試論高速公路隧道火災(zāi)及其應(yīng)急措施論文

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1、試論高速公路隧道火災(zāi)及其應(yīng)急措施論文.freel、高1.6m、寬1.5m的隧道模型,研究表明,隧道內(nèi)燃料的燃燒速度是敞開空間的3倍,隧道火災(zāi)中,隧道內(nèi)溫度可達(dá)到1000℃。當(dāng)隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí),向隧道內(nèi)送風(fēng),在一定程度的風(fēng)速下,火焰的燃燒速度和敞開空間一致;如果風(fēng)速減弱,火源正上方的隧道壁溫度將很快升高,通過輻射熱量的返回,燃燒速度將猛烈增加。隧道火災(zāi)煙氣流動(dòng)和火焰?zhèn)鞑?、擴(kuò)散是十分復(fù)雜的現(xiàn)象。隧道火災(zāi)的危害主要來自于煙氣和火勢(shì)的蔓延,而煙氣的擴(kuò)散和火焰的傳播速度完全被隧道氣流控制。無風(fēng)隧道中煙氣自由流動(dòng)擴(kuò)散的主要特性。其特征表現(xiàn)為緩慢而非穩(wěn)定的流動(dòng)擴(kuò)散過程

2、?；馂?zāi)初期階段煙氣在隧道上部空間呈流束狀的縱向延伸,同時(shí)逐漸向下部空間的空氣區(qū)橫向擴(kuò)展。這種煙氣和空氣的分層作用將隨著煙氣擴(kuò)散逐漸減弱以致消失,在一定距離處以全斷面的煙氣流狀態(tài)繼續(xù)擴(kuò)散,已形成的流束狀煙氣也漸趨消失。其結(jié)果在隧道中形成大范圍、高濃度的煙氣危害區(qū),在火災(zāi)初期階段,利用煙霧和空氣的分層現(xiàn)象和擴(kuò)散,將對(duì)控制隧道火災(zāi)、防災(zāi)起到積極作用。但是,當(dāng)自由擴(kuò)散形成煙氣危害區(qū)以后,將對(duì)防災(zāi)產(chǎn)生不利的影響。利用通風(fēng)氣流改變這一流動(dòng)擴(kuò)散形態(tài),將對(duì)控制隧道火災(zāi)、防災(zāi)產(chǎn)生明顯效果。在自然風(fēng)控制下隧道中的煙氣受限流動(dòng)擴(kuò)散特性表現(xiàn)為:在下部煙氣區(qū),燃燒生成的煙氣即刻

3、被氣流裹攜,并在強(qiáng)烈的混摻作用下很快擴(kuò)散至整個(gè)流區(qū)空間。煙霧區(qū)位置和對(duì)煙霧的稀釋程度,是與火災(zāi)的發(fā)生位置和強(qiáng)度密切相關(guān)的。在少數(shù)特定的條件下,直接利用自然風(fēng)控制火災(zāi)煙霧可以獲得良好的防災(zāi)效果,但大多數(shù)情況下將對(duì)防災(zāi)產(chǎn)生不利影響甚至嚴(yán)重后果。因此,利用風(fēng)機(jī)對(duì)氣流的調(diào)節(jié)作用,改變煙霧的擴(kuò)散形態(tài)對(duì)于控制火災(zāi)是十分必要的。利用風(fēng)機(jī)改變隧道中的自然風(fēng)狀態(tài)(包括靜止?fàn)顟B(tài)),這時(shí)的煙霧擴(kuò)散完全被調(diào)控氣流所控制,稱為煙氣的強(qiáng)制擴(kuò)散。由于氣流的調(diào)控不僅可以進(jìn)行不同幅度的增速、減速調(diào)節(jié),而且還能改變流動(dòng)的方向。因此,被調(diào)控氣流所控制的煙霧擴(kuò)散濃度和擴(kuò)散區(qū)域也隨之變化,這種

4、煙霧擴(kuò)散特性更能適應(yīng)隧道防災(zāi)的要求。從此意義上說,煙氣的強(qiáng)制擴(kuò)散是控制隧道火災(zāi)的一種主要擴(kuò)散形式。通過氣流的調(diào)控改變煙氣和火焰?zhèn)鞑U(kuò)散特性,不僅是必要的,而且也是可行的。3隧道火災(zāi)的防范3.1隧道的耐火等級(jí):隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),隧道頂部的溫度將會(huì)很高。而公路隧道墻體內(nèi)一般埋有電纜等設(shè)施,如果墻體耐火等級(jí)太低火災(zāi)時(shí)極易將電纜燒壞,影響隧道內(nèi)設(shè)備的使用。因而隧道所用的材料耐火極限應(yīng)為1.5h-2h,隧道內(nèi)的拱頂和側(cè)壁的表面應(yīng)噴涂隧道防火涂料或其他措施予以保護(hù),提高其耐火等級(jí),使耐火極限達(dá)到2h以上,防止隧道內(nèi)混凝土在火災(zāi)中迅速升溫而降低強(qiáng)度,避免混凝土炸裂、

5、襯內(nèi)鋼筋破壞失去支撐能力而導(dǎo)致隧道內(nèi)垮塌,防止墻體內(nèi)埋的電纜等設(shè)施燒壞。同時(shí)對(duì)墻體內(nèi)的電纜還應(yīng)用阻燃電纜或耐火電纜,各類電氣線路均應(yīng)穿管保護(hù)。3.2隧道內(nèi)的消防設(shè)施:隧道是一個(gè)近似密閉狀態(tài)的交通設(shè)施,為了能及時(shí)了解隧道的營(yíng)運(yùn)情況,應(yīng)在隧道內(nèi)安裝電視監(jiān)控系統(tǒng)。此外,為了使火災(zāi)或其他突法事件能及時(shí)得到解決,隧道內(nèi)還應(yīng)安裝應(yīng)急設(shè)施,主要包括報(bào)警設(shè)施(隧道內(nèi)車輛多,排放的煙氣多,不適合安裝感煙探測(cè)器,宜采用感溫探測(cè)器或火焰探測(cè)器)。在安裝自動(dòng)報(bào)警設(shè)施的同時(shí)還應(yīng)安裝手動(dòng)報(bào)警裝置,以便發(fā)現(xiàn)火情的人員能夠迅速報(bào)警。另外,宜在每隔一定距離設(shè)置消防應(yīng)急電話,手動(dòng)報(bào)警設(shè)施

6、和應(yīng)急電話可設(shè)在消火栓箱旁。疏散設(shè)施,為了控制人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,也為了是消防人員快速進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)撲救,必須盡可能快的疏散人員和車輛。短距離的隧道可用自然通風(fēng),如果隧道內(nèi)采用縱向通風(fēng)系統(tǒng),火災(zāi)時(shí)煙氣將會(huì)順車道擴(kuò)散,則應(yīng)設(shè)置避難設(shè)施。隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)置事故照明和安全疏散引導(dǎo)引導(dǎo)標(biāo)志,以便火災(zāi)時(shí)指示人們的避難方向。滅火設(shè)施,在隧道內(nèi)應(yīng)配備必要的滅火器材,應(yīng)設(shè)置消火栓系統(tǒng)以及便攜式滅火器材。3.3隧道的消防管理:隧道的火災(zāi)主要是通過隧道內(nèi)的車輛引起的,加強(qiáng)安全管理首先應(yīng)從加強(qiáng)車輛管理入手,隧道管理部門通過監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)隧道內(nèi)車輛進(jìn)行監(jiān)控,如果發(fā)生事故,隧道管理部門應(yīng)立

7、即派車進(jìn)行疏散。公安交警應(yīng)加強(qiáng)對(duì)進(jìn)入隧道的車輛以及駕駛?cè)藛T的檢查,對(duì)酒后駕車和疲勞駕駛的駕駛員不許進(jìn)入隧道。另外,隧道管理部門還應(yīng)定期檢查隧道內(nèi)的消防設(shè)施、火災(zāi)隱患和消防安全工作等。4隧道火災(zāi)時(shí)各系統(tǒng)的控制4.1隧道通風(fēng)系統(tǒng)的控制:正常交通情況:稀釋隧道內(nèi)汽車行駛時(shí)派出廢氣中以CO氣體為主的有害物質(zhì)和煙霧,為乘用人員、維修人員提供符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的洞內(nèi)空氣環(huán)境,為安全行車提供良好的清晰視線?；馂?zāi)事故情況:通風(fēng)系統(tǒng)具備雙向排煙功能,在事故發(fā)生時(shí)能控制煙霧和熱量的擴(kuò)散,可根據(jù)消防及救援人員的現(xiàn)場(chǎng)要求控制和調(diào)節(jié)隧道洞內(nèi)的風(fēng)向和風(fēng)量?；馂?zāi)狀態(tài)時(shí),隧道內(nèi)的風(fēng)速應(yīng)控制

8、在3m/s以內(nèi)?？刂频哪康氖潜Ｕ纤淼纼?nèi)環(huán)境指標(biāo)處于標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi),即CO濃度低于標(biāo)準(zhǔn)要求的23