Моделирование пожара пассажирского поезда в железнодорожном тоннеле

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЖАРА ПАССАЖИРСКОГО ПОЕЗДА В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ …

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ март–апрель 2017 Том 17 № 2 ISSN 2226-1494 http://ntv.ifmo.ru/

SCIENTIFIC AND TECHNICAL JOURNAL OF INFORMATION TECHNOLOGIES, MECHANICS AND OPTICS

March–April 2017 Vol. 17 No 2 ISSN 2226-1494 http://ntv.ifmo.ru/en

УДК 614.841, 004.942

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЖАРА ПАССАЖИРСКОГО ПОЕЗДА

В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТОННЕЛЕ

А.И. Даниловa,b, И.А. Сиваковb,c, Н.В. Пилипенкоc, А.В. Петровc, П.А. Костереваc a

Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы МЧС России, Санкт-Петербург,

196105, Российская Федерация b

ОАО «Научно-исследовательский проектно-изыскательский институт «Ленметрогипротранс», Санкт-Петербург,

191002, Российская Федерация c

Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация

Адрес для переписки: Pilipenko38@mail.ru

Информация о статье

Поступила в редакцию 09.01.17, принята к печати 01.03.17 doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-2-340-347

Язык статьи – русский

Ссылка для цитирования: Данилов А.И., Сиваков И.А., Пилипенко Н.В., Петров А.В., Костерева П.А. Моделирование пожара пассажирского поезда в железнодорожном тоннеле // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. Т. 17. № 2. С. 340–347. doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-2-340-347

Аннотация

Аналитическими и численными методами выполнено моделирование динамики развития пожара и распространения опасных факторов пожара для аварийных ситуаций, связанных с пожаром пассажирского поезда, с учетом специфики используемых на российских железных дорогах подвижных составов. Рассмотрены конструктивные особенности некоторых типов вагонов и локомотивов, применяемых на железной дороге, процессы возникновения и развития пожара на них, влияние опасных факторов пожара на безопасность людей в тоннеле. Для моделирования развития пожара в тоннеле и определения динамики распространения пожара использована полевая математическая модель, основанная на решении системы уравнений Навье–Стокса для многокомпонентного неизотермического течения в существенно дозвуковом приближении, реализованная в программе FDS. Приведены результаты моделирования для различных сценариев пожара, выполнены расчеты тепловой мощности пожара с учетом свойств горящих материалов и конструктивных особенностей подвижного состава, выполнена оценка обеспечения безопасности людей при пожаре. Результаты работы применены при разработке проектной документации на железнодорожные тоннели в

ОАО «Научно-исследовательский проектно-изыскательский институт «Ленметрогипротранс».

Ключевые слова пожар, железнодорожный тоннель, противопожарная защита, опасные факторы пожара, пожарная нагрузка, мощность пожара, полевая модель пожара, модель крупных вихрей, FDS

NUMERICAL SIMULATION OF PASSENGER TRAIN FIRE

IN RAILWAY TUNNEL

A.I. Danilova,b, I.A. Sivakovb,c, N.V. Pilipenkoc, A.V. Petrovc, P.A. Kosterevac a

Saint Petersburg University of State Fire Service of EMERCOM of Russia, Saint Petersburg, 196105, Russian Federation b

JSCS&R Design and Survey Institute "Lenmetrogiprotrans", Saint Petersburg, 191002, Russian Federation c

ITMO University, Saint Petersburg, 197101, Russian Federation

Corresponding author:Pilipenko38@mail.ru

Article info

Received 09.01.17, accepted 01.03.17 doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-2-340-347

Article in Russian

For citation: Danilov A.I., Sivakov I.A., Pilipenko N.V., Petrov A.V., Kostereva P.A. Numerical simulation of passenger train fire in railway tunnel. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2017, vol. 17, no. 2, pp. 340–347 (in Russian).

doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-2-340-347

Abstract

The paper presents analytical calculation and numerical simulation of fire, smoke and toxic gases spreading in the case of railways passenger train fire in a tunnelin view ofthe design features of certain types of Russian railway passenger cars and locomotives, the stages of the fire growth and the influence of various conditions on people safety in the tunnel. For a passenger train fire simulation we have used computational fluid dynamics model of fire-driven fluid flow based on solving a large-eddy simulation form of the Navier–Stokes equations appropriate for low-speed, thermally-driven flow with an

Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики,

340 2017, том 17, № 2

А.И. Данилов, И.А. Сиваков, Н.В. Пилипенко, А.В. Петров, П.А. Костерева

emphasis on smoke and heat transport from fires, realized in the FDS program. The simulation results of various fire scenarios are given. The calculation of fire heat powerwas performedwith consideration for the properties of the flammable materials and design features of train cars and locomotives. The assessment of the provisioned people's safety was carried out. The results were applied in the design of railway tunnels in JSCS&R Design and Survey Institute "Lenmetrogiprotrans".

Keywords fire, railway tunnel, fire protection, fire hazard, fire load, fire power, Сomputational Fluid Dynamics (CFD), Large Eddy

Simulation (LES), FDS

Введение

Проблема обеспечения безопасности при пожарах в железнодорожных тоннелях приобретает все большую значимость. Это обусловлено ростом пассажиро- и грузоперевозок, масштабами последствий при отсутствии необходимого уровня противопожарной защиты и переходе пожара в развитую стадию.

Трудности проведения работ по локализации и ликвидации пожара, а также спасению большого количе- ства людей, которые могут одновременно пребывать внутри тоннеля, могут привести к катастрофиче- ским последствиям, сопровождаться массовой гибелью людей и большими материальными потерями.

Снижение потерь и затрат при пожарах требует тщательно разработанных организационных, тех- нических и профилактических решений. Для этого необходима информация о том, как развивается и рас- пространяется пожар, а также как опасные факторы пожара (ОФП) воздействуют на людей, оборудование и конструкции тоннеля. Для решения этой задачи во всем мире принято выполнять анализ динамики раз- вития пожара и распространения ОФП с применением современных технологий компьютерного модели- рования1.

При этом нужно учитывать специфику объекта: для железнодорожных тоннелей важно отличать пожары в пассажирских поездах от пожаров в товарных поездах. Пассажирские поезда не перевозят дру- гих грузов, кроме багажа и почты. Товарные поезда могут перевозить значительные количества грузов, включая опасные грузы, но из людей в них только бригада машинистов, иногда еще несколько человек.

Только в двупутных тоннелях и в длинных тоннелях есть возможность нахождения более одного поезда в тоннеле в одно и то же время. В случае аварии неповрежденный поезд в большинстве случаев имеет воз- можность выехать из тоннеля.

Список крупных железнодорожных аварий, повлекших за собой значительные материальные поте- ри или гибель людей, за период 1990–2016 гг. включает в себя приблизительно 125 крупных железнодо- рожных аварий по всему миру. Большая часть аварий сопровождалась сходом с рельс и (или) столкнове- ниями [1–4]. За рассмотренный период в мире пожары с катастрофическими последствиями в железно- дорожных тоннелях происходили достаточно редко, с периодичностью 1 пожар в 5 лет. Большинство воз- никающих пожаров является следствием причин, практически не поддающихся профилактике со стороны обслуживающего персонала, и связаны с горением пожарной нагрузки и источниками зажигания, вноси- мыми в тоннель подвижным составом [1, 5–7]. Особо стоит отметить пожар в тоннеле Китцштайнхорн

(г. Капрун, Австрия) 11 ноября 2000 года, когда полностью сгорел поезд, а от удушья погибло

155 пассажиров [8, 9].

Джонатан Барнетт [10] пришел к выводу, что определение оптимальных проектных аварийных си- туаций имеет решающее значение для эффективного проектирования системы противопожарной безо- пасности и позволяет минимизировать негативные последствия от их наступления.

В России на сегодняшний день развитие нормативной и методической базы не успевает за потреб- ностями проектно-строительной области. Так, например, проектирование систем противодымной венти- ляции требует знания тепловой мощности пожара и расхода продуктов горения. В большинстве развитых стран, активно использующих тоннели, регулярно проводятся научно-исследовательские работы по про- тивопожарной тематике и комплексные огневые испытания по определению различных параметров по- жаров в тоннелях [11], что позволяет учитывать при проектировании специфику применяемых на желез- ной дороге подвижных составов и видов перевозимых грузов. В России в течение последних 20–30 лет работы подобного характера практически не проводились, поэтому для тоннельных сооружений эти ве- личины не нормированы, отсутствуют методики их расчета, отсутствуют в открытом доступе экспери- ментальные базы по результатам сжигания различных видов вагонов и локомотивов с оценкой их проти- вопожарных характеристик и физико-химических свойств материалов, из которых они изготовлены, от- сутствуют статистические базы по пожарам, их последствиям, особенностям ликвидации и т.д.

В связи в этим в настоящей работе приведены результаты и анализ моделирования динамики раз- вития пожара и распространения ОФП для двух аварийных ситуаций, связанных с пожаром пассажирско- го поезда, с учетом специфики используемых на российских железных дорогах подвижных составов.

В качестве примера можно привести общепризнанные в мире и считающиеся эталонными американские стандарты

NFPA 502 «Standard for road tunnels, bridges and other limited access highways» и NFPA 130 «Standard for Fixed

Guideway Transit and Passenger Rail Systems»

Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики,

2017, том 17, № 2

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЖАРА ПАССАЖИРСКОГО ПОЕЗДА В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ …

Математическая модель возникновения и развития пожара

Для описания турбулентного течения реагирующей смеси использовались уравнения сохранения массы, импульса и энергии, формирующие систему уравнений Навье–Стокса для многокомпонентного неизотермического течения (существенно дозвуковое приближение) [12]:

– уравнения неразрывности

ρ ρu j

 0;

t xi

– уравнения движения

ρui ρui u j ρ  τij

    ρgi  f d ,i  m b'''ub ,i ;

t x j xi x j

– уравнения баланса массы компонентов смеси

ρY ρu j Y   μ μ t  Y

      R ;

t x j x j  Sc Sct  x j

– уравнение энергии:

ρh ρu j h P   μ μ   h  qrj

  0    t    q ''' .

t x j xi x j  Pr Prt  x j x j

Для замыкания данной системы уравнений используются уравнение состояния идеального газа,

Y

P0  RρT   ,

C M 

и уравнение для энтальпии единицы массы, выраженной через массовые доли компонентов Y и энталь- пию каждого из компонентов:

 T  h Yi , T    Yi  h0f ,i   C p ,i T  dT  .

  i

 T0 

В данной системе уравнений используются следующие обозначения: ρ – плотность, 𝑢 – компо- ненты скорости, 𝑌 – массовая доля компонента, Sc – число Шмидта, 𝑅 – средняя скорость химической реакции, μ – динамическая вязкость, μ – подсеточная турбулентная вязкость, p – давление, τ – тензор напряжений, g – ускорение свободного падения, f d ,i – сила сопротивления неразрешенных лагранжевых

частиц, m b'''ub,i – источниковый член, учитывающий эффекты пиролиза или испарения, h – энтальпия единицы массы, 𝑞̇ – тепловыделение в ходе химической реакции на единицу объема, – радиацион- ный перенос, R – газовая постоянная, T – температура, 𝑀 – масса компонента, ℎ , – энтальпия каждого из компонентов, 𝐶 , – теплоемкость при постоянном давлении каждого из компонентов; прямая линия означает осреднение (фильтрование).

Основные уравнения модели дополняются также моделью турбулентности (модель крупных вих- рей с подмоделью Дж. Дидорфа для расчета подсеточной турбулентной вязкости), моделью горения на основе модели константы смешения для расчета средней скорости химической реакции R , лучистого теплопереноса и теплопереноса в твердых телах, моделью движения частиц для расчета взаимодействия частиц сажистого аэрозоля и их осаждения на конструкциях.

На основе приведенной математической модели, реализованной в программном комплексе, было проведено моделирование различных аварийных ситуаций в тоннелях.

Тепловая мощность пожара для различных аварийных ситуаций

Для определения мощности необходимо знать количество, низшую теплоту сгорания и скорость выгорания материалов, задействованных в каждой из ситуаций.

На основе обобщения и анализа технических заданий и исходных данных по ряду объектов проек- тирования ОАО «Научно-исследовательского проектно-изыскательского института «Ленметрогипрот- ранс», а также конструкторской документации на некоторые виды вагонов и локомотивов были определе- ны характеристики пожарной нагрузки материалов пассажирского вагона и тепловоза 2ТЭ10МК

(табл. 1 и 2). Данные по приведенной пожарной нагрузке и расчетной пиковой мощности пожара в даль- нейшем используются в качестве одного из основных параметров при моделировании пожара. Вид и мас- са материала определялись по проектной и конструкторской документации, физико-химические свойства и низшая теплота сгорания материала – по данным [13].

Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики,

342 2017, том 17, № 2

А.И. Данилов, И.А. Сиваков, Н.В. Пилипенко, А.В. Петров, П.А. Костерева

Расчет пиковой тепловой мощности пожара проводился на основании методики МЧС1 и рекомен- даций ВНИИПО2 по формуле

Qп  η  Qнр  ψ  F , р где  – коэффициент полноты сгорания; Qн – низшая теплота сгорания пожарной нагрузки, МДж·кг–1;

–2 –1

 – массовая скорость выгорания, кг·м ·с ; F – площадь очага пожара, м .

Коэффициент полноты сгорания принимался равным 0,9 (максимальное значение для пожара, ре- гулируемого нагрузкой, в соответствии с рекомендациями ВНИИПО).

Низшая теплота сгорания и скорость выгорания принимались как средневзвешенные значения для всех материалов, составляющих пожарную нагрузку3:

N

Qнр   Qнрi  mi / M , i 1

N ψ   ψi  mi / M , i 1

где Q – низшая теплота сгорания i-го материала, МДж·кг–1; ψi – массовая скорость выгорания i-го ма-
р
нi
териала, кг·м–2·с–1; mi – масса i-го материала, кг; М – суммарная величина пожарной нагрузки, кг.
Низшая теплота       Приведенная
Масса материала mi,
Наименование материала                                сгорания 𝑄н ,    пожарная нагрузка gi,
кг
МДж·кг–1 [13]          кг·м–2
Пластик бумажнослоистый
361,2                  18,00                6,73
декоративный
Винилискожа                          182,6                  18,51                3,50
Пленка полиэтиленовая                362,7                  47,10               17,68
Пленка полиамидная                    321                   31,00               10,30
Пленка поливинилхлоридная            396,2                  34,25               14,05
Плита столярная                      695,2                  20,00               14,39
Плита фанерная                      1125,6                  22,00               25,63
Плита древесно-волокнистая           869,4                  20,90               18,81
Фанера                               581,2                  16,24                9,77
Линолеум алкидный                    624,1                  27,10               17,51
Линолеум «Карбоксилин»               423,6                  24,30               10,66
Резиновые уплотнители                392,4                  36,00               14,62
Текстиль                             218,6                  18,84                4,26
Деревянные бруски,
272,4                  12,30                3,47
пропитанные антипиреном
Стеклопластик                        123,5                  18,80                2,40
Ковровое покрытие                    276,3                  19,60                5,61
Суммарная приведенная пожарная нагрузка G, кг·м–2                               179,40
Средневзвешенная низшая теплота сгорания 𝑄н , МДж·кг–1                          25,28
Средневзвешенное значение скорости выгорания, ψ, кг·м–2·с–1                     0,027
Таблица 1. Масса и низшая теплота сгорания, расчетная масса приведенной пожарной нагрузки
материалов, применяемых в конструкции пассажирских вагонов

При площади пассажирского вагона 70 м2 и распространении пожара по всей площади расчетное пиковое значение тепловой мощности пожара составляет 42,2 МВт.

Тепловая мощность пожара при горении материалов отделки тепловоза и кабельной продукции со- ставляет 8,94 МВт. Дополнительно учитывалась возможность аварийного розлива дизельного топлива и его возгорания на площади, равной площади поддона под моторной секцией дизель-генератора. Тепловая мощность пожара при горении дизельного топлива при площади разлива 3,64 м2 составляет 6,24 МВт.

Мощность пожара при пожаре одной секции тепловоза составляет 15,18 МВт.

Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности. Приложение к приказу МЧС России от 30.06.2009 № 382.

Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий: Метод. рекомендации к СП

7.13130.2013. М.: ВНИИПО, 2013. 58 с.

СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики,

2017, том 17, № 2

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЖАРА ПАССАЖИРСКОГО ПОЕЗДА В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ …

Низшая теплота Приведенная

Масса материала mi,

Наименование материала сгорания 𝑄н , пожарная нагрузка gi, кг

МДж·кг–1 [13] кг·м–2

БВПЛ ТУ 16-505.911-76 112 0,92 0,19

ТРАНСКАБ-ППСТВМнг(А) ТУ

78 1,06 0,15

16.К71-291-99

Фанера 20 мм 399,1 18,2 13,53

Мастика битумная

33,2 39 2,42 противошумная 579

Линолеум трудногорючий

17,12 12 0,38

ТУ 5771-019-002823203-98

Суммарная приведенная пожарная нагрузка G, кг·м–2 15,06

Тепловая мощность пожара Qпм, МВт 8,94

Таблица 2. Масса и низшая теплота сгорания, расчетная масса приведенной пожарной нагрузки материалов, применяемых в конструкции тепловоза 2ТЭ10МК (для одной секции)

Моделирование пожара поезда в тоннеле

В расчете принимались допущения, что пожар начинается в центре нагрузки и распространяется радиально с постоянной скоростью, материал ограждающих конструкций тоннеля – бетон, материалы вагонов и локомотива – в соответствии с табл. 1 и 2. Температура воздуха в расчетном домене принима- лась равной 25 ºС. Теплообмен с грунтовым массивом не моделировался, так как за время моделирования выполняется условие полупространства со стороны грунта. Работа систем аварийной вентиляции не учи- тывалась, поезд при пожаре остановлен.

При моделировании химической реакции принималось допущение, что при пожаре одновременно протекают химические реакции горения всех материалов, а их вклад в общий выход продуктов горения определяется массовой долей материалов конструкции вагона и стехиометрическими коэффициентами в реакциях.

Расчетная модель представляет собой двупутный тоннель прямоугольного сечения длиной 1,5 км, шириной 12,5 м и высотой 6,75 м, на одном из путей которого расположен поезд, геометрические пара- метры которого приняты по проектной документации на отдельные виды локомотивов и вагонов. В зави- симости от сценария пожара источник возгорания находился в локомотиве, либо в середине состава в плацкартном вагоне. В качестве примера на рис. 1 приведена расчетная модель пожара локомотива.

В результате моделирования определялась динамика развития пожара и распространения ОФП по тоннелю. В соответствии с методикой МЧС установлены критические значения по каждому из опасных факторов: по повышенной температуре – более 70 оС; по тепловому потоку – более 1400 Вт/м2; по потере видимости – менее 20 м; по пониженному содержанию кислорода — менее 0,226 кг·м–3; по каждому из токсичных газообразных продуктов горения (СО2 – более 0,11 кг·м–3, СО – более 1,16·10–3 кг·м–3, HCL – более 23·10–6 кг·м–3).

Критическая продолжительность пожара по каждому из опасных факторов определялась как вре- мя достижения этим фактором критического значения на путях эвакуации на высоте 1,7 м от пола.

На рис. 2 и 3 показано изменение во времени при пожаре видимости в тоннеле (аналогичные поля получены для остальных видов ОФП).

По аналогии с приведенным выше было проведено моделирование, и получены похожие по харак- теру результаты для различных вариаций этих аварийных ситуаций: пожар в центре тоннеля и в припор- тальной зоне, пожар на участке с плановой кривой и на уклоне, а также при различных температурах воз- духа в расчетном домене.

Результаты моделирования показывают, что пожар пассажирского поезда в тоннеле имеет высокую динамику развития и распространения ОФП по тоннелю. Более быстрое блокирование путей эвакуации в случае пожара двухсекционного локомотива во всех промоделированных сценариях объясняется мень- шей мощностью пожара, из-за чего раньше нарушается стратификация дымового слоя и холодного воз- духа, происходит их перемешивание и опускание продуктов горения вниз.

В подобных условиях крайней важным для обеспечения возможности спасения людей и проведе- ния мероприятий по локализации и тушению становится оптимальная работа системы дымоудаления

(или аварийной вентиляции), что недостижимо без многовариантного проектирования и использования компьютерного моделирования аварийных ситуаций для подбора оптимальных параметров работы в раз- ных режимах.

Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики,

344 2017, том 17, № 2

А.И. Данилов, И.А. Сиваков, Н.В. Пилипенко, А.В. Петров, П.А. Костерева

Портал тоннеля                      Очаг пожара
и открытое пространство     РТ-1 РТ-2 РТ-3 РТ-4 РТ-5 РТ-6

а

Очаг пожара

б

в

Рис. 1. Расчетная модель пожара локомотива: вид сбоку модели тоннеля с припортальным пространством (а); вид очага пожара в локомотиве подвижного состава (б); поперечное сечение тоннеля с аварийным составом на первом пути (в)

Время, с Видимость, м

20,0

22,0

24,0

26,0

28,0

30,0

32,0

34,0

36,0

38,0

40,0

Рис. 2. Изменение видимости по длине тоннеля при пожаре пассажирского вагона

Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики,

2017, том 17, № 2

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЖАРА ПАССАЖИРСКОГО ПОЕЗДА В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ …

Время, с Видимость, м

0 20,0

22,0

24,0

26,0

28,0

30,0

32,0

34,0

36,0

38,0

40,0

Рис. 3. Изменение видимости по длине тоннеля при пожаре локомотива

Заключение

Проведен анализ конструктивных особенностей применяемых на российской железной дороге ло- комотивов и пассажирских вагонов, определены противопожарные характеристики и приведенная по- жарная нагрузка материалов, используемых в их конструкции, а также выполнены аналитические расче- ты, и впервые получена оценка мощности пожара подвижного состава с учетом особенностей его конст- рукции.

На основе приведенной математической модели развития и распространения пожара, реализован- ной в FDS, и результатов аналитической оценки мощности получены уникальные результаты численного моделирования развития пожара подвижного состава в тоннеле и динамики распространения опасных факторов пожара.

К особенностям развития пожаров в тоннелях следует отнести:

 быстрое задымление объема тоннеля;

 высокие концентрации токсичных продуктов горения;

 высокую температуру как в зоне очага пожара, так и на значительных расстояниях от него, что делает при развитых пожарах невозможным эффективное использование средств пожаротушения;

 возможность повреждения и даже обрушения обделки тоннеля;

 ограниченные возможности обеспечения безопасной эвакуации, ведения спасательных работ и работ по ликвидации горения, особенно в тоннелях с одной выработкой.

Масштабы и последствия пожаров зависят от протяженности, конструктивных и объемно- планировочных особенностей тоннеля, характеристик вносимой в тоннель пожарной нагрузки, принятой системы противопожарной защиты и от оперативности принимаемых мер по тушению.

Проведенное моделирование показало, что аварийная ситуация с наибольшей пиковой мощностью пожара не всегда является наиболее опасной. Кроме этого параметра и объема выработки продуктов го- рения, при выборе проектных аварий необходимо учитывать также динамику развития пожара и распро- странения продуктов горения по объекту защиты, возможное нарушение стратификации из-за теплооб- мена или вихревого течения, количество вовлеченных в ситуацию людей и другие значимые факторы.

С учетом всех этих факторов наиболее опасным вариантом по сочетанию всех факторов является пожар локомотива пассажирского поезда. В таком сценарии, равно как и при пожаре пассажирского ваго- на, в аварийную ситуацию вовлечено большое количество людей, имеется достаточно большая мощность пожара, а также значительно более высокая динамика нарастания концентраций опасных продуктов го- рения, в том числе хлор-, азот-, серосодержащих соединений; кроме того, при такой ситуации отсутствует возможность вывода аварийного состава за пределы тоннеля, в отличие от пожара обычного пассажир- ского вагона.

Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики,

346 2017, том 17, № 2

А.И. Данилов, И.А. Сиваков, Н.В. Пилипенко, А.В. Петров, П.А. Костерева

Литература                                                               References
1.  Fire in Tunnels. Technical Report – Part 1. Design Fire Scenarios.   1.  Fire in Tunnels. Technical Report – Part 1. Design Fire Scenar-
Fire in Tunnels. Brussels, Belgium, 2006. 161 p.                         ios. Fire in Tunnels. Brussels, Belgium, 2006, 161 p.
2. Design Fires for urban commuter railway systems and the mixed         2. Design Fires for urban commuter railway systems and the
passenger transport // STUVA, 2010.                                      mixed passenger transport. STUVA, 2010.
3. PIARC Committee on Road Tunnels: Fire and Smoke Control in            3. PIARC Committee on Road Tunnels: Fire and Smoke Control
Road Tunnels // PIARC report 05.05.B. Paris, 1999.                       in Road Tunnels. PIARC report 05.05.B. Paris, 1999.
4. State Rail Authority fire incident database 1991-2000 hardcopy.       4. State Rail Authority fire incident database 1991-2000 hardcopy.
Sydney, Melbourne, 2000.                                                 Sydney, Melbourne, 2000.
5. Haack A. Real fires and design fires // Proc. Jornada Técnica sobre   5. Haack A. Real fires and design fires. Proc. Jornada Técnica
Fuego en Túneles. Barcelona, Spain, 2011.                                sobre Fuego en Túneles. Barcelona, Spain, 2011.
6. Haack A. Latest achievement and perspectives in tunnel safety //      6. Haack A. Latest achievement and perspectives in tunnel safety.
Tunneling and Underground Space Technology. 2004. V. 19. N 4–5.          Tunneling and Underground Space Technology, 2004, vol. 19,
7. White N. Fire Development in Passenger Trains. Master Thesis.             no. 4–5.
Victoria University, 2010. 323 p.                                    7. White N. Fire Development in Passenger Trains. Master Thesis.
8. Пожар в австрийском тоннеле // Подземное пространство                     Victoria University, 2010, 323 p.
мира. 2001. №1-2. C. 75–76.                                          8. Fire in the Austrian tunnel. Podzemnoe Prostranstvo Mira,
9. Todesfalle Tunnel // FOCUS Magazin. 2000. N47.                            2001, no. 1-2, pp. 75–76.
10. Barnett J. Events driving fire safety for sea road and rail // Sea   9. Todesfalle Tunnel. FOCUS Magazin, 2000, no. 47.
Road Rail Fire Safety Conference. Melburne, Australia, 2005.         10. Barnett J. Events driving fire safety for sea road and rail. Sea
11. Ingason H., Lönnermark A. Recent achievements regarding meas-            Road Rail Fire Safety Conference. Melburne, Australia, 2005.
uring of time-heat and time-temperature developments in tunnels      11. Ingason H., Lönnermark A. Recent achievements regarding
// Proc. 1st Int. Symposium on Safe & Reliable Tunnels. Prague,          measuring of time-heat and time-temperature developments in
Czech Republic, 2004.                                                    tunnels. Proc. 1st Int. Symposium on Safe & Reliable Tunnels.
12. Fire Dynamic Simulator (Version 6). Technical Reference Guide.           Prague, Czech Republic, 2004.
Vol. 1: Mathematical Model. Washington: NIST Special Publica-        12. Fire Dynamic Simulator (Version 6). Technical Reference
tion, 2015. 173p.                                                        Guide. Vol. 1: Mathematical Model. Washington, NIST Special
13. Корольченко А.Я., Корольченко Д.А. Пожаровзрывоопас-                     Publication, 2015, 173p.
ность веществ и материалов и средства их тушения. Справоч-           13. Korol'chenko A.Ya., Korol'chenko D.A. Fire and Explosion
ник. М.: Пожнаука, 2004.                                                 Hazard of Substances and Materials and Extinguishing Agents.
Reference Book. Moscow, PozhNauka Publ., 2004.

Авторы                                                                   Authors
Данилов Андрей Игоревич – аспирант,        Санкт-Петербургский           Andrey I. Danilov – postgraduate, Saint Petersburg University of
университет государственной противопожарной службы МЧС                   State Fire Service of EMERCOM of Russia, Saint Petersburg,
России, Санкт-Петербург, 196105, Российская Федерация; главный           196105, Russian Federation; Principal engineer, JSC S&R Design
специалист,    ОАО      «Научно-исследовательский     проектно-          and Survey Institute "Lenmetrogiprotrans", Saint Petersburg,
изыскательский     институт    «Ленметрогипротранс»,     Санкт-          191002, Russian Federation, adanilav@gmail.com
Петербург, 191002, Российская Федерация, adanilav@gmail.com
Сиваков Иван Анатольевич – кандидат технических наук,                    Ivan A. Sivakov – PhD, Assistant, ITMO University, Saint
ассистент, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101,                    Petersburg, 197101, Russian Federation; Head of CAD-Department,
Российская Федерация; начальник отдела автоматизации                     JSC S&R Design and Survey Institute "Lenmetrogiprotrans", Saint
проектирования, ОАО «Научно-исследовательский проектно-                  Petersburg, 191002, Russian Federation, i.a.sivakov@gmail.com
изыскательский     институт    «Ленметрогипротранс»,     Санкт-
Петербург, 191002, Российская Федерация, i.a.sivakov@gmail.com
Пилипенко Николай Васильевич – доктор технических наук,                  Nikolay V. Pilipenko – D.Sc., Full Professor, ITMO University,
профессор, профессор, Университет ИТМО, Санкт-Петербург,                 Saint Petersburg, 197101, Russian Federation, Pilipenko38@mail.ru
197101, Российская Федерация, Pilipenko38@mail.ru
Петров Антон Вячеславович – студент, Университет ИТМО,                   Anton V. Petrov – student, ITMO University, Saint Petersburg,
Санкт-Петербург,       197101,      Российская       Федерация,          197101, Russian Federation, Groomer2795@gmail.com
Groomer2795@gmail.com
Костерева Полина Александровна – студент, Университет                    Polina A. Kostereva – student, ITMO University, Saint Petersburg,
ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация,                     197101, Russian Federation, pakostereva@corp.ifmo.ru
pakostereva@corp.ifmo.ru

Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики,

2017, том 17, № 2