柱上均贴以1～5号标志纸，分别表示1.5，2.0，2.5，3.0，3.5 m标高，每个测量柱分别设置一名观察人员，以点火为起始时间，分别记录烟气流经各标志纸所需的时间。测试中烟气流动态势如图1所示。

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2.1 烟气扩散态势

可以看出，第一次点火发烟量较小，扩散程度远不如第二、第三次剧烈。点火初期，排烟和送风风机均未开启时，烟气呈现从火源向站台、站厅和出口处的扩散趋势，在纵向立面上呈现由上向下蔓延趋势；当排烟和送风风机开启后，烟气在经过一段时间的初始扩散态势的继续之后，在站台内排烟风机的作用下，烟气开始呈现出从外(站厅)向内(站台)倒流的趋势。因此，消防人员开展内攻行动时，应当借鉴排烟风机启动后的效果合理选取进攻路线。

2.2 烟气流速

点火初期，排烟和送风风机均未开启时，在站台处，烟气横向扩散速度约为0.2～0.3 m·s-1，烟气纵向扩散速度约为0.02 m·s-1左右。当排烟和送风风机开启后，由于风速较大，与烟气流速相比，占主导地位，且测试点离风口相对较近，因此测出的数据大约为3～4 m·s-1，实际上基本为风机送风的风速，没有实际意义。

2.3 烟气浓度

使用发烟弹的情况下，点火4 min后烟气浓度达到最大，最大光密度值为2～3；未使用发烟弹的情况下，点火8 min后烟气浓度达到最大，最大光密度值为3～4。最大烟气浓度的持续时间与开启风机的时间以及数量有关。

点火后测点处测出的燃料不完全燃烧所产生的CO含量明显升高，随着柴油中低馏分减少，火势逐渐减弱，CO含量逐渐下降。相对于站台，站厅火源规模较小，点火后O2含量降低幅度较小，仅从20.9%下降到20.4%。LEL(可燃气体)在油料添加完后，基本保持在14.9%,且在整个测试过程中基本未有变化。多次点火试验均未测出有H2S成分。

2.5 人员疏散逃生试验测试

在无烟状态下，参与测试的310人从站台上点火区经由中间楼梯疏散到地面4号出口，共用时136 s，平均疏散速率为每秒2.28人。在点火发烟初期即开始进行疏散的状态下，310人从站台上同样位置疏散到站厅(以刚出现到站厅计)，共用时150 s，平均疏散速率为每秒2.07人；从站台疏散到地面4号出口，共用时184 s，平均疏散速率为每秒1.68人。根据测试结果可知，两次疏散测试的中间时间段疏散速度快。在第二次发烟疏散时，存在人员心理紧张、烟气初期浓度太高等多方面因素，疏散速率偏低。因此，消防部队应当延长疏散救人的时间，重点加强搜救中间时间段的任务分工。

3 地铁火灾事故灭火救援作战方法

3.1 防烟排烟

在前期研究的基础上，结合烟气测试结论及灭火救援处置预案，设置以下四种排烟方案：

排烟方案一：起火点在隧道区间内部时，隧道内排烟系统启动，按照前后方站点全力送风，隧道区间全部风机排烟的模式开启地铁风机，同时配合防排烟区间形成有效隔断，在不影响排烟送风效果的前提下最大限度地减小烟气蔓延范围。

当列车在隧道内发生火灾时,只要不完全丧失动力,应尽量将列车开行至前方车站,按车行区火灾的模式进行排烟和疏散。若列车丧失动力滞留在隧道内时,则需要根据列车的着火部位,采用纵向通风的防排烟模式来保证乘客的疏散路径处于新风区,根据着火的位置不同,有以下几种防排烟模式：(1)列车前部发生火灾。为保证乘客的安全,应组织乘客向列车后侧车站疏散。同时,区间隧道通风系统迅速动作,列车后车站的隧道风机送风,列车前侧车站的隧道风机排风,使区间形成2～11 m·s-1的气流速度,乘客迎着新风方向疏散。(2)列车尾部发生火灾。此时乘客的疏散方向、防排烟系统的运作模式等与列车前部发生火灾反向。(3)列车中部发生火灾。此时，不管防排烟设备如何动作，总有一部分乘客处于非新风区，对事故救援和人员疏散最为不利。建议距离列车较近侧的车站排风，远端的车站送风，用时间差来弥补新风不足的问题。

排烟方案二：起火点在站台层时，站台层排烟防火阀全部开启排风模式，站厅层排烟防火阀全部开启送风模式，隧道内部风机全部开启排风模式，车站两侧风亭因风机全速运转，同时结合起火部位在站台层的位置视情放下防火卷帘和挡烟垂帘，阻止烟气向站厅层扩散。并利用移动排烟设施和挡烟垂帘在站台层内引导烟气流向，最大限度将烟气控制在起火部位附近。

排烟方案三：起火点在站厅层时，调整全部风机组全速运转，使站厅层排风，附属区域、站台层送风，避免烟气扩散。同时，结合起火部位在站厅层的位置视情放下防火卷帘和挡烟垂帘，阻止烟气向站台层扩散。并利用移动排烟设施和挡烟垂帘在站厅层内部引导烟气流向，最大限度将烟气控制在起火部位附近。

排烟方案四：起火点在附属区域，立刻通过关闭防火门建立防火防烟分区，隔离着火部位，同时调整风机组运行模式，达到事故区内部排风，其余区域送风的效果，避免烟气蔓延[3]。

3.2 疏散救人

灭火救援行动必须在正确研判灾情的基础上，坚持“救人第一”的战术指导思想，坚持人员搜救与灭火战斗同步展开。(1)侦查阶段。充分利用总控室进行侦查询情，结合数字化预案，掌握地铁内部各区域起火、烟雾扩散、人员疏散情况；掌握应急广播、送风排烟、应急照明等固定消防设施启动情况；查明各区域烧伤、烟气窒息或中毒昏迷、踩伤、挤伤等无自教能力的人员数量以及分布位置。(2)疏散阶段。打开车站的检票口和安全出口，将扶梯改为上行，通过应急广播发出火灾警报，指明疏散撤离路线，并派消防员在楼梯、道路拐角处组织引导乘客快速撤离；同时，沿疏散通道铺设发光救生照明线，利用照明车引入移动照明灯具，放置吸附式发光导向指示标志，指引疏散群众沿正确路线撤离。在疏散过程中加强乘客情绪安抚，防止出现拥堵、踩踏等事故。(3)攻坚救援。内攻搜救人员以4人组成1个攻坚组，以梯队形式展开，需要一次性携带防护、侦查、检测、救助、灭火、破拆、照明、通信等装备；首批到场力量在水枪掩护下，合理划分搜救区域，重点对站台层、站厅层的浓烟区域、燃烧部位边沿、车厢、设备房、辅助用房、卫生间、闸机口、疏散楼梯口、自动扶梯口、通道尽头等区域进行搜救，将被困人员转移至临时救助点，移交增援力量继续开展搜救，先抢救重伤员，引导有行动能力的人员进行疏散；增援力量在站厅层设置接力救助点，接应首批到场力量开展救助行动，采用接力救人的方法做好伤员转移；随后到场增援力量要辅助首批增援力量进行伤员转移，根据现场情况，增加临时救助点，做好搜救人员轮换准备，避免疲劳作战；同时，根据作战需要，利用水枪、水炮、排烟机等装备对内攻搜救人员进行梯队掩护[4]。

3.3 通信保障

800 M电台信号基站能够正常使用情况下，使用800 M电台XP-A0进行作战指挥，使用XP-A7通话组进行指挥调度，使用XP-A4通话组进行视频通信调度；并第一时间在站厅层、站台层、出入口架设400 M电台中继台，使用400 M电台1频道进行现场作战指挥、2频道现场供水，各战斗组之间使用其他频道进行通信。800 M电台信号基站不能正常使用情况下，第一时间在站厅层、站台层、出入口架设400 M电台中继台，使用400 M电台1频道进行现场作战指挥、2频道现场供水，各战斗组之间使用其他频道进行通信，必要时可在出入口设置通信接力点进行接力通信。视频传输方面，800 M信号基站能够正常使用时，使用XP-A4通话组进行视频通信调度；特殊情况下，调派联通公司通信保障车保障现场视频传输信号；通信保障车不能覆盖的范围内，架设视频传输中继台，通过指挥终端观看现场情况[5]。组网过程中，现场指挥部应当及时掌握现场单频道使用容量，峰值控制在每分钟15人次以内；使用通信面罩可以减少消防员手持装备数量，增强语音通信效果；支队应急通信分队应当随行作战，携带地下空间通信所需中继台、通信电缆等装备，用于应急情况下的现场临时组网。

3.4 火场破拆

根据现场实战演练情况，结合地铁火灾处置难点，火场破拆有以下几种方式：(1)自带锁开启车门。当车门无法自动开启时，利用车门自带解锁钥匙开启车门，也可以利用列车自身外解锁装置开启，或撬开区域检查盖用手将挂钩锁上顶或下拉打开。(2)车门、车窗破拆。首选玻璃破碎器击碎玻璃，也可以使用剪切钳、腰斧、大锤、无齿锯、彩钢板切割锯进行破拆[6]。(3)车体破拆。选取液压剪切钳切割、专用切割链锯对车体不锈钢板进行破拆，也可以使用无齿锯、双轮异向切割机进行破拆。(4)柔性通道破拆。使用无齿锯对外部包裹的钢板进行切割，切割出足够空间后，使用链锯对硅胶布进行切割。在地铁灭火救援中，应优先使用车门自带解锁钥匙打开车门、站台门，如需破拆使用玻璃破碎器，同时配合液压扩张剪切钳和彩钢板切割锯破拆。因切割效率低，不建议对车体、柔性连接通道进行破拆。

3.5 应急照明

根据实战演练情况，现场照明需要固定设施与移动设施相结合。(1)固定照明设施。火灾情况下，地铁站点内部的照明由应急照明设施保障，其持续时间不少于120 min。隧道内，照明供电由临近的地铁站点负责，即地铁站负责其相应上行一半及下行一半的区间供电，区间内照明设备建设原则为每10 m一处照明，每20 m一处应急照明。(2)移动照明设施。地铁火灾情况下，地铁地面层建议使用照明车辆、大型照明工具组或者月球灯等器材进行照明；地铁站厅层建议使用移动式照明器材以及一些便携类照明器材；地铁站台层建议内攻人员使用便携式照明器材与佩戴式照明器材。长时间灭火救援作战现场，可调集照明车辆、大型照明工具组进行照明，做好移动发电机加油和更换装备的准备，确保火场照明不间断。

3.6 蓄电池火灾扑救

地铁火灾事故极易导致Fas蓄电池组由于过载发生二次火灾，其火灾特点为：(1)闷烧时间长。蓄电池室为无人场所，火灾不易早期被发现，易经过闷烧期并转入剧烈燃烧阶段[7]。(2)烟气危害重。蓄电池室空间密闭、通风不良，火灾烟气蔓延迅速，能见度极低，使室内高温烟气积聚，不易散出，对处置人员危害较大。(3)火情侦察难。由于蓄电池室结构的特殊性，燃烧产生大量烟雾，积聚不散，火情难以准确判断。(4)扑救难度大。蓄电池室空间狭小，消防人员难以施救，射流也会受到内部阻隔物的干扰，影响灭火效果，蓄电池组持续放电可产生高电压，会引起电击或触电事故。

发生蓄电池火灾后，要第一时间切断电源，防止继续向蓄电池供电。及时启动蓄电池室气体灭火系统，采用全淹没方式，对防护区进行保护。处置前，要做好个人防护，穿着电绝缘套装，背负空气呼吸器进入现场，同时关闭气体灭火系统，使用漏电探测仪对可能漏电部位进行探测。处置过程中，要成立1个灭火组、1个破拆组，灭火组携带高压细水雾系统对着火部位进行灭火降温，破拆组携带断电剪剪断电池之间的连接线，剥离发生火灾的电池组。

[1] 张力元.地铁火灾事故预防对策探讨[J].武警学院学报,2013,29(6):69-70.

[2] 董国华.上海轨道交通区域灭火救援研究[C]//2013中国消防协会科学技术年会论文集,2013:4.

[3] 王丹晖.地铁列车火灾停靠站台与隧道的处置利弊[J].消防科学与技术,2007,26(3):279-282.

[4] 李军.浅谈固定消防设施在地铁火灾扑救中的应用[C]//2012中国消防协会科学技术年会论文集:上,2012:4.

[5] 张朝晖.地铁枢纽站火灾特性分析及灭火救援对策[J].消防科学与技术,2015,34(6):792-795.

[6] 王玮.地铁灾害处置中装备的实战化应用探索[J].消防界，2016(7):12-13.

[7] 王皎.我国地铁火灾扑救及应急救援探讨[J].中国公共安全(学术版),2011(1):61-64.