YOLCU VAGONU TASARIMINDA TSI YANGIN GÜVENLĠĞĠ GEREKLĠLĠKLERĠNĠN UYGULANMASI

Transkript

1 2. Uluslar arası Raylı Sistemler Mühendisliği Sempozyumu (ISERSE 13), 9-11 Ekim 2013, Karabük, Türkiye YOLCU VAGONU TASARIMINDA TSI YANGIN GÜVENLĠĞĠ GEREKLĠLĠKLERĠNĠN UYGULANMASI Halime YILDIZ a, * ve Tacettin TURAN a a, * Türkiye Vagon Sanayi A.Ş. (TÜVASAŞ), Sakarya, TÜRKİYE, h.yildiz@tuvasas.com.tr a Türkiye Vagon Sanayi A.Ş. (TÜVASAŞ), Sakarya, TÜRKİYE, tturan@tuvasas.com.tr Özet Bu çalışmada, TSI (Karşılıklı işletilebilirlik teknik gereksinimi) yangın güvenliği gereklilikleri ve bunların TÜVASAŞ tarafından üretilen yolcu vagonlarının tasarımında uygulanması anlatılmaktadır. Yolcu vagonu yangınları çok sık görülmemekle birlikte, yangının oluşturduğu ısı ve dumanın araç içerisinde çok hızlı yayılması, araç içi tahliye imkânlarının az olması ve aracın tünel gibi kapalı alanlardan geçiş yapması gibi sebeplerle, meydana geldiğinde ağır hasar ve kayıplara yol açabilmektedir. Bu yüzden özellikle Avrupa da demiryolu yangın güvenliği için oldukça katı standartlar uygulanmaktadır. Avrupa ülkelerinin farklı standartlar uygulamaları, ülkeler arası işletilen araçların ortak bir standarda uygun olması gerekliliğini ortaya çıkarmış, TSI ve EN (Demiryolu Araçlarında Yangın Koruması) gibi standartların oluşturulmasını gerekli kılmıştır. TÜVASAŞ, araç tasarımında ve malzeme temininde TSI yangın güvenliği gerekliliklerini yerine getirmiş ve TSI sertifikası almıştır. Bu süreçte, TÜVASAŞ ın karşılaştığı en önemli sorunlardan biri malzeme temini olmuştur. Bu konuda özellikle Türkiye de, ürünlerin TSI da bahsi geçen yangın standartlarına (EN , DIN vs.) uygunluk açısından test ettirilebileceği akredite laboratuvarlar olmaması sebebiyle sıkıntılar yaşanmıştır. Ülkemizde bu tür laboratuvarların kurulması bu sıkıntıları azaltacak ve yangına dayanıklı malzemelerin geliştirilmesini kolaylaştıracaktır. Ayrıca Türkiye de EN standardının kabul edilmesi, ülkemizdeki yolcuların güvenliği ve demiryolu araçlarının Avrupa içeresinde sorunsuz olarak işletilebilmesi için tavsiye edilebilir. Anahtar Kelimeler: Yangın güvenliği, yolcu vagonu, TSI. Abstract In this study, TSI (Technical Specification for Interoperability) and the application of those requirements to the passenger coach design manufactured by TÜVASAŞ, has been explained. Although, passenger coach fires are rare, when it happens it causes great damage and causalities. Because of, quick diffusion of smoke and heat produced by fire, limited evacuation facilities and operation in closed areas, like tunnels. Therefore, especially in Europe very stick standards have been implemented for fire safety. Diversity in standards, necessitated harmonized standards, like TSI and EN (Fire protection on railway vehicles), for interworking rolling stocks within Europe. TÜVASAŞ fulfilled TSI fire safety requirements and received TSI certificate. Within this period, material supply was one of the most important problems TÜVASAŞ faced. Especially, absence of accredited laboratories, which can test materials conformity of fire standards mentioned in TSI (EN , DIN etc.), in Turkey caused difficulties. Establishing such laboratories in Turkey will reduce the number of those difficulties and support development of fire resistant materials. Also, it could be suggested to adopt EN 45545, for safety of passengers in Turkey and operation of Turkish rail vehicles within Europe easily. Keywords: Fire safety, passenger coach, TSI. 1. Giriş Demiryolu yolcu taşımacılığı güvenilirliği, konforu ve ulaşım rahatlığı gibi sebeplerle son yıllarda tüm dünyada önemi artan bir saha haline gelmiştir. Demiryolu taşımacılığında yolcu ve çalışanların güvenliği en önemli ve öncelikli konudur. Demiryollarında karşılaşılabilecek en tehlikeli olaylardan biri yangındır. Bu konuda birçok ülke kendi demiryolu yangın güvenliği standartları ve kanunlarını uygulamaktadır. Bu çeşitliliği kaldırmak,

2 sistemleri birleştirmek ve araçların Avrupa ülkeleri içerisinde hareketini kolaylaştırmak amacıyla 2013 yılında EN normu yayınlanmıştır. Demiryolu araçlarının Avrupa Ülkelerinde karşılıklı olarak seyahatlerin mümkün kılmak, ülkeler arasındaki uygulama farklılıklarını ortadan kaldırmak için EC (Avrupa Komisyonu) tarafından kabul edilmiş olan TSI lar da yangın güvenliği konusunda birçok gereklilik ortaya koymaktadır. CR LOC&PAS TSI da (Lokomotif ve yolcu vagonları için teknik gereksinimler) [1] Avrupa demiryolu ağında kullanılması düşünülen demiryolu araçlarının, yangın gibi bir tehlike anında yolcuları ve araçtaki personeli koruyacak ve acil durumlarda etkin bir tahliye ve kurtarmaya izin verecek şekilde tasarlanması gerektiği belirtilmiştir. 2. TSI Yangın Güvenliği Sınıflandırılması TSI kapsamında olan tüm demiryolu araçları, üç kategoride sınıflandırılmaktadır: Kategori A yangın güvenliği, Kategori B yangın güvenliği, Yük lokomotifi ve OTM ( Bu çalışmada değinilmeyecektir.) [1] 2.1. Kategori A A kategorisi demir yolu araçları için minimum yangın güvenliği sınıfıdır. Bir demiryolu aracı aşağıdaki koşulları sağlıyorsa Kategori A olarak değerlendirilir: - Araç, uzunluğu 5 km den fazla olan tünellerden veya yükseltilmiş bölümlerden geçmiyorsa, - Aracın geçtiği bu bölgelerde yandan tahliye olanakları mevcutsa, - Yangın alarmının çalışmasından sonra trenin güvenli bir bölgeye ulaşması 80 km/h hızla 4 dakikadan fazla sürmüyorsa. Burada bahsi geçen güvenli bölge tünelin içinde veya dışında olabilir. Bu bölgede şartlar hayatta kalmak için uygundur. İnsanlara destekle veya desteksiz ulaşım mümkündür. İnsanlar bu bölgede kurtarılmayı bekleyebilir veya şartlar uygunsa kendilerini kurtarabilir, cep telefonu veya sabit hatlarla yetkililerle iletişime geçebilirler Kategori B Tüm Avrupa demiryolu ağında çalışmak ve 5 km yi aşan tünel veya yükseltilmiş bölümlerden geçmek üzere tasarlanan araçlar B kategorisi olarak değerlendirilir. Bu araçlarda, araç içinde bulunan yangın bariyerleri yolcu ve personeli, yangının oluşturduğu duman ve ısıdan 15 dakika boyunca koruyabilmeli ve 80 km/h hızla 20 km lik bir tüneli geçip güvenli bir bölgeye ulaştırabilmelidir. Birbiri ardına gelen tüneller de tek bir tünel olarak değerlendirilebilir. Ancak bu tüneller arasındaki boşluk açık havada 500 m den fazlaysa veya bu boşlukta güvenli bölge tanımına uyan imkânlar mevcutsa tek bir tünel olarak değerlendirilmezler. 20 km yi aşan tüneller için ayrıca özel yaptırımlar belirlenmemiştir, çünkü Avrupa da mevcut olan bu tür tüneller TSI gereklilikleri ile uyumlu olanaklarla donatılmışlardır. [2]

3 3. TSI Yangın Güvenliği Gereklilikleri 3.1 Demiryolu Araçları Ġçin Malzeme Özellikleri TSI larda tanımlanan yolcu ve personelin tahliye edilebileceği güvenli bölgeye ulaşıncaya dek aracın çalışabilmesi ve bu süre içinde yolcu ve personelin zarar görmesini engellemek için, araç içinde kullanılan malzemelerin yangın dayanımı özelliklerinin olması gerekmektedir. CS PAS&LOC TSI da, araç üretiminde kullanılan malzemelerin EN ye [3] uygun malzemeler olması gerektiği belirtilmiştir. TSI ların yayınlandığı tarihte EN henüz taslak halinde bir standart olduğundan ve Avrupa ülkelerinin kullandığı kendi demiryolu yangın güvenliği standartları mevcut bulunduğundan, araç üretiminde kullanılan malzemelerin EN veya HS RST TSI da (yüksek hızlı araçlar için teknik şartname) belirtilen alternatif standartlardan birine uygun olması ve bunun belgelenmesi gerekmektedir. HS RST TSI da belirtilen alternatif standartlar şunlardır; İngiliz standardı BS 6853, Fransız standartları NF F ve NF F , Alman standardı DIN , İtalyan standartları UNI CEI ve UNI CEI , Polonya standartları PN-K ve PN-K EN İlk olarak 2009 yılında geçici teknik şartname olarak yayınlan EN 45545, Mart 2013 te Avrupa normu olarak kabul edilmiştir. Bazı Avrupa ülkelerinde kullanıla, test yöntemleri çoğunlukla ulusal yapı standartlarına dayanan, yerel şartlar doğrultusunda düzenlenmiş, farklı güvenlik ve işletme kategorileri tanımları olan ulusal yangın standartlarının yerini almak üzere hazırlanmıştır. Bu ulusal standartlar Mart 2016 tarihinden itibaren yürürlükten kalkacaktır.[4] EN yedi bölümden oluşmaktadır. EN : Genel EN : Malzeme ve bileşenlerin yangın davranışı gereksinimleri, EN : Yangın bariyerleri için yangın direnç gereksinimleri, EN : Demiryolu araçları tasarımı için yangın güvenliği gereksinimleri, EN : Elektrik ekipmanları için yangın güvenliği gereksinimleri, EN : Yangın kontrol ve yönetim sistemleri, EN : Yanıcı gaz ve yanıcı sıvı tesisatları için yangın güvenliği gereksinimleri İşletme kategorileri ve malzeme özellikleri ile ilgili olan ilk iki bölümü EN ve EN dir. Bu iki bölüm TSI larla direkt ilgili olduğundan, bu çalışmada sadece bunlara değinilecektir. EN : Genel: işletme kategorilerini ve tutuşma kaynaklarını tanımlar.[5] EN : Bu bölüm farklı malzeme ve bileşenlerin yangın davranışları için gereklilikleri ve bunlarla ilgili test metotlarını tanımlar. EN de tanımlanan işletme kategorileri TSI da tanımlanan kategorilerden farklılık göstermektedir. En dört işletme kategorisi tanımlamaktadır. Bunlar şöyledir: Kategori 1: Yeraltı bölümlerinde, tünellerde ve/veya yükseltilmiş yapılarda çalışmak üzere tasarlanmamış veya donatılmamış olan nihai güvenliğin sağlanabileceği, acil yan tahliyenin mümkün olduğu bir yerde minimum gecikmeyle durdurulabilecek araçlar. Tramvay gibi araçlar bu kategoriye girer. Araçlar 1 km den uzun tünel veya yükseltilmiş yapılardan geçmemeli, geçtikleri bu yapılarda tahliye mümkün değilse yapının boyu trenin boyundan uzun olmamalıdır. Kategori 2: Yan tahliye mümkün olan, yeraltı bölümlerinde, tünellerde ve/veya yükseltilmiş yapılarda çalışmak üzere tasarlanmış veya donatılmış ve yolculara nihai bir güvenlik sağlayabilecek istasyonlara ve acil durum istasyonlarına kısa bir sürede ulaşılabilecek araçlar. Bu kategorideki araçlar için güvenli bir bölgeye ulaşılabilecek mesafe en fazla 5 km olmalıdır. En çok 4 dakika içinde araç bu güvenli bölgeye ulaşabilmelidir.

4 Kategori 3: Yan tahliye mümkün olan, yeraltı bölümlerinde, tünellerde ve/veya yükseltilmiş yapılarda çalışmak üzere tasarlanmış veya donatılmış ve yolculara nihai bir güvenlik sağlayabilecek istasyonlara ve acil durum istasyonlarına uzun bir sürede ulaşılabilecek araçlar. Bu kategorideki araçlar için güvenli bir bölgeye ulaşılabilecek mesafe en fazla 20 km olmalıdır. En çok 15 dakika içinde araç bu güvenli bölgeye ulaşabilmelidir. Kategori 4: Yan tahliye mümkün olmayan, yeraltı bölümlerinde, tünellerde ve/veya yükseltilmiş yapılarda çalışmak üzere tasarlanmış veya donatılmış ve yolculara nihai bir güvenlik sağlayabilecek istasyonlara ve acil durum istasyonlarına kısa bir sürede ulaşılabilecek araçlar. EN işletme kategorilerine ek olarak tasarım kategorileri de tanımlamaktadır. A: Acil durum eğitimli personel bulundurmayan otomatik araçlar, D: Çift katlı araçlar, S: Yataklı ve Kuşetli araçlar, N: Standart araçlar. İşletme kategorileri ve tasarım kategorileri kullanılarak araçların HL1, HL2 ve HL3 şeklinde risk seviyeleri belirlenir. Burada en yüksek seviye HL3 tür.işletme kategorisi ve tasarım kategorisi arasındaki risk seviyesi ilişkisi aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. İşletme Kategorisi N: Standart araçlar Çizelge 1: Risk seviyesi sınıflandırması. A: Otomatik araçlar Tasarım Kategorisi D: Çift katlı araçlar S: Yataklı ve Kuşetli araçlar 1 HL1 HL1 HL1 HL2 2 HL2 HL2 HL2 HL2 3 HL2 HL2 HL2 HL3 4 HL3 HL3 HL3 HL3 EN de, risk seviyelerine ve araç içinde kullanıldıkları bölüme göre malzemelerin sağlaması gereken şartlar ve yapılması gereken testler belirtilmiştir. Belirtilen testlerde istenen risk seviyesini sağlayan ve bunu test raporlarıyla belgeleyen malzemeler araç imalatında kullanılabilir. 3.2 Yangın Söndürücüler Yolcu vagonlarının uygun yerlerinde EN3-3:1994; EN3-6:1999: ve EN3-7:2004 standartları gereklerine uygun özellikte ve yeterli miktarda su katkılı yangın söndürücülerin bulundurulması gerekmektedir. [2] 3.3 Yangın Bariyerleri CS PAS&LOC TSI da yangın güvenlik sınıfı B olan araçlarda yangının yayılmasını engellemek için yangın bariyerleri kullanılması gerektiği belirtilmektedir. Bariyerler trenin yolcu ve personel taşıyan her birimine yerleştirilmelidir. Yangın bariyerleri, yangın başlangıcından 15 dakika sonrasına kadar olan sürede, alevlerin yolcu/personel alanı içinde 28 m mesafeden daha fazla yayılmasını engellemelidirler. Bariyerler aynı zamanda 15 dakika boyunca ısı izolasyonu da sağlamalıdırlar. Yangın bariyerleri konulacak bölgeler: - Yangının arka kompartımanda başlayabileceği varsayılarak, sürücü kabini ve sürücü kabininin gerisindeki kompartıman arasına. - Yangının motordan başlayabileceği varsayılarak, yanmalı motor ve yakınındaki yolcu/personel bölgeleri arasına. - Yangının elektrik besleme hattı veya çekiş devre ekipmanlarında başlayabileceği varsayılarak, kompartımanlar ile elektrik besleme hattı veya çekiş devre ekipmanları ve yolcu/personel alanları arasına. [1]

5 3.4. Yangın Esnasında Aracın Hareket Kabiliyeti Trende, bir yangın durumunda yolcu vagonlarının kararlı bir şekilde çalışmaya devam etmesinin sağlanması gerekmektedir. Trenin duracağı uygun bir yere ulaşabilmesi ve yolcuların trenden güveli bir yere tahliye edilebilmesi için, A sınıfı olan vagonlarda 4 dakika, B sınıfı olan vagonlarda 15 dakika boyunca aracın çalışmaya devam edebilmesi gereklidir. Bunun için; - Frenler, kapalı ya da açık elektrik besleme hattı ve /veya cer devre elemanı bulunduran teknik bir kompartıman/kabinde veya yanmalı motor olan teknik bir alanda yangın olması sebebiyle oluşan sistem arızası sonucu otomatik olarak treni durdurmayacaktır. - Yangın kaynağının kapalı ya da açık elektrik besleme hattı ve /veya cer devre elemanı bulunduran teknik bir kompartıman/kabinde veya yanmalı motor olan teknik bir alanda olduğu varsayılarak, indirgenmiş mod çalışma kapasitesinde min. % 50 cer fazlası mevcut olacaktır.[2] 3.5. Yangın Detektörleri TSI gereklilikleri çerçevesinde, araçlarda yüksek yangın riski olan bölgelerde, erken aşamada yangın tespiti yapabilen, tren personeli ve yolcular için sonraki riskleri azaltmak maksadıyla uygun otomatik hareketi başlatabilen bir sistemle donatılmalıdır. Bu sistem aşağıda belirtilen fonksiyonlara sahip olmalıdır: - Teknik kompartıman ve kabinler, kapalı ve kapalı olmayan yerler, elektrik besleme hattı ve /veya cer devre ekipmanı, yanmalı motor bulunan teknik bölmeler, yataklı vagonlar, yataklı kompartımanlar, personel bölmeleri ve geçit köprülerinde erken aşamada yangını tespit etmek için yangın algılama sistemi, -acil durumun oluştuğu alanın makiniste ve kondüktöre bildirimi, -yangının artmasına neden olabilecek yüksek gerilim enerjisi/yakıt besleme ekipmanları havalandırmasının kapatılması, -yataklı kompartımanlarda, yolcuyu uyandırmak için etkilenen bölgede sesli yerel bir alarmın harekete geçirilmesi.[2] 3.6. Trende Acil Durum Işıklandırması Yangın sırasında karşılaşılabilecek en önemli sorunlardan biri de, yolcu ve personelin araçtan tahliye edilmesi sırasında ortamın karanlık olması veya duman gibi bir etkenle, kişilerin acil çıkışlara veya yangın söndürücülere ulaşamamasıdır. Bunun önlenmesi için araçlarda ana enerji kaynağı durduktan sonra, en az 3 saat boyunca çalışabilecek ve zemin seviyesinde en az 5 lüx lük bir aydınlatma sağlayabilecek acil durum ışıklandırması mevcut olmalıdır.[2] 3.7. Trende Havalandırmanın Kapatılması Yangın sırasında havalandırmanın kapatılabilir olması gereklidir. Çünkü alevler oksijen varlığında büyüyüp yayılabilir. Aynı zamanda yanma sonucu oluşan duman ve zehirli gazlar havalandırma yoluyla tüm araç içine kısa sürede yayılır. Bunun engellenmesi için, dış havalandırmanın ve iklimlendirme sistemlerinin personel tarafından uzaktan kumada ile kapatılabilir olması gereklidir.[2] 3.8. Yolcu ve Personel Tahliyesi Yangın durumunda araçların güvenli bir bölgeye gelip durmasından sonra araç içindeki personel ve yolcular acil çıkışları kullanarak tahliye edilirler. TSI larda bu acil çıkışların sahip olması gereken özellikler belirtilmiştir. - En fazla 40 yolcu barındıracak şekilde tasarlanmış her aracın en az iki acil çıkışı olmalıdır. - 40' tan fazla yolcu barındıracak şekilde tasarlanmış her aracın en az üç acil çıkışı olmalıdır. - Yolcu taşımak için yapılmış her aracın her bir tarafında en az bir acil çıkışı olmalıdır. - Bir acil çıkış, tren içindeki bir yolcu tarafından açılabilmelidir. - Tüm harici yolcu kapıları acil çıkış olarak kullanılmalarına izin verecek acil çıkış araçlarıyla donatılmış olmalıdır.

6 - Bir araç içindeki her yerden, aracın boy eksenleri boyunca ölçülen16 m mesafe içinde ulaşılabilir bir harici kapı olmalıdır. - Yataklı vagonlarda her bir uyku kompartımanında bir acil çıkış olmalıdır. - Tuvaletler ve bagaj bölümü hariç, yolcu kompartımanındaki hiçbir bölge, acil çıkışa aracın boy eksenleri boyunca ölçülen 6 m' den daha uzak bir mesafede konumlandırılmamalıdır. Eğer acil çıkışın en alt noktasıyla rayın üst yüzeyi arasındaki yükseklik 1,8 m 'den daha fazlaysa, yolcu kompartımanlarındaki acil çıkışlarda, güvenli ve hızlı bir tahliyeye sağlamak için ek vasıtalar tedarik edilmelidir. - Açılmış bir acil çıkış, en az 700 mm x 550 mm lik bir dikdörtgensel açıklığa sahip olmalıdır. - Koltuklar, masa veya yatak gibi konfor elemanları, acil çıkış kullanımını engellememelidir - Acil çıkışlar uygun etiket ve piktogramlarla gösterilmelidir.[1] 4. Sonuç TÜVASAŞ ürettiği yolcu vagonları için bu TSI gerekliliklerini tasarım aşamasında göz önüne alarak, araç tasarımını bu gereklilikleri karşılayacak şekilde yapmıştır. Ardından her bir gerekliliğin karşılandığını belge ve testler vasıtasıyla onaylanmış kuruluşa ispat ederek TSI uygunluk belgelerini almıştır. Bu süreç içerisinde karşılaşılan en büyük sorun malzeme temini olmuştur. Araç imalatında kullanılan malzemelerin tamamının, EN ye veya alternatif standartlardan sadece birine uygun olması gerekliliği malzeme seçiminde çeşitliliği azaltmıştır. Alınan her ürün için EN veya DIN standartlarından birine ait güncel ve geçerli test raporları istenmiştir. Tedarikçi firmalar sadece demiryolu için olan bu sertifikaları almak konusunda isteksiz davranmışlar, en fazlada Türkiye de test yaptırabilecekleri akredite yangın laboratuvarları olmaması ve testleri Avrupa da yaptırıldıklarında karşılaştıkları zaman ve fiyat sorunlarından yakınmışlardır. Buna rağmen birçoğu ürünlerini yangın güvenliği konusunda geliştirerek gerekli test sertifikalarını almıştır. Buda hem üreticilerin ürün geliştirme çalışmaları hem de yolcuların güvenliği için olumlu bir gelişme olmuştur. Tüm dünyada hızla artan yangın güvenliği konusundaki hassasiyetin ülkemizde de kanunlarla desteklenmesi ve TSI, EN gibi güvenlik düzeyi yüksek standartların uygulanmaya konması; demiryolu taşımacılığında yangın güvenliğinin artması, yeni ürünleri geliştirilmesi ve üretilen araçların Avrupa içinde işletilebilmesi için gereklidir. Kaynaklar [1] 2011/291/EU Konvansiyonel demiryolu Lokomotif ve yolcu vagonu TSI (CR LOC&PAS TSI) [2] 2008/232/EC Yüksek hızlı demiryolu araçları TSI (HS RST TSI) [3] EN Demiryolu araçlarında yangın güvenliği-bölüm 2: Malzeme ve bileşenlerin yangın davranışı gereksinimleri, 2013 (CEN). [4] [5] pren Demiryolu araçlarında yangın güvenliği-bölüm 1: Genel, 2010 (CEN).