试论高速公路隧道火灾及应急措施

1、试论高速公路隧道火灾及应急措施摘要：本文介绍了隧道火灾发生的原因及危害性，对隧道火灾屮烟 气流动和火焰传播特性进行了理论分析，并针对突发情况时通风、照明等 各个系统的工作情况和隧道火灾的控制预案进行说明。关键词：高速公路；隧道火灾；应急措施屮图分类号：u412. 36+6文献标识码：a一、隧道火灾的原因及隐患隧道火灾的原因：造成火灾事故的原因是多方面的，归纳起來大致有 以下几个方面。1、车辆本身故障引发的火灾：车辆故障引发汽车火灾的主要原因有 机件摩擦起火、化油器回火、电气线路短路、车辆漏油等引发火灾。2、车辆撞击起火：山于隧道内车辆超速行驶和隧道能见度低，极易 发生车辆之间、车辆与隧道及隧道

2、设施相撞或擦挂，发生交通事故导致火 灾的。3、车辆上的货物引起火灾的：隧道内有各种车辆通过，他们所载的 货物有可燃的或易燃的物品，可能会因各种原因引发火灾。另外还有隧 道内的设施、设备着火而引起的隧道火灾等。隧道火灾的隐患：当前不少隧道由于设计和管理差错，存在以下火灾隐患:1、通风排气道少：隧道中经常运输化学物品和多种易燃易爆物品， 由于隧道内通风排气道少，必然通风不畅，温度上升快，许多有害气体都 滞留在隧道内，不但伤害人体健康，而且遇到高温和名火，及易发生火灾 和爆炸，造成重大损失。2、缺少紧急出口通道：当前我国隧道缺少紧急进出口道，不少公路 只能从两端进出，有些隧道虽然有少量进出口道，但标

3、志不醒目，一旦发 生火灾，不但消防和救护车辆无法到现场，现场人员也难逃岀，必然造成 重大损失。3、防火救护设备少：不少隧道内缺少灭火水源和灭火器，消火栓间 隔太远，救护工具也很少。一旦发生火灾，现场人员无法及时灭火救灾。 此外述有许多人们不重视或不了解的危险因素。如通过隧道运输的面粉、 咖啡粉和牛奶粉等有机粉末与隧道中灰尘混合后，遇到高温或明火时同样 会发牛爆炸。隧道火灾危险性大于敞开空间火灾的危险性。二、隧道火灾中烟气流动和火焰传播速度的特性当隧道发生火灾时，向隧道内送风，在一定程度的风速下，火焰的燃 烧速度和敞开空间一致；如果风速减弱，火源正上方的隧道壁温度将很快 升高，通过辐射热量的返回

4、，燃烧速度将猛烈增加。隧道火灾烟气流动和 火焰传播、扩散是十分复杂的现象。隧道火灾的危害主要来自于烟气和火 势的蔓延，而烟气的扩散和火焰的传播速度完全被隧道气流控制。无风 隧道中烟气自由流动扩散的主要特性表现为缓慢而非稳定的流动扩散过 程。火灾初期阶段烟气在隧道上部空间呈流束状的纵向延伸，同时逐渐向 下部空间的空气区横向扩展。这种烟气和空气的分层作用将随着烟气扩散 逐渐减弱以致消失，在一定距离处以全断面的烟气流状态继续扩散，已形 成的流束状烟气也渐趋消失。其结果在隧道中形成大范围、高浓度的烟气 危害区，在火灾初期阶段，利用烟雾和空气的分层现象和扩散，将对控制 隧道火灾、防灾起到积极作用。但是，

5、当自由扩散形成烟气危害区以后， 将对防灾产生不利的影响。利用通风气流改变这一流动扩散形态，将对控 制隧道火灾、防灾产生明显效果。在自然风控制下隧道中的烟气受限流动 扩散特性表现为：在下部烟气区，燃烧生成的烟气即刻被气流裹携，并在 强烈的混掺作用下很快扩散至整个流区空间。烟雾区位置和对烟雾的稀释 程度，是与火灾的发生位置和强度密切相关的。在少数特定的条件下，直 接利用口然风控制火灾烟雾可以获得良好的防灾效果，但大多数情况下将 对防灾产生不利影响甚至严重后果。因此，利用风机对气流的调节作用， 改变烟雾的扩散形态对于控制火灾是十分必要的。利用风机改变隧道屮的自然风状态（包括静止状态），这时的烟雾扩

6、散完全被调控气流所控制，称为烟气的强制扩散。由于气流的调控不仅可 以进行不同幅度的增速、减速调节，而且还能改变流动的方向。因此，被 调控气流所控制的烟雾扩散浓度和扩散区域也随之变化，这种烟雾扩散特 性更能适应隧道防灾的要求。从此意义上说，烟气的强制扩散是控制隧道 火灾的一种主要扩散形式。通过气流的调控改变烟气和火焰传播扩散特 性，不仅是必耍的，而且也是可行的。三、隧道火灾的防范隧道的耐火等级：隧道所用的材料耐火极限应为1.5h-2h ,隧道内的拱顶和侧壁的表面应喷涂隧道防火涂料或其他措施予以保护，提高其耐火 等级，使耐火极限达到2h以上，防止隧道内混凝土在火灾中迅速升温而 降低强度，避免混凝土

7、炸裂、衬内钢筋破坏失去支撑能力而导致隧道内垮 塌，防止墙体内埋的电缆等设施烧坏。隧道内的消防设施：应在隧道内安装电视监控系统。此外，隧道内还 应安装应急设施，主要包描报警设施。在安装口动报警设施的同时还应安 装手动报警装置。宜在每隔一定距离设置消防应急电话，手动报警设施和 应急电话可设在消火栓箱旁。疏散设施，必须尽可能快的疏散人员和车辆。 短距离的隧道可用自然通风，如果隧道内采用纵向通风系统，应设置避难 设施。隧道内应设置事故照明和安全疏散引导引导标志，以便火灾时指示 人们的避难方向。灭火设施，应配备必要的灭火器材。隧道的消防管理：首先应从加强车辆管理入手，隧道管理部门通过监 控系统对隧道内车

8、辆进行监控，如果发生事故，立即进行疏散。公安交警 应加强对进入隧道的车辆以及驾驶人员的检查。另外，隧道管理部门还应 定期检查隧道内的消防设施、火灾隐患和消防安全工作等。四、隧道火灾时各系统的控制隧道通风系统的控制：正常交通情况下，定期稀释隧道内汽车行驶时 排出的有害物质和烟雾。火灾事故发生时，通风系统能控制烟雾和热量 的扩散，可根据消防及救援人员的现场要求控制和调节隧道洞内的风向和 风量。火灾状态时，隧道内的风速应控制在3m/s以内。启动风机应首选 累计启动时间最短的风机，启动风机时各组风机z间要有足够的延时，如 果改变送风方向，应确保先关停再启动反向运转。启动一组风机5分钟 或10分钟后，如

9、果各项指标没有明显下降应再启动一组，直到全部风机 启动。火灾时，风机启动和送风方向在火灾早期应以抑制或减缓洞内烟雾 和有毒气体扩散速度和范i韦i为冃标，以确保受困人员有足够时间安全疏 散。如果车行横洞没冇安装防火卷帘门，可以通过横洞两侧前后两组风机 互相对吹，在车行横洞内形成空气反压，来阻止火灾隧道有毒气体向另一 侧扩散。隧道的照明控制：照明控制一般根据洞口光强检测值或人工设定的时 序参数进行自动控制。但是在隧道发生火灾时，应与事件处理要求实现联 动控制、为疏散人员和事件处理部门提供照明。以上2个系统的控制在 监控系统检测到火灾报警后，由监控中心下达命令，切断市电供电，由市 电切换到配电柜处安

10、装的应急电源eps,同时熄灭隧道内的照明灯，山eps 供电，支持应急灯照明和风机的运行，在此期间，依照设计时定的方案， 自动或手动控制发电机的启动，来供隧道内各个设施的用电。可变情报板信息的发布：隧道洞内外情报板和可变限速标志信息发布 主要是配合隧道内事件的发生，及时向隧道内司乘人员和救助人员提供疏 散路径、隧道环境状况、交通管制等信息，以便及时掌握隧道内情况，配 合应急部门处理应急事件。隧道广播：隧道广播主要用于隧道突发爭件时操作员指挥洞内受阻人 员和车辆及时安全的按预定方案疏散，以及组织灭火等突发时间的处理。交通信号控制：交通信号系统主耍用于隧道正常交通指示以及隧道发 生火灾、交通阻塞和事故等事件的交通控制。五、应急预案 随着社会的发展，高速公路建设越来越重要，隧道内的突发事件也同 样得到越来越多的重视，可见应急方案的制定对于高速公路的管理者来说 是十分必要的。预防和减少隧道火灾带来的损失，可以从以下几个方面 考虑：1、首先应进行合理的设计，根据发生火灾的各种情况以及以及相应 的原理，制定出最有