Rydwany ognia

Kategoria: Rozpoznawanie zagrożeń

Pożary autobusów niestety nie są zjawiskiem lokalnym. Wręcz przeciwnie – stanowią zauważalny problem na całym świecie, a liczba takich pożarów w ostatnich latach wzrasta. W Polsce statystycznie pożar w autobusie powstaje co drugi dzień.

Nie są prowadzone statystyki pożarów w autobusach miejskich, a szkoda, bo to one charakteryzują się zdecydowanie największą liczbą przewożonych pasażerów. W niektórych miastach po serii pożarów tego typu zaczęto określać je mianem „rydwanów ognia”.

Autobus

Potocznie autobusami nazywa się duże pojazdy samochodowe służące do przewozu grupy osób. Zgodnie z ustawą z dnia 20 czerwca 1997 r. Prawo o ruchu drogowym (DzU 2012 poz. 1137 ze zm.) autobus to pojazd samochodowy do przewozu osób, który łącznie z fotelem kierowcy ma więcej niż dziewięć miejsc siedzących.

Ze względów funkcjonalnych autobusy dzieli się na: miejskie, podmiejskie, międzymiastowe, kombi, turystyczne, szkolne i specjalne. Wraz z wdrażaniem do produkcji kolejnych generacji autobusów i wprowadzaniem nowych rozwiązań ułatwiających wejście do pojazdu wykształcił się podział autobusów pod względem wysokości podłogi: wysokopodłogowe, średniopodłogowe, niskowejściowe i niskopodłogowe.

Ze względu na liczbę przewożonych pasażerów autobusy są podzielone na kategorie (tabela 1). Od tej liczby zależy także masa i długość autobusu.

Kategoria

Liczba pasażerów

Masa całkowita [t]

Długość [m]

mikrobusy

mini

midi

maxi

mega

9-16

do 50

do 75

do 120

pow. 120

do 3,5

6-9

12-15

16-19

24-28

do 6

6-8

9-10

11-12

do 18

Szczegółowa regulacja dotycząca klasyfikacji autobusów znajduje się w rozporządzeniu ministra infrastruktury w sprawie homologacji typu pojazdów samochodowych i przyczep . Klasyfikacje te stosowane są głównie do określania wymogów homologacyjnych i przepisowych i są zgodne z unijną dyrektywą 2001/85/WE.

Według danych GUS w Polsce w końcu 2016 r. zarejestrowanych było 113,1 tys. autobusów, 11,9 tys. stanowił tabor autobusowy przeznaczony do komunikacji miejskiej. 92% autobusów napędzanych jest olejem napędowym, a 3,3% wyposażonych jest w silniki benzynowe. Autobusy w wieku powyżej 30 lat stanowiły 21,1% ogólnego stanu pojazdów. W 2016 r. transportem autobusowym w komunikacji międzymiastowej w kraju przewieziono 390,4 mln pasażerów, a taborem komunikacji miejskiej 3766,3 mln.

 Spalone tylne siedzenia po rozprzestrzenieniu sie poaru z komory silnika

Pożary

Pożar autobusu jest zdarzeniem groźnym dla pasażerów z uwagi na jego bardzo szybki rozwój i krótki czas na ewakuację z palącego się pojazdu. Dodatkowo skutkuje wysokimi stratami materialnymi dla przewoźnika (całkowite lub czasowe wyłączenie z ruchu zniszczonego pojazdu). Pożarowi, który rozprzestrzenił się na przedział pasażerski, towarzyszy bardzo wysoka temperatura, nawet przekraczająca 1000°C. W takiej temperaturze spalają się wszystkie przedmioty wykonane z materiałów palnych, a z autobusu zostaje najczęściej jedynie stalowa konstrukcja.

W praktyce spotykamy się z pożarami autobusów, które z uwagi na obszar spalenia można podzielić na następujące grupy:

  • całkowite – kiedy pożar obejmuje cały autobus,
  • częściowe – kiedy pożar obejmuje część autobusu, np. komory silnika, podwozie pojazdu,
  • miejscowe – kiedy następuje spalenie podzespołu autobusu, np. opony na kole, urządzenia grzewczego.

Statystyki prowadzone w Szwecji, Norwegii, Niemczech i Włoszech wskazują, że rokrocznie w tych krajach ulega pożarom około 1-1,5% floty autobusowej. W Niemczech co roku notuje się 350-400 pożarów autobusów, a w Szwecji ponad 135. W Polsce w danych statystycznych KG PSP w ostatnich latach rejestrowanych jest 180-190 pożarów autobusów rocznie. Najwięcej pożarów powstaje w woj. śląskim . Należy jednak zaznaczyć, że przypadki pożarów nie są dostatecznie udokumentowane. Wynika to głównie z tego, że firmy przewozowe nie chcą publikować i udostępniać takich informacji. Straży pożarnej lub policji nie są zgłaszane szczególnie pożary miejscowe, ugaszone w zarodku za pomocą podręcznego sprzętu gaśniczego. Badania prowadzone w Szwecji i Norwegii szacują, że rzeczywista liczba pożarów jest większa od zgłoszonej oficjalnie o ok. 40% .

Chociaż rzadko zdarzają się ofiary śmiertelne pożarów w autobusach, to od niekiedy dochodzi do zdarzeń uznawanych za katastrofalne. (tabela 2).Dla przykładu przedstawię zestawieniu zdarzeń z ostatnich lat, wraz ze wskazaniem liczby ofiar śmiertelnych i okoliczności zdarzenia:

  • Indie, Uttar Pradesh, 2008 r., 63 ofiary śmiertelne, stwierdzono iskrzenie z uszkodzonej i oderwanej osi jezdnej oraz wypływ paliwa z pękniętego zbiornika,
  • Iran, Qum, 2013 r. 44 ofiary śmiertelne, pęknięcie opony i zderzenie z drugim autobusem,
  • Andhra Pradesh, Indie, 2013 r., 45 ofiar, uderzenie w balustradę na moście i przebicie zbiornika paliwa,
  • Meksyk,Veracruz, 2014 r., 36 ofiar, uderzenie w zaparkowana przyczepę,
  • Fundaction, Kolumbia, 2014 r, 32 dzieci, uzupełnienie paliwa
  • Lwengo, Uganda, 2012 r., 30 ofiar, brak informacji co do okoliczności zdarzenia
  • Chengdu, Chiny, 2009 r., 27 ofiar, podpalenie przez pasażera benzyny w pojemniku wewnątrz autobusu
  • Wuxi, Chiny, 2010, 24 ofiary, brak informacji co do okoliczności zdarzenia
  • Wilmer, USA, 2005, 23 ofiary, awaria układu hamulcowego, w autobusie przewożono osoby starsze z butlami tlenowymi
  • Uttar Pradesh, Indie, 2017 r.,22 ofiary, zderzenie z ciężarówką,
  • Hannover, Niemcy, 2008 r.,20 ofiar, ogień został zainicjowany w toalecie autobusu, najprawdopodobniej od papierosa

Przyczyny pożarów

W czasie eksploatacji taboru autobusowego pożary powstają najczęściej w wyniku:

  • wycieków paliwa na rozgrzany blok silnika,
  • działania termicznego prądu elektrycznego,
  • przegrzania w wyniku tarcia układu hamulcowego,
  • stanów awaryjnych systemu ogrzewania dodatkowego,
  • uszkodzenia układu pneumatycznego.

Zdarza się, że pożary powstają w konsekwencji wypadku drogowego. Ponadto do pożarów w autobusach dochodzi czasem w czasie ich postoju, np. w wyniku celowego podpalenia (akt zemsty lub chęć wyłudzenia odszkodowania) lub zaprószenia ognia w czasie prac remontowo-naprawczych.

Analizy dotyczące pożarów w autobusach prowadzone przez NFPA i SP Technical Research Institute wykazują, że 10% wszystkich autobusów jest narażonych na pożar w trakcie eksploatacji, a w ciągu ostatnich 10 lat liczba pożarów w autobusach w wielu krajach niemal się podwoiła. W Polsce natomiast w ostatnich latach panuje odwrotna tendencja – wskaźnik zarejestrowanych każdego roku pożarów autobusów zmniejszył się o kilka procent, z 240 pożarów w 2010 r. do 165 w 2016 r.

Badania i analizy wykazują, że ponad 60% pożarów autobusów powstaje w komorze silnika,  jest to bowiem miejsce najbardziej narażone na zainicjowanie ognia z uwagi na zgromadzenie w niewielkiej przestrzeni komory wielu urządzeń generujących ciepło (np. blok silnika – ok. 200°C, turbosprężarka – ok. 500°C, układ wydechowy –ok.400°C), w otoczeniu wielu materiałów palnych (np. paliwo, płyny eksploatacyjne, tworzywa sztuczne, guma). Jedynie około 20% pożarów powstaje w układzie jezdnym.

Na pożary narażone są nie tylko wyeksploatowane pojazdy, ale i nowoczesne autobusy, a to za sprawą coraz bardziej rygorystycznych norm ekologicznych, które prowadzą do zwiększenia ciśnienia w systemie zasilania paliwem oraz podwyższenia temperatury w komorze silnika przy ograniczonej możliwości odprowadzania ciepła. Izolacja termiczna komory silnika podczas jazdy autobusu kumuluje w niej ciepło i powoduje duży wzrost temperatury z powodu małej pojemności cieplnej. Wysoka temperatura skraca żywotność elementów z tworzyw sztucznych i gumy.

Najczęściej pożar w autobusie zauważany jest przez pasażerów (zapach lub widok dymu, zapach paliwa, nagłe pojawienie się niepokojących odgłosów). Istotną funkcję w przypadku pożaru w autobusie pełni kierowca, który powinien być odpowiednio przeszkolony i potrafić sprawnie przeprowadzić ewakuację pasażerów, a następnie podjąć działania gaśnicze za pomocą podręcznego sprzętu gaśniczego.

Zgodnie z przepisami rozporządzenia każdy autobus powinien być wyposażony w dwie gaśnice, z których jedna powinna być umieszczona możliwie blisko kierowcy, a druga – wewnątrz autobusu, w miejscu łatwo dostępnym. Autobus o długości nieprzekraczającej 6 m może być wyposażony w jedną gaśnicę.

 Spalone oparcia siedze po rozprzestrzenieniu sie poaru po wybyciu tylnej szyby

Badania w pełnej skali

W Szkole Głównej Służby Pożarniczej w Warszawie w 2017 r. przeprowadzono badania w pełnej skali rozwoju pożaru niskowejściowego autobusu miejskiego klasy maxi, marki Jelcz M121I. Był to autobus o masie własnej 11 500 kg, z silnikiem Iveco Nef Euro 4, o układzie drzwi 2-2-2, przeznaczony do przewozu 104 pasażerów, w tym 24 w pozycji siedzącej.

Badanie polegało na zainicjowaniu pożaru w komorze silnika, dokonywaniu pomiarów za pomocą rozmieszczonych w różnych miejscach autobusu termopar, obserwacji dróg i kierunków rozprzestrzeniania się ognia. Przebieg pożaru rejestrowano za pomocą kamery cyfrowej i aparatów cyfrowych. Badania były prowadzone przy temperaturze 25°C.

Spalanie zainicjowano w komorze silnika. Na silnik wylano 100 ml nafty i podpalono za pomocą zapalnika pirotechnicznego. W komorze silnika rozpoczął się proces spalania:

  • po upływie 2 min w komorze silnika wydzielała się niewielka ilość dymu, temperatura w komorze silnika wzrosła do 500°C, nastąpiło przejście od fazy wzrostu do fazy w pełni rozwiniętego pożaru;
  • po upływie 5 min od zainicjowania pożaru strefa spalania zaczęła się rozprzestrzeniać do przedziału pasażerskiego. Nastąpiło to na skutek pęknięcia tylnej szyby pojazdu. Ogień przedostał się do przedziału pasażerskiego, powodując szybki wzrost temperatury. Wzrost temperatury spowodował pękanie i wypadanie szyb. Gorące gazy przedostawały się do kabiny kierowcy, powodując tam niewielki wzrost temperatury;
  • w 6 min częściowo została przepalona przegroda oddzielająca komorę silnika od wnętrza pasażerskiego;
  • po 9 min 40 s od momentu zainicjowania spalania do gaszenia pożaru przystąpiła straż pożarna. W tym czasie najwyższą temperaturę – 1080°C odnotowano w przedziale pasażerskim w części tylnej autobusu, na wysokości zagłówka. W komorze silnika maksymalna temperatura była niższa, wynosiła 905°C. W środkowej części przedziału pasażerskiego, pośrodku, nad podłogą, temperatura osiągnęła 543°C, natomiast na wysokości zagłówka – 982°C. W przedziale kierowcy, nad kierownicą, zarejestrowano temperaturę 168°C.

Badania pokazały, że pasażerowie autobusu mają na ewakuację od około 4 min do około 6 min, w zależności od momentu zauważenia pożaru i reakcji kierowcy. Czynnikiem sprzyjającym rozprzestrzenieniu się strefy spalania do przestrzeni pasażerskiej było wykonanie tylnej pokrywy komory silnika z tworzywa sztucznego. Jej szybkie przepalenie spowodowało możliwość bezpośredniego oddziaływania pożaru na tylną szybę pojazdu i jej pęknięcie. Kolejnym czynnikiem sprzyjającym rozprzestrzenieniu się strefy spalania było wykonanie poszycia dachu z tworzywa sztucznego .

Warto sięgnąć także do podobnych badań przeprowadzonych pod koniec lat 70. XX w. w Ośrodku Badawczo-Rozwojowym Ochrony Przeciwpożarowej w Józefowie (obecnie CNBOP). Badania przeprowadzano w pełnej skali, na średniopodłogowym autobusie miejskim klasy maxi – marki Jelcz PR 100. Autobus o masie własnej 8 300 kg z silnikiem Berliet V800 o poj. 8,82 dm³, o układzie drzwi 2-2-0, był przeznaczony do przewozu 96 pasażerów, w tym 29 na miejscach siedzących. Autobus produkowany był na licencji francuskiej firmy Berliet. W momencie wprowadzania modelu do produkcji stanowił jedną z najnowocześniejszych konstrukcji tego typu na świecie. Komora silnikowa została umieszczona z tyłu pojazdu (podobnie jak w dzisiejszych konstrukcjach), co pozwoliło na obniżenie podłogi.

Badanie dotyczyło tylnej części autobusu. Polegało ono na zainicjowaniu pożaru w komorze silnika, dokonywaniu pomiarów i prowadzeniu obserwacji dróg i kierunków rozprzestrzeniania się ognia z komory silnika do przedziału pasażerskiego. Prowadzono jednocześnie szczegółową obserwację zachowania się poszczególnych materiałów. Mimo że badanie zostało przeprowadzone w temperaturze 4°C, rozprzestrzenienie się pożaru było dynamiczne:

  • po 1 min i 10 s od rozpoczęcia badania od rozgrzanych blach przegrody pomiędzy komorą silnika a przedziałem pasażerskim zapaliła się wykładzina podłogowa nad komorą silnika;
  • po 1 min i 50 s zapalił się materiał pokrycia fotela mieszczącego się bezpośrednio nad komorą silnika;
  • po 2 min i 55 s nastąpił dynamiczny rozwój pożaru w przedziale pasażerskim;
  • po 3 min i 20 s cały przedział pasażerski został objęty płomieniami (rozgorzenie).

Po zakończeniu badań i przeprowadzonych oględzin pojazdu stwierdzono, że pożar spowodował całkowite wypalenie laminowanej wykładziny sufitowej wraz z ociepleniem, całkowite wypalenie wnętrza przedziału pasażerskiego, całkowite wypalenie wykładziny podłogowej oraz termiczne odkształcenia konstrukcji nośnej pokrywy komory sprzęgła .

Podejmując próbę porównania wyników tych badań, można stwierdzić, że dziś pożar w komorze silnika autobusu, choć rozwija się dynamicznie, to potrzebuje więcej czasu, aby rozprzestrzenić się poza jego kubaturę. Komora silnika jest lepiej zabezpieczona przed możliwością rozprzestrzenienia się ognia i dymu do przedziału pasażerskiego. Pożar w komorze silnika autobusu Jelcz PR100 40 lat temu potrzebował niespełna minuty, żeby rozprzestrzenić się do przedziału pasażerskiego (licząc od zainicjowania spalania). Obecnie w poddanym badaniom autobusie Jelcz M121I ten czas wydłużył się do około 6 min, a więc tyle samo wzrósł czas bezpiecznej ewakuacji pasażerów.

Na przestrzeni lat sposób opuszczania autobusów uległ znacznej zmianie. W dawnych konstrukcjach ręcznie otwierane drzwi montowano przy każdym rzędzie siedzeń. Nieco później liczbę wyjść ograniczono do dwóch – przedniego i tylnego. Dziś, w autobusach standardem są automatycznie sterowane drzwi wejściowe oraz wyjścia bezpieczeństwa w oknach bocznych. Ponadto pojazdy wyposaża się także w klapy dachowe, które ułatwiają opuszczenie go w razie wywrotki. Liczba i wymiar drzwi w autobusie są ściśle związane z jego przeznaczeniem. W autobusach turystycznych i międzymiastowych stosuje się dwoje jednoskrzydłowych drzwi otwieranych na zewnątrz o szerokości około 0,8 m, natomiast w autobusach miejskich jest ich dwoje, troje, a nawet czworo (autobus przegubowy), są dwuskrzydłowe i mają szerokość około 1,3 m. Otwierają się najczęściej do wewnątrz. Otwieranie i zamykanie drzwi autobusów miejskich i niektórych dalekobieżnych odbywa się automatycznie, steruje nimi kierowca, za pomocą specjalnego układu elektropneumatycznego. Ponadto obecnie produkowane autobusy miejskie mają możliwie niską podłogę, szerokie i wygodne przejścia między siedzeniami oraz dużo miejsc stojących. Takie warunki konstrukcyjno-techniczne ułatwiają ewakuację pasażerów.

 Poar w komore silnika autobusu

Regulamin 118

Istotnym problemem bezpieczeństwa pożarowego autobusów jest palność wyrobów tekstylnych stanowiących ich wyposażenie – muszą one obecnie odpowiadać ścisłym standardom technicznym. Według rozporządzenia materiały wyposażenia wnętrza pomieszczenia pasażerskiego autobusu powinny mieć prędkość spalania nie większą niż 100 mm/min, zgodnie z przepisami o homologacji pojazdów. Przepisu tego nie stosuje się do autobusu o całkowitej liczbie miejsc dla pasażerów mniejszej niż 22 oraz autobusu z miejscami stojącymi.

W zakresie bezpieczeństwa pożarowego wymagania stawiane materiałom wyposażenia w pojazdach drogowych określa regulamin nr 118 EKG ONZ w załącznikach 6, 7, 8 . Wykonanie badań według tych trzech załączników jest obowiązkowe do homologacji pojazdów kategorii M3, tzn. pojazdów o masie maksymalnej przekraczającej 5 t, przewożących więcej niż 22 pasażerów i nieprzeznaczonych do przewozu pasażerów stojących i do użytkowania w mieście (autobusy miejskie). Test palności według normy regulaminu nr 118 składa się z trzech podstawowych badań: określających szybkość spalania poziomego i pionowego materiałów oraz ich topliwość.

W Instytucie Inżynierii Tekstyliów i Materiałów Polimerowych Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku-Białej przeprowadzono badania materiałów tekstylnych, które mogą stanowić potencjalne źródło rozprzestrzenienia się ognia w autobusach. Materiały pochodziły od producentów autobusów oraz ze zbiorów własnych naukowców przeprowadzających badania. Badaniom palności akcesoriów stanowiących część wyposażenia wnętrza autobusu poddano: obicia foteli, obicia boczne i obicia sufitów, firanki, zagłówki, wykładziny i dywaniki oraz pasy bezpieczeństwa.

Wnioski były następujące. Największe zagrożenie dla bezpieczeństwa stwarzają zagłówki i fotele wykonane z materiałów kompozytowych z udziałem dzianiny, ponieważ ich prędkość palenia jest największa, przekracza 50 mm/min. Nieco mniejsze zagrożenie stanowią materiały stosowane w części wyposażenia foteli, a także materiały obiciowe oraz dywaniki. Ich prędkość palenia kształtuje się na poziomie 10-20 mm/min. Najmniejszym zagrożeniem pożarowym charakteryzują się firanki i niektóre z foteli. Norma dopuszcza stosowanie tych akcesoriów do wyposażenia autobusów. Badania pokazały, że pasy bezpieczeństwa nie spełniają wymogów obowiązujących norm bezpieczeństwa .Seria pożarów autobusów, która miała miejsce w ostatnich latach w Europie, Azji oraz USA, spowodowała zwrócenie uwagi na zwiększenie bezpieczeństwa w obszarze palności wyrobów tekstylnych stanowiących wyposażenie autobusów. Eksperci twierdzą, że wymogi dotyczące niepalności dla autobusów nie są tak satysfakcjonujące i na tak wysokim poziomie, jak obecnie stosowane dla pociągów w Europie oraz na skalę międzynarodową dla statków pasażerskich.

Eksperci sugerują, że metody pomiarowe określające zapłon, rozprzestrzenianie się ognia, ilość dymu oraz toksycznych gazów opracowane przez ISO (Międzynarodową Organizację Normalizacyjną) dla pociągów oraz IMO (Międzynarodową Organizację Morską) dla statków pasażerskich mogą być bazą do stworzenia nowej normy  niepalności dla materiałów oraz komponentów wykorzystywanych przy produkcji autobusów.

Dochodzenie popożarowe

W pojazdach samochodowych rozwój pożaru i czas jego trwania znacznie zacierają ślady powstające w miejscu ogniska pożaru i jego otoczenia. Stąd oględziny pojazdów po pożarach przysparzają biegłym sądowym wielu problemów związanych z badaniem pojazdu oraz interpretacji śladów przemieszczania się ognia, a w konsekwencji ustalania miejsca ogniska pożaru i określenia przyczyny jego powstania. Dlatego dochodzenie popożarowe w przypadku drogowych środków transportu  – w tym autobusów – stanowi dla biegłych trudne zadanie. Po całkowitym spaleniu autobusu ustalenie przyczyny powstania pożaru jest praktycznie niemożliwe, a przy częściowym spaleniu znacznie utrudnione. Badania przyczyn powstawania pożarów autobusów w Szwecji wykazują, że 40% pożarów autobusów pozostaje nieustalona, podobnie jak w Norwegii – 41% .

 

Tomasz Sawicki jest biegłym sądowym z zakresu pożarnictwa

fot. Tomasz Sawicki

maj 2018