‫דן ארבל הנדסת סיכונים ושמאות בע"מ‪.‬‬ ‫רח' א‪ .‬שוייצר ‪ ,27‬חיפה ‪34995‬‬ ‫‪  Email: [email protected]‬טל‪ ,04-8243337 :‬פקס‪04-8243278 :.‬‬ ‫תאריך‪:‬‬ ‫סימוכין‪:‬‬ ‫‪01.04.10‬‬ ‫‪Tunnel Fire Safety 010410‬‬ ‫בטיחות אש במנהרות‬ ‫הקדמה‬ ‫התמודדות עם מצבי חירום במנהרות לכלי רכבת ולרכבות מהוות אתגר כבד‪.‬‬ ‫במאמר זה נתייחס למצב חירום אשר בו מעורבת שריפה‪.‬‬ ‫לצורך הדיון הזה‪ ,‬נניח שהמנהרות היא חד כיווניות ומשופעות‪.‬‬ ‫רוחב מנהרה כ‪ 10 -‬מ'‪ ,‬גובה כ‪ 6.5 -‬מ'‪ ,‬שטח חתך כ‪ 60 -‬מ"ר‪.‬‬ ‫האתגר הוא כבד מכיוון במנהרה נוצרים תנאי בעירה קשים במיוחד יחד עם גישה מסובכת של שירותי הצלה‪.‬‬ ‫התמונות הבאות מדגימות את האתגר‪:‬‬ ‫המאמר הזה הוא בהיקף של תקציר בלבד‪.‬‬ ‫בטיחות אש במנהרות‬ ‫עמ' ‪ 1‬מ‪7 -‬‬ ‫ס‪Tunnel Fire Safety 010410 :‬‬ ‫ת ‪01/04/10:‬‬ ‫דן ארבל הנדסת סיכונים ושמאות בע"מ‪.‬‬ ‫רח' א‪ .‬שוייצר ‪ ,27‬חיפה ‪34995‬‬ ‫‪  Email: [email protected]‬טל‪ ,04-8243337 :‬פקס‪04-8243278 :.‬‬ ‫בטיחות אש במנהרות‬ ‫עמ' ‪ 2‬מ‪7 -‬‬ ‫ס‪Tunnel Fire Safety 010410 :‬‬ ‫ת ‪01/04/10:‬‬ ‫דן ארבל הנדסת סיכונים ושמאות בע"מ‪.‬‬ ‫רח' א‪ .‬שוייצר ‪ ,27‬חיפה ‪34995‬‬ ‫‪  Email: [email protected]‬טל‪ ,04-8243337 :‬פקס‪04-8243278 :.‬‬ ‫עוצמת שריפה‬ ‫עוצמת בעירה או קצב שחרור חום )באנגלית ‪ (HRR-Heat Release Rate-‬אשר מוערכת מאירועי שריפה‬ ‫ממשיים הם‪:‬‬ ‫מכוניות‪.3-10 MW :‬‬ ‫אוטובוס יחיד‪.36 MW -‬‬ ‫משאית כבדה ‪) 150-400 MW -‬מוצרי פלסטיק ונייר(‪.‬‬ ‫עקומות טמפרטורה הכוללות את העקומה הסטנדרטית שלפיה בודקים עמידות אש לזמן קצוב‪ ,‬עקומה המייצגת‬ ‫שריפה של דלק ועקומות שאופיינו במבחני אש במנהרות‪:‬‬ ‫מבחני אש במנהרות‬ ‫דלק לפי אירוקוד ‪1‬‬ ‫עקומת אש סטנדרטית‬ ‫‪ISO-834‬‬ ‫עוצמת האש והטמפרטורות המושגות הן מאוד גבוהות כפי שניתן לראות‪ .‬העוצמות האלה יוצרות בעייה‬ ‫קונסטרוטיבית מכיוון שמה שמוגדר שעומד באש סטנדרטית‪ ,‬אשר אחרי ‪ 60‬דקות בעירה מגיעה לסדר גודל של‬ ‫‪ ,9000C‬לא יעמוד באש במנהרה שבה הטמפרטורה עלולה להגיע ל‪.1,3000C -‬‬ ‫מבחינת הכבאים‪ :‬מדובר בעמידה ברמת קרינה‪ .‬אפשר לעמוד בקרינה של ‪ 5 MW/m2‬למשך זמן סביר בהנחה‬ ‫של ביגוד כבאים מתאים‪ .‬אולם במנהרות נמדדו בטווח של ‪ 10‬מ' מבעירה של רכב רמות קרינה של יותר מ‪-‬‬ ‫‪ .15 MW/m2‬בסביבה הקרובה של משאית בוערת מגיעה הקרינה ל‪ .60 MW/m2 -‬צריך לקחת בחשבון‬ ‫שבקרינות כאלה גם האספלט בוער‪.‬‬ ‫בטיחות אש במנהרות‬ ‫עמ' ‪ 3‬מ‪7 -‬‬ ‫ס‪Tunnel Fire Safety 010410 :‬‬ ‫ת ‪01/04/10:‬‬ ‫דן ארבל הנדסת סיכונים ושמאות בע"מ‪.‬‬ ‫רח' א‪ .‬שוייצר ‪ ,27‬חיפה ‪34995‬‬ ‫‪  Email: [email protected]‬טל‪ ,04-8243337 :‬פקס‪04-8243278 :.‬‬ ‫אוורור‬ ‫האוורור חיוני על מנת לקרר את האוירה ולסלק את הגזים‪.‬‬ ‫גורמי האוורור הם‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫תנועה של כלי רכב )‪ .(Piston Effect‬האוורור הנוצר תלוי בכמות כלי הרכב‪ ,‬גודלם ומהירותם‪.‬‬ ‫במקרה של תאונה‪ ,‬נעצרת התנועה עד למקום התאונה‪ .‬כלי הרכב מעבר למקום התאונה ממשיכים‬ ‫בדרכם ומפנים את המנהרה‪ .‬אחרי דקות ספורות‪ ,‬האפקט הזה נגמר‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫הפרשי לחצים בין הכניסה והיציאה‪ ,‬נובעים מרוחות‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫הפרשי טמפרטורות בין אוירת המנהרה לבין החוץ‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫אפקט הארובה הנוצר במנהרה משופעת כתוצאה משריפה‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫מערכות מיכניות להנעת האוויר‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫התנגדות החיכוך בין האוויר הנע ובין קירות המנהרה‪.‬‬ ‫המקרה הקשה הוא המקרה שבה התנועה במנהרה משופעת הוא מלמעלה למטה‪.‬‬ ‫אם במקום התאונה מתפתחת שריפה‪ ,‬כלי הרכב שנוסעים במורד המנהרה בואך למקום התאונה "נתקעים"‪.‬‬ ‫כדי למנוע מהעשן להגיע אליהם‪ ,‬יש להפעיל את המערכות המיכניות לפינוי העשן כלפי מטה‪ .‬המערכת הזו‬ ‫אמורה להתגבר על‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫אפקט הארובה ההפוך בכיוונו‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫התנגדות החיכוך‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫הפרשי לחץ נגדיים שנוצרים ע" רוחות‪.‬‬ ‫על מנת למנוע תנועה של גזי שריפה במעלה הארובה‪ ,‬נדרש שהמערכת המיכנית תתגבר על הכוחות הנגדיים‪,‬‬ ‫כאשר מהירות הנטו היא לפחות ‪ 3‬מטר לשנייה‪.‬‬ ‫מפוחי האיווור חייבים להיות דו‪-‬כיווניים‪ ,‬על מנת לאפשר הפעלה בכיוון ההפוך ככל הנדרש‪.‬‬ ‫השימוש במערכ אוורור חייב להיות מושכל‪.‬‬ ‫נדרשת יכולת דו‪-‬כיוונית ויכולת לכוון את העוצמה‪ .‬בבעירה של רכב פרטי‪ ,‬הפעלה בעוצמה מלאה היא מועילה‪.‬‬ ‫אולם לגבי משאית בוערת )‪ (HGV‬ובעירה של שלולית דלק גדולה‪ ,‬האוורור מגדיל את עוצמת הבעירה‪.‬‬ ‫התנהגות בני אדם‬ ‫התנהגות של בני אדם במהלך שריפה במנהרה לא נחקרה מספיק‪ .‬קיימת נטייה להשאר ברכב עד לקבלת‬ ‫הוראות‪ .‬במנהרת ‪ Mont Blanc‬נמצאו אנשים מתים חגורים במכוניותיהם‪.‬‬ ‫קיימת גם נטייה של אנשים לחזור על עקבותיהם בדרך שממנה הגיעו‪.‬‬ ‫לכן‪ ,‬יש חשיבות לאפשרות לכריזה ולהגעה מהירה של צוותי חירום‪.‬‬ ‫בטיחות אש במנהרות‬ ‫עמ' ‪ 4‬מ‪7 -‬‬ ‫ס‪Tunnel Fire Safety 010410 :‬‬ ‫ת ‪01/04/10:‬‬ ‫דן ארבל הנדסת סיכונים ושמאות בע"מ‪.‬‬ ‫רח' א‪ .‬שוייצר ‪ ,27‬חיפה ‪34995‬‬ ‫‪  Email: [email protected]‬טל‪ ,04-8243337 :‬פקס‪04-8243278 :.‬‬ ‫אמצעי הגנה מפני אש‬ ‫אמצעי הגנה פסיביים כוללים‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫סידורי מילוט למנהרה השנייה‪ .‬במרווחים נתונים‪ ,‬יש מעברים למנהרה השכנה עם דלתות אש‬ ‫ומערכות על לחץ למניעת חדירת עשן למנהרה השכנה‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫סידורי תאורה נמוכים‪ ,‬קרוב ככל האפשר לקרקע‪ ,‬כדי לאפשר לנמלטים לזהות את נתיב המילוט‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫שיפועים אשר גורמים לנוזלים דליקים להתנקז לרוחב ולצנרת המפנה אותם לבטח‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫אמצעי כריזה המאפשרים להדריך את הנהגים‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫עמדות חירום‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫תקשורת‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫עמידות טובה של הציפויים על הקירות והתקרה מפני חום‪.‬‬ ‫אמצעי הגנה אקטיביים‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫מערכת גילוי אש המאפשרת לזהות במהירות היכן קרה אירוע‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫מצלמות וידאו‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫מערכת מתזים‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫מערכת ערפל מים‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫ברזי כיבוי המאפשרים לכבאים לתפקד בלחימה באש‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫ציוד קצף‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫מטפים‪,‬‬ ‫‪‬‬ ‫סילוק עשן‪.‬‬ ‫יש לציין שפעולת מפוחי האוורור משבשת את פעולת מערכות מתזים וערפל מים בכך שהיא מסיטה את‬ ‫טיפות‪/‬ערפל המים‪.‬‬ ‫יחד עם זה קיימת נטייה גוברת להתקין מערכות דיכוי אש קבועות במנהרות‪.‬‬ ‫בטיחות אש במנהרות‬ ‫עמ' ‪ 5‬מ‪7 -‬‬ ‫ס‪Tunnel Fire Safety 010410 :‬‬ ‫ת ‪01/04/10:‬‬ ‫דן ארבל הנדסת סיכונים ושמאות בע"מ‪.‬‬ ‫רח' א‪ .‬שוייצר ‪ ,27‬חיפה ‪34995‬‬ ‫‪  Email: [email protected]‬טל‪ ,04-8243337 :‬פקס‪04-8243278 :.‬‬ ‫טקטיקה של לחימה באש‬ ‫פעילות כבאים ושירותי חירום אחרים חייבים להיות מתואמים ומתורגלים היטב‪.‬‬ ‫אימון צוותי כבאים ללחימה באש בתנאי מנהרות חיוני לתפקוד יעיל של הצוותים‪.‬‬ ‫המאמר נכתב בעקבות השתתפות באימון קבוצה מכבאי חיפה בפיקוד אריה רגב‪ .‬האימון בוצע בשוויץ באתר‬ ‫מנהרות ‪.HAGARBACH‬‬ ‫האימון הזה כמו אלה שקדמו לו אורגנו ע"י עופר כיבוי והצלה מבניימינה‪.‬‬ ‫שלבי הפעילות‪:‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫פעולה של המשטרה לחסימת הכניסה לשתי המנהרות‪.‬‬ ‫‪.2‬‬ ‫התארגנות של כבאים לצוותי לחימה באש וצוותי חילוץ‪.‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫זמן תגובה רצוי לא יעלה על ‪ 10‬דקות‪.‬‬ ‫‪.4‬‬ ‫תקשורת עם חדר הבקרה מאפשרת בדיקת סטטוס באמצעות מצלמות הוידאו שבחדר הבקרה‪.‬‬ ‫‪.5‬‬ ‫כבאים נכנסים לקטע המנהרה שבה מתרחשת השריפה דרך מעברים שבין המנהרות‪.‬‬ ‫‪.6‬‬ ‫הפעולה הראשונה היא סיור בשטח דרך מעבר באיזור שאינו חשוף ליותר מדי עשן על מנת לעשות‬ ‫הערכת מצב‪.‬‬ ‫‪.7‬‬ ‫מתחברים אל עמדות הכיבוי באמצעות זרנוקים ומזנקי סילון‪/‬ערפל‪.‬‬ ‫‪.8‬‬ ‫מבודדים את איזור האש ע"י טווסים‪ ,‬אשר מצמידים אותם לקירות בלחץ המים‪ ,‬זה מול זה בשני‬ ‫חתכים של המנהרה התוחמים את איזור הבעירה‪ .‬תפקיד מסך המים הוא כפול‪ :‬להקטין את הקרינה‬ ‫ולשטוף את חלקיקי העשן מתוך גזי השריפה‪.‬‬ ‫‪.9‬‬ ‫מתקדמים לאיזור הבעירה ע"י הפעולות הבאות‪:‬‬ ‫א‪.‬‬ ‫ע"י פריסה של המזנקים למצב ערפל מקררים את הגזים מעל הרכבים הבוערים‪.‬‬ ‫ב‪.‬‬ ‫בודקים את יציבות ציפוי התקרות והקירות ע"י צמצום לסילוני מים‪.‬‬ ‫ג‪.‬‬ ‫מקררים את האובייקט הבוער עם ערפל מים‪ ,‬כאשר שליש מהערפל הוא ממפלס האש ומטה‬ ‫ושני שליש הוא ממפלס האש למעלה‪ .‬המטרה היא קרור אשר מאפשר התקדמות וחילוץ‪.‬‬ ‫ד‪.‬‬ ‫צריך לקחת בחשבון שללהבות יש תועלת של הארת הסביבה‪.‬‬ ‫ה‪.‬‬ ‫בעזרת מאווררי ‪) PPV‬מפוחים ציריים( עם תוספת של התזת מים‪ ,‬מרחיקים להבות מאובייקט‬ ‫בוער מכלי רכב מאוייש‪ ,‬או אוטובוס‪ .‬בשיטה זו מקטינים את הרינה המסכנת את הרכב‬ ‫המאוייש‪.‬‬ ‫ו‪.‬‬ ‫מצמצמים את התחום התחום ע"י הטווסים היוצרים מסכי מים‪.‬‬ ‫ז‪.‬‬ ‫במהלך כל התהליך מחלצים לכודים‪.‬‬ ‫ח‪.‬‬ ‫נשמרים מפני חשיפה של זרנוקים לבעירה על הרצפה‪.‬‬ ‫בטיחות אש במנהרות‬ ‫עמ' ‪ 6‬מ‪7 -‬‬ ‫ס‪Tunnel Fire Safety 010410 :‬‬ ‫ת ‪01/04/10:‬‬ 34995 ‫ חיפה‬,27 ‫ שוייצר‬.‫רח' א‬ .‫דן ארבל הנדסת סיכונים ושמאות בע"מ‬ 04-8243278 :.‫ פקס‬,04-8243337 :‫ טל‬ Email: [email protected] :‫קישורים והפניות‬ http://www.youtube.com/watch?v=i-mQlc3H1UQ :‫ראה גם את הקישורים הבאים‬ http://www.youtube.com/watch?v=xDxT4TxHAZs&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=gBCq_lzqE3E&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=0euJ39zaTAc&feature=related Tunnel FIRE CASES Mont Blanc Tunnel, Italy/France (24 Mar 1999) http://www.mace.manchester.ac.uk/project/research/structures/strucfire/CaseStudy/HistoricFire s/InfrastructuralFires/mont.htm Daegu Subway Station Fire, South Korea (18 Feb 2003) http://www.mace.manchester.ac.uk/project/research/structures/strucfire/CaseStudy/HistoricFire s/InfrastructuralFires/default.htm Channel Tunnel Fire, France/UK (18 Nov 1996) http://www.mace.manchester.ac.uk/project/research/structures/strucfire/CaseStudy/HistoricFire s/InfrastructuralFires/channelTunnel.htm Caldecott Tunnel fire http://en.wikipedia.org/wiki/Caldecott_Tunnel_fire International Fire Safety Design Practice http://www.ashrae.org/doclib/20070727_miclea.pdf Combating Tunnel Fires http://dsc.discovery.com/videos/mega-engineering-combatting-tunnel-fires.html Contiki Fighting Road Tunnel Fires http://www.sics.se/contiki/projects/contiki-in-road-tunnel-fire-inferno.html SP- Catastrophic Tunnel Fires What have we learned? http://www.ni2cie.org/Restricted/Presentations/Ingason-Hakur.pdf 01/04/10: ‫ת‬ Tunnel Fire Safety 010410 :‫ס‬ 7 -‫ מ‬7 '‫עמ‬ ‫בטיחות אש במנהרות‬