现代交通隧道与隧道防灾救援设计研究.doc

word 资料下载可编辑 PAGE 专业技术资料 现代交通隧道及隧道防灾救援研究 中山大学2010级工学院交通工程 姚俊琦完成日期：2010年12月25日 【摘要】：文章讨论了公路隧道火灾的特点，总结了公路隧道火灾的特殊性和严重性，并介绍了两种现代隧道火灾报警系统。 【The English abstract】：The article discusses the characteristics of road tunnel fire, summarizes the highway tunnel fire particularity and severity, and introduces two modern tunnel fire alarm system. 【关键词】：公路隧道 火灾事故 隧道火灾报警系统 救援通风 一、前言 交通隧道一般包括公路隧道、铁路隧道和地铁隧道及城市其他交通隧道等。随着工程建设和交通事业的发展以及人类生产、生活的不断需求，世界各国所建交通隧道的里程得到了迅速延长。不同类别的隧道在火灾防护上没有本质的区别，原则上均应根据隧道允许通行的车辆和货物来考虑其可能的火灾场景，从而确定合理、有效的消防安全措施。20世纪90年代的统计资料显示，隧道火灾的发生频率为10次／(亿车·km)～17次／(亿车·km)[2] ,随着大量交通隧道的出现，交通隧道火灾事故发生的概率也在增加。近年来，国内外发生了多起重大公路隧道火灾、铁路隧道火灾事故，教训十分惨痛。通过这些事故，我们可以清楚的看到，隧道火灾不但会对隧道本身造成损坏，还会对隧道内的人员安全造成威胁，隧道火灾一旦发生且得不到有效控制的话，将会导致严重的后果。如何科学防治隧道交通火灾事故，已成为当前火灾科学技术研究领域的一个热点。根据有关研究，公路隧道的火灾风险为铁路隧道的20—25倍。因此，本文在分析、总结国内外相关研究的基础上，主要针对我国公路隧道和城市交通隧道的消防安全设计、研究及其发展提出了一些看法。 二、公路隧道火灾形成原因 隧道中火灾发生的原因很多, 有汽车本身的原因引起的, 也有隧道电气线路或电器设备短路引起的, 而尤以汽车本身的原因引起的火灾居绝大多数。 汽车本身的原因指的是汽车本身机械故障, 如电气短路、化油器燃烧起火、刹车时间过长制动器起火或车上装载的物体或由于追尾、碰撞等交通事故引起的火灾。高速公路隧道是一个特殊的建筑物, 它的结构狭长，封闭且空间小、火灾发生后燃烧物产生的大量浓烟难以排出, 火灾发展蔓延速度快, 一般在汽车起火到成灾只需Χ 一% ?? 分钟。同时, 隧道内燃烧产生的热量不易散发, 使得隧道内火灾附近的温度很快上升, 通常达到几百度甚至上千度, 汽车所携带的燃料还会产生爆炸,由于隧道本身的结构特点, 给救援和逃生都带来极大的困难。隧道拱部、侧壁和地面会因火灾而发生剥落、坍塌, 同时大火还会将隧道内的监控、通信、照明、通风设备损坏。 主要总结如下： 1 隧道火灾的特殊性 虽然隧道火灾发生的总数不多，但一般每起火灾的损失都比较大。究其原因，主要是隧道火灾与一般建筑火灾相比有其特殊性，主要表现如下： 1.1 起火原因复杂多变，热释放速率大 隧道中车辆类型多样、车载物品种类与数量不确定等因素决定了此类隧道火灾具有起火物质种类的多样性，火灾荷载及起火点位置的不确定性。据研究资料表明一辆小汽车的燃烧功率为2.5MW，一辆大客车的燃烧功率为20-30MW，而一辆重型货柜车(HeavyGoods Vehicle)的燃烧功率可以超过100MW[3][4][5]。 1.2 火灾蔓延快 照明、通风、监测等系统遍布整个隧道，随之而来的则是贯穿整个隧道的电缆桥架和电缆沟，一旦发生火灾，这些部位极可能成为火灾蔓延的途径。另外，隧道火灾中产生的CO等不完全燃烧产物较多，在其流动过程中，一旦遇到新鲜空气和其它可燃物，则会引发新的燃烧，从而出现火灾从一处跳跃到另一处的“跳跃式”蔓延；有时车辆着火后仍在行驶，也会造成起火范围的迅速扩大。 1.3 温度高，烟气浓度大，排烟困难 由于隧道本身结构的特殊性，其内部空间较小，近似于封闭空间。火灾发生时，燃烧释放的热量不易散发，隧道内部的温度容易迅速升高，在充分燃烧阶段，温度甚至可达1000℃以上。因此在起火点附近的隧道承重结构体的容易受到破坏，发生崩落；同时，由于隧道中空气不足，多进行不完全燃烧，产生的烟气中CO等有害气体浓度很高，而且很难通过自然排烟排出，对人危害极大。 1.4灭火救援难度很大 由于交通隧道具有距离长、出入口少等特点，因此灭火工作面和救援途径单一，并且灭火救援路线容易与人员、车辆的疏散路线、烟气流动路线相互重叠；同时由于大型灭火设备