برآورد زیان‌های اقتصادی ناشی از وقوع حریق در ایستگاه‌های خط1متروی تهران (پست LPS و (RS با استفاده از تکنیک سناریو سازی

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره نوزدهم،ویژه نامه شماره4، بهار1396

برآورد زیان‌های اقتصادی ناشی از وقوع حریق در ایستگاه‌های خط1متروی تهران (پست LPS  و (RS با استفاده از تکنیک سناریو سازی

صدیقه عطرکار روشن[1]*

s.a.roshan@alzahra.ac.ir

سمیه دانشور[2]

چکیده

زمینه و هدف: برای اجرایی کردن HSE (سلامت، ایمنی، محیط زیست) در صنعت، اقناع مدیران برای سرمایه‌گذاری در این زمینه جهت توجیه هزینه‌هایی که صرف کنترل ایمنی و بهداشت و همچنین ارزیابی ریسک انجام می شود، بسیار ضروری است. از سوی دیگر، از آنجا که وقوع حریق در سیستم مترو می‌تواند منجر به ایجاد خسارات و تلفات فاجعه‌بار برای جامعه گردد، این مطالعه به عنوان کاری جدید در این زمینه، با هدف تعیین زیان‌های اقتصادی ناشی از حریق در ایستگاه‌های خط 1 متروی شهر تهران(پست‌RS و LPS) انجام یافته است.

روش بررسی: در این تحقیق خسارات اقتصادی ناشی از وقوع حریق، پس از شناسایی مهم‌ترین علل بروز خطر حریق با استفاده از تجزیه و تحلیل درخت خطا، از طریق سناریوسازی برآورد گردید.

یافته‌ها: میزان خسارت اقتصادی ناشی از وقوع حریق در ایستگاه‌های خط 1 متروی شهر تهران (پست ‌RS و LPS) با سناریوهای حریق ترانسفورماتور خشک و حریق تابلوهای 20 کیلو ولت که بیش‌ترین احتمال وقوع را دارند، بر اساس قیمت‌های سال 1391، به ترتیب در پست LPS به میزان3980میلیون ریال و 6410 میلیون ریال و در پست RS با سناریوهای حریق ترانسفورماتور خشک و تایلوی 750 ولت به ترتیب میزان خسارت 6452 و 70266 میلیون ریال به دست آمد.

بحث و نتیجه‌گیری: با توجه به خسارات فراوان اقتصادی ناشی از وقوع حریق در پست‌ها، اهتمام بیش‌تر مسئولان متروی شهری در تدوین یک سیستم مدیریت جامع ارزیابی ریسک در متروی شهر تهران، یک ضرورت اجتناب ناپذیر است. 

واژه­های کلیدی: HSE ، حریق، متروی تهران، برآورد اقتصادی

Estimation of economic losses caused by fire in the Tehran Subway Line 1 stations (RS and LPS) using scenario planning technique

Sedigheh Atrkar Roshan[3]*

s.a.roshan@alzahra.ac.ir

Somayeh Daneshvar [4]

Abstract

Background and Objective: To employ HSE in industrial sector of Iran, evaluation of economic impacts of HSE is unavoidable. This would justify the financial costs of risk assessment and safety control for policy makers either in public and private sectors. On the other hand, considering the occurrence of fire in the subway system can cause catastrophic losses to the society. This study aimed at determining the economic losses caused by fire in Light Power Substation (LPS), and Rectifier substation (RS) in Tehran subway line 1.

Method: After identification of the most important causes of fire hazard in LPSs in Tehran subway line 1 by applying fault tree analysis, economic losses caused by fire were determined using scenario techniques.

Findings: The economic loss caused by fire in LPS by transformer fire scenario and 20 KV panel fire scenarios that have the highest occurrence probability, was determined to be about 3,980, and 6.410,milion Rials (based on the prices in 2012) respectively. The economic loss caused by fire in RS by transformer fire scenario and 750 KV panel fire scenarios was determined to be about 6,452, and 70,266 milion Rials respectively. 

Conclusion: Considering the mentioned economic costs and consequences, a comprehensive risk analysis and emergency response planning are unavoidable necessities in Tehran subway system.

Keywords: HSE, Fire, Tehran Subway, Economic Analysis.

مقدمه

امروزه نیاز شهرهای بزرگ و مدرن به سیستم‌های حمل و نقل چندسطحی، سه بعدی و هوشمندی که در تطابق با الزامات زیربنایی و کارآمد حمل و نقل عمومی باشد، امری اجتناب ناپذیر است. مترو نوعی سیستم حمل و نقل ریلی شهری مدرن است که متعهد به برآورده ساختن نیازهای رو به افزایش حمل و نقل عمومی می‌باشد (1). با این حال رشد و توسعه مترو با وقوع حوادث مختلفی از قبیل حریق، سیل، زلزله، انفجار، نشت گازهای سمی یا نقص منابع انرژی در ایستگاه‌ها و تونل‌ها همراه بوده است. درمیان چنین حوادثی، تهدیدآمیزترین خطر برای مسافران وقوع حریق می‌باشد؛ به طوری که تقریبا %57 از کل حوادث بالا را به خود اختصاص داده‌ است(2). ریسک حریق بر مبنای  SFPE(2002) (مهندسی حفاظت حریق)،عبارت است از پتانسیل شناسایی خطر ناخواسته و پیامدهای نامطلوب آن در زندگی افراد، سلامتی، دارایی و محیط(3). حریق‌های الکتریکی، حریق‌های عمدی و خرابکارانه، حریق ناشی از برخورد دو قطار در نتیجه دیریل شدن قطار، حریق ناشی از حوادثی چون سیل، زلزله، انفجار از جمله مهم‌ترین علل وقوع حریق در سیستم حمل و نقل ریلی متروهای جهان گزارش شده است)4). طبق آمار سالانه منتشر شده از اداره قوانین و مقررات ریلی آمریکا، در سال 2007 تقریبا 53 مورد حریق در ایستگاه‌های مسافربری رخ داده، همچنین بر اساس گزارش آماری ایمنی حمل و نقل ریلی آمریکا (2009) در طول سال‌های 2003 تا 2008،  خسارات جبران‌ناپذیری از وقوع حریق در ایستگاه‌ها، تونل‌ها و قطارهای مترو به ثبت رسیده است، به طوری که فقط تعداد مرگ و میر ناشی از حریق در طول این دوره (علاوه بر جراحات) در آمریکا، 272 مورد بوده است(5). در متون ایمنی تعاریف و نظرات متعددی در زمینه ارزیابی و مدیریت ریسک مطرح شده است(6). چنانچه ارزیابی ریسک را، فرآیندی سیستماتیک و ضروری برای تعیین تاثیر رخداد و پیامدهای فعالیت‌های انسان بر سیستم‌هایی با ویژگی‌های خطرناک و ابزاری ضروری برای خط‌مشی ایمنی سازمان معرفی می‌کنند. ارزیابی ریسک صرفنظر از فعالیت‌های مرتبط با آن یک فرایند نسبتاً پیچیده است، زیرا آن سوی هر محاسبه ریاضی و آماری یک نتیجه خاصی ایجاد می‌شود و تلاشی را برای پیش‌بینی آینده، ارزیابی خطرات محتمل، حملات و تهدیدهایی را که یک نهاد اقتصادی ممکن است روبه‌رو شود، را در پی دارد. به‌طور کلی، ارزیابی ریسک یک فرایند سیستماتیک برای شناسایی و مقایسه است که سرمایه‌های کلیدی یک سازمان یا در سطح وسیع‌تر یک جامعه را مورد توجه قرار می‌دهد، همچنین تهدیدات و آسیب پذیری‌هایی که ممکن است رخ دهد، احتمالات و پیامدها را نیز در برمی‌گیرد. در زمینه ریسک حریق نیز تعاریف بسیاری ارایه گردیده است(7). بر اساس گزارش FEMA،  ارزیابی ریسک مزایای زیادی دارد. در واقع ارزیابی ریسک نوعی نقشه‌برداری از نواحی خطر داخل جامعه و سپس ایجاد و گسترش  طرح‌هایی برای کاهش اثر آن بر جامعه است. یکی از اشتباهات رایج در جوامع آن است که برنامه‌ریزان و تصمیم گیران منتظر بمانند تا یک حادثه در جامعه رخ بدهد. در همین ارتباط، جامعه مهندسان حفاظت حریق، ارزیابی ریسک حریق را به عنوان فرایندی که یک سناریو بتواند احتمال رخداد و پیامدهای آن را پیش بینی نماید، تعریف کرده‌اند. در واقع آنالیز ریسک حریق یا ارزیابی ریسک حریق پایه ای از مدیریت ریسک حریق است که به منظور کمک به تصمیم‌گیری در زمینه اقداماتی که جهت جلوگیری یا کاهش خطر حریق لازم است انجام پذیرد، صورت می‌گیرد. مدیریت ریسک حریق در چهار مرحله مختلف انجام می‌گیرد، مرحله اول شامل شناسایی ریسک با استفاده از منابع اطلاعاتی موجود می‌باشد. مرحله دوم آنالیز ریسک حریق عمدتا از طریق مدل سازی پدیده حریق و اثرات آن از طریق روش‌های کمی و کیفی انجام می‌گیرد. در مرحله سوم به دنبال کاهش، انتقال و حذف ریسک انجام می‌گیرد. آخرین مرحله نیز شامل سازمان‌دهی، تصمیم‌گیری و سرمایه‌گذاری است. FEMA (Federal Emergency Management Agency) در امریکا ارزیابی ریسک را، به‌کارگیری یا پردازش یک روش برای ارزیابی ریسک مرتبط با احتمال و فراوانی رخداد یک خطر و پیامد مواجهه با آن خطر، بیان می‌کند. اخیرا این آژانس، دپارتمان های حریق مجهز به سیستم اطلاعات جهانی (GIS)، برنامه نرم افزاری را ایجاد کرده که وسیله‌ای برای ارزیابی ریسک و تخمین خسارت برای خطرات چندگانه می‌باشد(8).طبق آمارهای موجود، بالاترین درصد آتش‌سوزی‌ها در مترو ( 34% ) ناشی از اشکال در سیستم الکتریکی آن است که می‌تواند در دو زیرسیستم اصلی یعنی ایستگاه‌ها و قطارها رخ بدهد(9). هر ایستگاه زیرزمینی مترو عموما از بخش‌های متعددی تشکیل شده است که پست‌هایRIC وLPS و RS با توجه به نقش مهم آن‌ها به عنوان منابع تغذیه ایستگاه و قطار از اهمیت بیش‌تری برخوردار هستند (10). پست LPS تامین‌کننده روشنایی ایستگاه بوده و تجهیزات موجود در این پست شامل تابلوهای20 کیلو ولت، ترانسفورماتورهای خشک رزینی سه فاز، کابین کلید اصلی400 ولت، کابین کلیدهای توزیع 400 ولت، کابین‌های AC/DC، اتاق باطری، تابلوی اینورتر و تابلوی RTU می‌باشد. تابلوی 20 کیلو ولت، عموما متشکل از سلول ورودی، خروجی و سلول فیدر ترانس می‌باشد، که سلول ورودی برق 20 کیلو ولت را از (High Voltage System)HVSگرفته و سلول خروجی 20 کیلو ولت را به LPS ایستگاه مجاور انتقال می‌دهد و سپس از طریق سلول فیدر ترانس، تغذیه ترانسفورماتورهای خشک رزینی موجود در پست و نیز توزیع صورت می‌گیرد. ترانسفورماتورهای موجود در پست LPS از نوع کاهنده می‌باشند که بنا به مصارف ایستگاه‌ها با قدرت‌های مختلفی نصب می‌شوند. ترانسفورماتور برق 20 کیلو ولت را به 400 ولت ACتبدیل می‌کند. خروجی 400 ولت از ترانسفورماتورهای توزیع از طریق کابین کلید اصلی 400 ولت به باس بار توزیع وصل می‌شود. همچنین یکی از کلیدهای توزیع 400 ولت به ورودی تابلوهای AC/DCهر LPS می‌رود. در بخش AC تابلو، برق 400 ولت به 110 ولت DC تبدیل شده و در بخش DC تابلو هم حالت توزیع صورت می‌گیرد، یعنی 110 ولت به مصارفDC مورد نیاز پست (برای تغذیه مدار کنترل و سیگنالینگ) خواهد رسید. تابلوی اینورتر ورودی 110 ولت DC از تابلوهای توزیع DC در پست را دریافت کرده و آن‌را به 220 ولت ACجهت تامین روشنایی اضطراری ایستگاه تبدیل می‌کند. پست RS وظیفه تامین برق ریل سوم و برق قطار را برعهده دارد. در این واحد برق نیروگاه 20 کیلو ولت توسط ترانسفورماتور به جریان 593 ولت سه فاز و سپس به 750 ولت DC تبدیل شده و برای تغذیه ریل سوم و قطار به‌کار می‌رود.تابلوی 20 کیلو ولت، ولتاژ 20 کیلو ولت را از HVSگرفته و از طریق دو فیدرترانس، ترانسفورماتورهای خشک رزینی موجود در پست را تغذیه می‌کند. ترانس‌های رکتیفایر، ولتاژ را به 592 ولت تبدیل کرده و آن‌را به رکتیفایر قدرت می‌دهد تا یک سوسازی صورت بگیرد. یعنی ولتاژ 592 ولت AC به 750 ولت DC تبدیل شود. سپس ولتاژ 750 ولت DC در اختیار تابلوهای 750 ولت DC قرار می‌گیرد. این تابلو متشکل از دژنکتور، سکسیونر و تابلوی حفاظت ولتاژ ریل حرکت است. دژنکتورهای DC وظیفه انتقال باس مثبت ولتاژ یکسو شده را به ریل سوم جهت تغذیه قطار برعهده دارند و باس منفی ولتاژ یکسو شده از طریق سکسیونر به ریل حرکت فرستاده می‌شود. تجربه نشان داده است که حریق‌های الکتریکی در تونل‌ها و ایستگاه‌های مترو در اثر وقوع آرک یا اتصال کوتاه در کابل‌های قدرت موجود در تابلوها و تجهیزات الکتریکی می‌تواند رخ دهد (11،12). مطالعه‌ حاضر به منظور جلب توجه مدیران، برنامه ریزان و تصمیم گیران مسایل شهری به اهمیت بالای ایمنی و بهداشت شهری انجام گرفته است. برای عملیاتی کردن HSE(Health, Safety, Environment) در صنعت، یکی از چالش‌های بسیار مهم، اقناع مدیران برای سرمایه گذاری‌های لازم در این زمینه است که خود مستلزم کمّی کردن و ارزیابی اقتصادی اثرات حوادث، و همچنین پیامدهای آن بر بهداشت و سلامت انسان‌ها است. این امر به توجیه اقتصادی هزینه‌هایی که صرف کنترل ایمنی و ارزیابی ریسک در بخش‌های خصوصی و دولتی می‌گردد کمک نموده، گامی در جهت تحقق توسعه پایدار در کشور به شمار می رود. در این راستا، پژوهش حاضر با هدف برآورد اقتصادی اثرات حریق، و کمًی کردن زیان‌های ناشی از وقوع آن در ایستگاههای خط 1 متروی شهر تهران (پست‌ ‌LPS و RS ) در سال 1391 انجام یافته است.

روش بررسی

 این تحقیق ابتدا به شناسایی مهم‌ترین علل بروز خطر حریق در پست‌ RS و LPSایستگاه‌های خط 1 متروی شهر تهران با روش تجزیه و تحلیل درخت خطا (Fault Tree Analysis)، پرداخته است (13،14). روش یاد شده، روشی استنتاجی یعنی از کل به جزء است که در آن از نمادهای ریاضیات بولین (مانند AND ،OR) استفاده می‌شود تا رویداد اصلی را به رویداد پایه، مرتبط کند. تحلیل درخت خطا روشی برای یافتن علل ریشه‌ای و احتمال رخداد یک حادثه نامطلوب در یک سیستم است (15). پس از شناسایی علل وقوع حریق در پست های یاد شده، برای تعیین خسارات اقتصادی ناشی از وقوع حریق از روش سناریوسازی استفاده شد. سناریوسازی به عنوان تکنیکی بی نظیر شناخته می شود که از اتفاقات آتی قبل از وقوع آن‌ها آگاهی داده و امکان مطالعه و بررسی پیرامون آن از جنبه‌های مختلف را فراهم می‌کند(16). این روش بعنوان یک ابزار مدیریتی خلاق، بخشی از یک برنامه ریزی بلند مدت و راهبردی برای سازمان‌های مختلف را تشکیل می‌دهد. استفاده از این روش در دنیای امروز که نااطمینانی از ویژگی‌های بارز آن است، به صورت وسیعی برای تصمیم گیری‌ها در بخش‌های دولتی و خصوصی و کسب و کار استفاده شده و کاربرد آن همچنان به طور فزاینده‌ایی در حال گسترش است (17، 18). روش سناریوسازی با قدمتی بیش از 40 سال، به معنای در اختیار گذاشتن گزینه های مختلف احتمالی به برنامه ریزان بوده ( و نه پیش بینی آینده ) تا آمادگی لازم برای آینده ای هر چند ناخوشآیند ولی قابل اجتناب را فراهم آورد (21-19). با توجه به اهمیت روش بالا، در این مطالعه از چهار سناریو که بیش‌ترین احتمال وقوع را از درخت تجزیه و تحلیل خطا به دست آورده‌اند به منظور تعیین زیان‌های اقتصادی ناشی از وقوع حریق استفاده شده است. روش کار بدین صورت است که پس از تعیین میزان گرمای حاصل از سوخت مواد و تجهیزات موجود در پست‌ها، حداکثر شعاع خطر و مساحت ناحیه تحت خطر محاسبه و در نهایت میزان خسارات مستقیم ناشی از تخریب تجهیزات، مصدومیت افراد و مرگ و میر احتمالی محاسبه شد. به منظور تعیین پیامد وقوع حریق در پست‌های RS وLPS سناریوی حریق ترانسفورماتور خشک رزینی مطرح گردیده‌ است، پیش فرض‌های این سناریو شامل موارد زیر است: میزان گرمای حاصل از سوختن ترانسفورماتورخشک بر اساس پژوهش دیکلرک (2004) به میزان  30 در نظر گرفته شده است (22). همچنین حداکثر شعاع خطر حریق بر اساس مطالعه بابراسکاس (23) 6/0 متر تعیین گردید. برای مشخص نمودن میزان خسارات جانی و مالی نیز بر اساس تحقیق اسایل (24) از جدول محدودیت‌های شدت گرمای تابشی استفاده شده است.

بر این اساس، در سناریوی اول (حریق ترانسفورماتور خشک در پست‌های RS و LPS) در اثر شکست عایق رزین (وقوع اتصال کوتاه‌ در طول دوره بهره‌برداری باعث ضعیف شدن عایق و شکست آن می‌گردد)، خاصیت ایزوله بودن دو سیم‌پیچ ترانسفورماتور از یکدیگر از بین رفته و اختلاف ولتاژ میان دو سیم‌پیچ باعث ایجاد گرما در ترانسفورماتور شده و وجود کابل‌های انباشته در محیط اطراف ترانسفورماتور شرایط لازم برای ایجاد حریق را فراهم می‌کند. به علت غیر فعال بودن تابلویFMB(fire man box) ایستگاه و نیز عدم کارکرد سیستم اسپرینکلر در پست، عملیات اعلام و اطفا با تاخیر انجام می‌گیرد.

در سناریوی دوم (حریق تابلوهای 20 کیلو ولت پست LPS) در اثر شل‌شدگی اتصالات در ترمینال‌های تابلوی 20 کیلو ولت (به علت تنش‌های مکرر) سیم‌ها از محل اتصالات خود خارج شدندکه این موقعیت منجر به ایجاد آرک‌های مکرر در تابلو شده و در اثر گرمای حاصل از این آرک‌ها و تنظیف باقی‌مانده توسط تکنسین در تابلو حین تعمیرات، شرایط لازم برای ایجاد آتش‌سوزی فراهم گردید. دود بسیار زیادی در نتیجه سوختن روکش کابل‌های بلا استفاده در فضای پست ایجاد گردید که به سرعت در فضای سکوها راه یافت. با توجه به غیر فعال بودن تابلوی اعلام و اطفا، عملیات اطفا با تاخیر انجام یافت. میزان گرمای حاصل از سوختن تابلوهای برقی نیز به میزان kw/m²20 تعیین شده است (25). روش تعیین حداکثر شعاع خطر حریق و میزان خسارات جانی و مالی مشابه سناریوی اول بوده و بر اساس مطالعه دیکلرک (22) محاسبه شد.

در سناریوی سوم (حریق تابلوی 750 ولتDC در پست RS)، با وقوع پدیده کربنه شدن در این تابلوها آرک‌های متعددی ایجاد شده و در اثر گرمای حاصل از این آرک‌ها و تنظیف باقی‌مانده توسط تکنسین در تابلو حین تعمیرات شرایط لازم برای ایجاد آتش‌سوزی فراهم گردید. دود بسیار زیادی در نتیجه سوختن روکش کابل‌های بلا استفاده در فضای پست ایجاد گردید، که به سرعت در فضای سکوها راه می یابد. با توجه به غیر فعال بودن تابلوی FMBایستگاه و نیز عدم کارکرد دتکتورهای موجود در پست، عملیات اعلام و اطفا با تاخیر انجام یافت.

در سناریوی چهارم (حریق در کابین کلیدهای توزیع400 ولت پستLPS) در اثر بارکشی بیش از حد پست، آرک‌های متعددی در کابین کلیدهای توزیع400 ولت ایجاد می‌شود. در
اثر گرمای حاصل از این آرک‌ها و تنظیف باقی‌مانده توسط تکنسین در تابلو حین تعمیرات شرایط لازم برای ایجاد آتش‌سوزی فراهم گردید. دود بسیار زیادی در نتیجه سوختن روکش کابل‌های بلا استفاده در فضای پست ایجاد گردید، که به سرعت در فضای سکوها راه یافت. با توجه به غیر فعال بودن تابلوی FMB ایستگاه و نیز عدم کارکرد دتکتورهای موجود در پست، عملیات اعلام و اطفا با تاخیر انجام گرفت.

یافته ها

با بررسی درخت تجزیه و تحلیل خطای اجرا شده در پست LPS مشخص گردید که ایجاد گرما در ترانسفورماتورهای خشک رزینی و تابلوهای 20 کیلو ولت به ترتیب با احتمالات 6559/0و5354/0 بیشترین تاثیر را در احتمال وقوع حریق الکتریکی در پست یاد شده خواهند داشت (جدول شماره 1). (13،14)

جدول 1-منابع تولید گرما در پست LPS با روش FTA

Table 1- Sources of heat production in LPS Post, Applying FTA method

لازم به ذکر است که جهت تعیین خسارات اقتصادی ناشی از حریق، اثرات مستقیم و غیرمستقیم وقوع حریق در پست LPS مورد نظر بوده است که به علت محدودیت دسترسی به کل آمار خسارت‌های ناشی از حوادث رخ داده در سال‌های اخیر از سوی "شرکت بهره‌برداری راه‌آهن شهری تهران و حومه" خسارات غیرمستقیم تنها در قالب آیتم‌های شناسایی شده در تحقیق ارایه می‌گردد و زیان‌های اقتصادی عمدتاً در حالت اثرات مستقیم آن بیان شده است.

بر اساس نتایج حاصل از وقوع سناریوی اول، حداکثر شعاع خطر حریق 6/0 متر به دست آمد. با توجه به شعاع خطر و شارگرمایی ساطع شده از سوختن تجهیزات پست یاد شده (kw/m²30) و نیز تراکم جمعیت در این پست (افراد شاغل در پست)، میزان اثرات انسانی شامل مرگ حداکثر 2 نفر و نیز جراحت حداکثر 2 نفر، میزان آسیب به تجهیزات شامل تخریب کامل ترانسفورماتور خشک حاصل شد. با توجه به نرخ دیه هر فرد (در سال 1391) و نیز هزینه درمانی جراحات وارد بر افراد میزان اثرات انسانی در ماه‌های عادی سال 1910 میلیون ریال (و در ماه‌های حرام 2520 میلیون ریال) حاصل شد. با توجه به قیمت (نرخ تجهیزات بر اساس قیمت‌های کارشناسی کارکنان مترو می‌باشد) و تعداد ترانسفورماتور خشک موجود در پست، میزان آسیب به تجهیزات 2070 میلیون ریال و در نتیجه خسارت ناشی از سناریوی حریق ترانسفورماتور خشک به میزان 3980 میلیون ریال در ماه‌های عادی سال و 6500 میلیون ریال در ماه‌های حرام به دست آمد. 

بر اساس نتایج حاصل از وقوع سناریوی دوم، با توجه به حداکثر شعاع خطر حریق 4/0 متر و نیز شارگرمایی (kw/m²20)، میزان اثرات انسانی با توجه به تراکم جمعیتی این پست (افراد شاغل در پست)، شامل مرگ حداکثر 2 نفر و نیز جراحت حداکثر 2 نفر، در ماه‌های عادی سال 1910 میلیون ریال (در ماه‌های حرام 2520 میلیون ریال) و میزان آسیب به تجهیزات نیز با توجه به قیمت و تعداد تابلوهای 20 کیلو ولت موجود در پست، 4500 میلیون ریال به دست آمد که در نهایت میزان زیان اقتصادی حاصل از سناریوی حریق تابلوهای 20 کیلو ولت به ترتیب در ماه‌های عادی و حرام 6410 میلیون و 6920 میلیون ریال مشخص گردید. قابل ذکر است که با توجه به نرخ تورم در سال 1392 مقادیر حاصل، به شدت افزایش پیدا خواهند کرد.

با بررسی درخت تجزیه و تحلیل خطای اجرا شده در پست RS مشخص گردید که ایجاد گرما در ترانسفورماتورهای خشک رزینی و تابلوهای 750 ولت DC، تابلوهای 20 کیلو ولت به ترتیب با احتمالات 8062/0، 6414/0 و 5598/0 بیش‌ترین تاثیر را در احتمال وقوع حریق الکتریکی در پست یاد شده خواهند داشت (جدول شماره 2).

جدول 2-منابع تولید گرما در پست RS با روش FTA

Table 2- Sources of heat production in RS Post, Applying FTA method

بر اساس نتایج حاصل از وقوع سناریوهای سوم و چهارم خسارت ناشی از وقوع حریق در پست RS تعیین شد که با توجه به قیمت تجهیزات برای جایگزین کردن آن‌ها، خسارات وارد شده در جدول زیر ارایه شده است.

جدول 3- تعیین میزان خسارات به تجهیزاتبا استفاده از سناریوهای حریق در پست‌ها

Table 3- Determining loss amount to equipment applying fire senarios in Posts

برای تعیین خسارت جانی ناشی از وقوع حریق درپست‌های
اشاره شده در مقاله از جدول شماره 4 استفاده شده است.

جدول 4- تعیین خسارتهای انسانی با استفاده از سناریوهای حریق در پست‌ها

Table 4- Determining human loss applying fire senarios in Posts

به منظور تعیین شدت پیامد ناشی از وقوع حریق در پست ها از
جدول زیر استفاده شده است.

                                                  جدول 5- تعیین شدت پیامد ناشی از وقوع حریق در پست‌ها

Table 5- Determining the intensity of fire consequencin posts

جدول 6- برآورد زیان‌های اقتصادی ناشی از وقوع حریق در پست LPS، RS

Table 6- The estimation of fire economic losses in RS and LPS posts.

لازم بذکر است که زیان‌های غیرمستقیم ناشی از حادثه را می‌توان اختلال در سرویس‌دهی، ایجاد ترس و وحشت در مسافران، تلف شدن وقت مسافران، ایجاد ذهنیت منفی از عملکرد مترو و کاهش اعتماد عمومی در اذهان مردم و . . . نام برد که در بلند مدت علاوه بر اثرات روانی، می‌تواند بر درآمدهای حاصل نیز اثرگذارد. همچنین برای تعیین خسارات مستقیم می‌توان خسارات ناشی از تجهیزات از بین رفته، درآمد از بین رفته، هزینه مواد و اقلام مصرفی برای اطفا، خسارات احتمالی به زیرساخت‌ها نظیر سیستم برق‌رسانی، تامین آب، تهویه و... را نیز درنظر گرفت که در این تحقیق تنها امکان بررسی خسارات جانی احتمالی شامل مرگ و میر مسافران و کارکنان، صدمات و جراحات در اثر ازدحام و آسیب به تجهیزات میسر گردید.

بحث و نتیجه گیری

از آن‌جا که شناسایی و تجزیه و تحلیل ریسک قبل از محو یا کاهش آن امری ضروری است، در این تحقیق به شناسایی ریسک حریق در ایستگاه‌های خط 1 متروی تهران (پست LPS  و (RSو کمی کردن اثرات  آن  پرداخته شد. بررسی مطالعات انجام یافته در داخل کشور حاکی از یک خلا جدی در کمی کردن خطرات و ریسک‌ها و استفاده از روش‌های جامع تحقیق برای کاهش و محدود کردن آن حکایت دارد. به عبارت دیگر، برای بهینه سازی اقتصادی اقدامات کنترل ریسک، ارزش‌گذاری زیان‌ها و خسارات جانی و مالی، از اهمیت ویژه ای برای تعیین حد سرمایه گذاری بهینه در مسایل ایمنی برخوردار است. مطالعه‌ حاضر با هدف جلب توجه مدیران، برنامه ریزان و تصمیم گیران مسایل شهری به اهمیت بالای ایمنی و بهداشت شهری انجام یافته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که وقوع حریق‌های الکتریکی در سیستم ریلی مترو می‌تواند تبعات جانی- مالی بسیار با اهمیتی را در پی داشته باشد. بر اساس یافته های بالا، میزان خسارات جانی- مالی (از بین رفتن تجهیزات) ناشی از وقوع حریق در ایستگاه‌های خط 1 متروی شهر تهران با سناریوهای حریق ترانسفورماتور خشک و حریق تابلوهای 20 کیلو ولت که بیش‌ترین احتمال وقوع را دارند، بر اساس قیمت‌های سال 1391، به ترتیب در پست LPS به میزان3980میلیون ریال و 6410 میلیون ریال و در پست RS با سناریوهای حریق ترانسفورماتور خشک و تایلوی 750 ولت میزان خسارت به ترتیب 6452 و 70266 میلیون ریال به دست آمد. در بررسی صورت گرفته توسط بارتلی در زمینه آنالیز نقایص ترانسفورماتورها طی سال‌های 1997 تا 2001، میزان خسارت ناشی از وقوع حریق در ترانسفورماتورهای قدرت بیش از 8 میلیون دلار برآورد شده است (26). البته خطر وقوع حریق در ترانسفورماتورهای خشک نسبت به ترانسفورماتورهای قدرت کم‌تر است، زیرا مقدار مواد قابل اشتعال موجود در این نوع ترانسفورماتورها کم‌تر و محدودتر می‌باشد. گستره وسیعی از رویدادها مانند نقایص طراحی، جریان غیر عادی ولتاژ، آسیب‌های ساختاری، زوال غیرمنتظرانه سریع عایق‌ها، خطاهای نگه‌داری و عواملی دیگر می توانند منجر به حریق ترانسفورماتور و انفجار گردند. تجربه نشان داده که پیامدهای چنین رویدادهایی سخت و شدید است (27). نقص الکتریکی یا مکانیکی علت عمده 44% از حریق‌های وسایل و تجهیزات حمل و نقل ریلی بیان شده است که باعث ایجاد 38% خسارت مستقیم به اموال و دارایی افراد می‌گردد (28). حریق ترانسفورماتور متروی نیویورک در سال 1979 منجر به مصدومیت 178 نفر گردیده است. در حریق ترانسفورماتورهای ایستگاه متروی تایوان نیز در سال 1994 تعداد 10 نفر آتش نشان مصدوم شدند (29). در سال 2001 در متروی هنگ کنگ حریق الکتریکی ناشی از ترانسفورماتور در ایستگاه North Point  رخ داده که میزان خسارات مالی و جانی آن گزارش نگردیده است (30). طبق گزارش سالانه سازمان مرکزی اطلاعات حریق آمریکا ( 2008)، سالانه 28300 حریق‌ الکتریکی ساختمانی که باعث مرگ و میر 360 نفر و جراحت 1000 نفر و نیز 995 میلیون دلار خسارت مستقیم می‌گردد، رخ می‌دهد (31). آمارها نشان می دهند که علل حریق‌های الکتریکی در نیروگاه‌های هسته‌ای آمریکا و اروپا شامل ترانسفورماتور 26 درصد، سوئیچ‌ها و کلیدهای قطع‌کننده مدار 26 درصد، ترمینال‌های ارتباطی 15 درصد، سیم‌ها و کابل‌ها 10 درصد می‌باشد(32). طبق مطالعه Ng Ak-L در سال 2007، حداقل و حداکثر میزان خسارت مالی ناشی از حریق ترانسفورماتورها در ساختمان‌های بلند با توجه به نوع حفاظت حریق تعبیه شده شامل وجود یا فقدان دتکتورهای دودی و اسپرینکلر به ترتیب 32370 و 49690 دلار تعیین شده است(33). اثرات مستقیم جدیدترین حریق رخ‌داده در یکی از پرترددترین ایستگاه‌های متروی مسکو در 5 ژوئن 2013، در ایستگاه یاد شده قابل توجه بوده است، چنان که شامل بستری شدن 14 نفر در بیمارستان، مصدومیت و جراحت 66 نفر، تخلیه 4500 مسافر از ایستگاه، توقف 4 قطار و اختلال در ترافیک شهری بوده است. اگرچه هنوز در زمینه اثرات غیرمستقیم این حادثه آمارهای رسمی منتشر نشده است. لازم به ذکر است که خسارات بالا در کشورهای ذکر شده علی‌رغم داشتن سیستم‌های پیشرفته ایمنی حریق رخ داده است.

در پایان لازم به ذکر است که اگرچه، بررسی ادبیات موضوع نشان می دهد که اغلب ارزیابی ارزش زندگی انسان‌ها و ارزش‌گذاری اقتصادی آن دشوار است، زیرا به لحاظ اخلاقی بسیار سوال برانگیز است و نمی‌توان برای زندگی انسان‌ها ارزش اقتصادی تعیین کرد. اما واقعیت این است که انجام هزینه برای کاهش ریسک در تمامی جوامع، محدودیت دارد. در این تحقیق نیز که زندگی انسان‌ها بر مینای دیه محاسبه شده، برای نشان دادن اهمیت سرمایه گذاری در کاهش تلفات جانی بوده و هرگز به معنای محدود کردن ارزش زندگی انسان در مقادیر بالا نمی باشد. در کنار خطر خسارات جانی به علت فعالیت‌های مشخص، ریسک‌های مالی نیز نقش مهمی را در تصمیم گیری ها ایفا می‌کنند. منحنی FD احتمال تجاوز را به عنوان تابعی از آسیب اقتصادی بیان می‌کند. از این‌رو با توجه به یافته های تحقیق حاضر که در آن هنوز امکان برآورد همه جانبه خسارات ذکر شده (مستقیم و غیر مستقیم) نبوده، علاوه بر تاکید بر توجه بیش‌تر مسئولان متروی شهری تهران در زمینه علل ایجاد حریق و کنترل ایمنی آن، تدوین یک سیستم مدیریت جامع ارزیابی ریسک برای متروی شهری تهران، به عنوان امری اجتناب ناپذیر به شدت توصیه می گردد.

تشکر و قدردانی

نویسندگان مقاله بر خود لازم می‌دانند که از همکاری شرکت بهره برداری راه آهن شهری تهران و حومه تشکر و قدردانی به عمل آورند.

منابع

1-      Roh Js., Ryou Hs., Park Wh., Jang Yj., 2009. Cfd Simulation and Assessment of Life Safety in a Subway Train Fire, Tunnelling and Underground Space Technology, 24(4): 447-53.

2-      Gao R., Li A., Hao X., Lei W., Deng B., 2012. Prediction Of The Spread Of Smoke In A Huge Transit Terminal Subway Station Under Six Different Fire Scenarios, Tunnelling And Underground Space Technology.

3-      Sfpe Handbook of Fire Protection Engineering. 2002. Third Ed, National Fire Protection Association,5-20.

4-      Zarboutis N., Marmaras N,.2004. Searching Efficient Plans For Emergency Rescue Through Simulation: The     Case Of A Metro Fire, Cognition, Technology & Work, 6(2): 117-26.

5-      Raiway Safety Statistical Report.  2007. [Database on the Internet]. Office of Rail Regulation. Available From: Http://Www.Rail-Reg.Gov.Uk/Upload/Pdf/370.Pdf

6-      Van Duijne Fh., Van Aken D., Schouten Eg.,  2008.Considerations In Developing Complete And Quantified Methods For Risk Assessment, Safety Science,46(2):245-54.

7-      Zimmerman M. 2005.analyzing the need for a community risk assessment for the city of Scottsdale.

8-      FEMA, 2004. Leading community risk reduction; student manual (1sted) EmmitsburgMaryland: National Emergency Training Center.

9-      Trulson G., 2007.risk and vulnerability assessment options for Joplin, Missouri.

10-    خبازی نیا محمد. 1388. ضوابط عمومی طراحی ایستگاههای مترو و انتخاب تجهیزات ایستگاه، انتشارات مترو تهران، تهران، صفحات 40-60 .

11-  Chen F., Guo S-C., Chuay H-Y., Chien S-W., 2003. Smoke Control of Fires in Subway Stations, Theoretical and Computational Fluid Dynamics, 16(5): 349-68.

12-  Chow W., Qu L., Pang Ec., 2011. Incidents on Fire and Ventilation Provision in Subway Systems in Hong Kong, International Journal on Engineering Performance-Based Fire Codes.

13- دانشور سمیه،مرتضوی  سیدباقر، عطرکار روشن صدیقه، 1392. ارزیابی ریسک حریق مقاومت‌های سقفی قطارهای با جریان یکنواخت در مترو شهر تهران با روش درخت تجزیه و تحلیل خطا، فصلنامه علمی تخصصی طب کار، دوره 5، شماره 3، 42-48.

14- مرتضوی  سیدباقر،  دانشور سمیه، عطرکار روشن صدیقه، 1393. ارزیابی ریسک حریق در ایستگاه‌های خط 1 مترو شهر تهران (پست یکسوساز) با روش تجزیه و تحلیل درخت خطا، فصلنامه سلامت کار ایران، دوره 11، شماره 2.

15-  Vesely W., 2002 .Fault Tree Handbook With Aerospace Application ,Version 1.1,Washington Dc, Nasa Office Of Safety And Mission Assurance.

16-  Ratcliffe J., 2000. Scenario Building: A Suitable Method For Strategic Property Planning, Property Management, 18 (2): 144-127.

17-  Lindgren M., And Bandhold H., 2009. Scenario Planning – The Link between Future and Strategy, Palgrave Macmillan: Houndmills.

18-  Ringland G., 1998. Scenario Planning: Managing For The Future, Chichester: Wiley.

19-  Ratcliffe J., 2002. Scenario Planning: An Evaluation of Practice, School Of Construction & Property Management, University Of Salford.

20-  Daum J., 2001. How Scenario Planning Can Significantly Reduce Strategic Risks And Boost Value In The Innovation Chain, In The New Economy Analyst Report.

21-  Van Der Heijden K., 1996. Scenarios: The Art Of Strategic Conversation, Chichester: Wiley.

22-  Declercq Ij., Van Schevensteen R., 2004. Performance and Fire Behaviour of Step-Up Transformers in Wind Turbines.

23-  Babrauskas V., 1982. Will The Second Item Ignite?, Fire Safety Journal,4(4): 281-92.

24-  Assael M., Kakosimos K., 2010. Fires, Explosions, and Toxic Gas Dispersion Effects Calculation and Risk Analysis: Crc Press.

25-  Mcgrattan K., Lock A., Marsh N., 2011. Cable Heat Release Ignition, And Spread In Tray Installations During Fire (Christi Fire) Phase 1: Horizontal Tray, Office Of Nuclear Regulatory Research.

26-  Bartley P.E., 2003. Analysis of transfomer failures. International association of engineering insurers 36th annual conference. Stockholm.

27-  Berg H.P., Fritze N., 2011. Reliability of main transformers. RT&A. 2: 52-69.

28-  Marlair G., Lemaire T., 2008. Fire scenario and accidents in the past.EU FP5 Contract G1RD-CT-2002-766.

29-  Shen-wen J., Zisheng S., Yongwei Z., Zhenchong Z. 1993. MRT underground station fire smoke flow distribution and flow test (2 of 2). Thematic research program national science council report on the outcome.

30-  Chow W.K., Qu L., Pang E.C.L., 2011. Incidents on fire and ventilation provision in subway systems in Hong Kong. International journal on engineering performance-based fire codes. 10(3): 41-47.

31-  Usfa. Statistical Reports: Electrical and Appliance Fires. 2008. Available From: Http://Www.Usfa.Fema.Gov/Statistics/Reports/Electrical_And_Appliances.Shtm

32-  Duarte D., 2004. A Performace Overview About Fire Risk Management In The Brazilian Hydroelectric Generating Plants And Transmission Network, Journal Of Loss Prevention In The Process Industries, 17(1): 65-75.

33-  Ng Ak-L., 2007. Risk Assessment of Transformer Fire Protection in a Typical New Zealand High-Rise Building.