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2012-11-21 14:46 建筑招聘網(wǎng) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
社會(huì )經(jīng)濟的高速發(fā)展,帶來(lái)道路交通的日新月異。與此同時(shí),隧道交通也迅猛發(fā)展。有穿山越嶺的鐵路、公路隧道,有穿越江河湖海的水下隧道,而隧道的消防安全問(wèn)題也日益為人們所關(guān)注。隧道一旦發(fā)生火災,煙霧大、溫度高、能見(jiàn)度低,給火災撲救和人員疏散帶來(lái)困難;隧道斷面小,車(chē)輛魚(yú)貫而入,發(fā)生火災時(shí)人員、物質(zhì)和車(chē)輛疏散相當困難。因此,火災在車(chē)輛之間蔓延也比較快;隧道發(fā)生火災,溫度高、消防人員進(jìn)攻道路缺乏,很難接近火源撲救。撲救的困難勢必會(huì )造成嚴重的人員傷亡和財產(chǎn)損失,因此,隧道的消防安全日趨引起人們的高度重視。
一、隧道發(fā)生火災的原因
隧道火災類(lèi)型復雜,各類(lèi)火災都有可能發(fā)生,而車(chē)輛火災是隧道火災的主要因素。據統計,公路隧道的火災頻率為10-17次/億車(chē)。公里,平均頻率為13.5次/億車(chē)。公里。引起汽車(chē)火災的原因是電氣線(xiàn)路短路起火,汽化器起火,載重汽車(chē)氣動(dòng)系統起火,汽車(chē)油箱著(zhù)火等。如1964年日本關(guān)門(mén)隧道火災就是因汽車(chē)電氣線(xiàn)路故障引起的。
貨車(chē)上貨物引起火災,隧道內有各種車(chē)輛通過(guò),它們所載的貨物有的是可燃的或是易燃的,甚至裝載有爆炸品及其他特別危險物品,1977年日本都天良野隧道火災,就是由于貨物遇火種引燃造成的;1996年11月18日21時(shí)45分,英法海隧道一列火車(chē)起火,這是英法海底隧道貫通以來(lái)所發(fā)生的最嚴重的事故,大火發(fā)生后,消防隊員全力撲救;馂某掷m6小時(shí)之久,致使歐洲隧道公司不得 不關(guān)閉這段5公里長(cháng)的隧道,此次火災造成34人受傷,其中重傷2人。經(jīng)調查證實(shí),列車(chē)上裝載有大量的聚苯乙烯等易燃化工產(chǎn)品,加劇了火勢的迅速蔓延。
車(chē)輛互相撞擊起火。由于受狹小空間的限制,隧道內道路比較狹窄,能見(jiàn)度較差,情況復雜,容易發(fā)生車(chē)輛相撞事故。如1971年3月,法國一列貨物列車(chē)為一列油罐車(chē)在進(jìn)入克洛次隧道北口附近時(shí)相撞,油罐列車(chē)爆炸起火,貨物列車(chē)司機和副司機當場(chǎng)死亡,部分隧道倒塌,經(jīng)整修96天才通車(chē),造成嚴重的人員傷亡和重大的經(jīng)濟損失。鐵路軌道故障,貨物列車(chē)顛覆引起火災。隧道自身的原因如電器線(xiàn)路,隧道檢修等也可導致隧道的火災。
二、隧道中的火災隱患
隧道的發(fā)展是隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟和交通的發(fā)展應運而生的。國情不同,地域差別;隧道設計規范及標準尤其消防方面的要求總是滯后隧道的發(fā)展;同時(shí)由于管理方面的差錯,致使隧道的火災隱患較為突出。主要表現在以下幾個(gè)方面:
通風(fēng)排氣道少。隧道內通風(fēng)排氣道少,必然造成通風(fēng)不暢,溫度上升快,一氧化碳、二氧化碳及汽車(chē)尾氣等許多有毒有害氣體滯留在隧道內,不但傷害人體健康,而且還易發(fā)生火災和爆炸,造成重大損失。
水下隧道,鐵路隧道,缺少緊急出口通道,尤其是單孔隧道。當前各隧道的外觀(guān)化較優(yōu)美,結構各不相同,高度和密度也各有不同,但普遍缺少緊急進(jìn)出口,尤其是一些單孔隧道,江河湖海水下隧道,只能從兩端進(jìn)出,地鐵隧道也只能從車(chē)站進(jìn)出。有些隧道雖有少量進(jìn)出口,但標志不醒目,或者作為他用。如果發(fā)生火災,不但消防和救護車(chē)輛無(wú)法迅速到達現場(chǎng),人員及物質(zhì)的疏散也相當困難,必然造成重大災難。
防火救護設備少。不少隧道沒(méi)有按要求設置火災自動(dòng)報警系統及自動(dòng)滅火系統聯(lián)運控制系統,有些隧道甚至缺少必要的消防水源和滅火器材,消火栓間距過(guò)大,無(wú)消火栓水泵接合器,也沒(méi)有設置必要的防火區,救護工具缺少。一旦發(fā)生火災,現場(chǎng)人員無(wú)法及時(shí)滅火,救援人員也束手無(wú)策,巧婦難為無(wú)米之炊,此者在鐵路隧道中表現的尤為突出。
此外,通過(guò)隧道運輸可燃、易燃及爆炸危險物品多,由于空間狹小,通風(fēng)不暢,許多有害物滯留在隧道中,遇高溫明火極易發(fā)生火災和爆炸。1999年3月24日,位于法國監管地段的勃朗峰隧道內發(fā)生火災,該隧道是意大利和法國通過(guò)阿爾卑斯山的交通要道,寬8.6米,長(cháng)11.5公里,中午11時(shí)許, 一輛滿(mǎn)載面粉和黃油的比利時(shí)長(cháng)車(chē)在隧道中部失火,接著(zhù)迅速殃及前后車(chē)輛,大火持續48小時(shí),造成41人死亡及重大財產(chǎn)損失的慘劇。
通信不暢,嚴重制約了隧道火災的撲救。長(cháng)大隧道應按要求設置的有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)通信均不能設置到位。
三、隧道的火災特點(diǎn)
煙霧大,溫度高。隧道內一旦發(fā)生火災,由于某種原因隧道空間小,還似處于密封狀態(tài),自然排煙及機械排煙條件差。因此煙霧大,同時(shí)燃燒產(chǎn)生的熱量難于擴散,致使隧道溫度迅速上升;缺乏應有的應急照明系統,火災導致正常的照明系統破壞;能見(jiàn)度低,給撲救和疏散人員帶來(lái)極大的困難。
疏散困難。隧道橫斷面小,空間狹窄。車(chē)輛魚(yú)貫而入,同時(shí)發(fā)生火災時(shí),火勢在車(chē)輛之間蔓延迅速。缺乏必要的人員及車(chē)輛緊急疏散出口,造成人員及物質(zhì)的疏散困難。
撲救困難。隧道發(fā)生火災,消防人員進(jìn)攻道路缺乏,很難接近火源撲救。高溫、低能見(jiàn)度、濃煙、缺氧,沒(méi)有現代化的消防救援撲救設施是很難接近火源的。同時(shí)通訊不暢,隧道內外工作人員缺乏通信聯(lián)系,給火災的撲救增加更大的困難。
四、隧道防火措施
、偬岣咚淼赖哪突鸬燃,劃分防火分區。②設置必要的通風(fēng)排煙系統,事故照明,事故廣播和疏散指示標志。③對長(cháng)大隧道應設置消防應急設施——火災自動(dòng)報警系統、自動(dòng)滅火系統及監視控制系統,顯示隧道的運營(yíng)狀況。④加強消防通信系統,為確保隧道火災的通信的暢通,隧道通訊由有線(xiàn)通訊和無(wú)線(xiàn)通信兩部分組成,事故發(fā)生時(shí)道路巡視人員或現場(chǎng)司乘人員能通過(guò)固定電話(huà)和移動(dòng)電話(huà)等方式將事故信息及時(shí)告知消防中心,實(shí)現通信聯(lián)絡(luò )功能,以便及時(shí)準確處理事故。⑤設置必要的人員緊急疏散出口,隧道的疏散以人員為主物質(zhì)及車(chē)輛為輔,隧道一旦發(fā)生火災事故,首先應確保人員的疏散,物質(zhì)或機動(dòng)車(chē)輛在隧道火災情況下的疏散已經(jīng)不現實(shí)。因此,按要求設置隧道人員緊急疏散出口必不可少。⑥加強隧道的消防管理,尤其是進(jìn)出隧道車(chē)輛的管理。
五、隧道滅火系統的選擇
為保障隧道的安全運營(yíng),針對隧道火災的特點(diǎn),對各種火災事故的及時(shí)發(fā)現及時(shí)滅火和救援,保證人民生命財產(chǎn)安全,選擇一套安全可靠、經(jīng)濟合理、方便實(shí)用的消防滅火系統十分必要。
目前在國內外隧道中使用的自動(dòng)滅火系統,主要有高科技脈沖自動(dòng)滅火、泡沫一水噴霧滅火系統、水噴霧滅火系統、細水噴霧滅火系統及純水的自動(dòng)噴水滅火系統。
1、脈沖滅火系統瑞典消防科技部門(mén)研制成功撲救隧道火災高科技脈沖設備,實(shí)用性較強。為了檢測脈沖系統在撲滅隧道火災中的重要作用,在國際消防技術(shù)委員會(huì )的主持下,瑞典消防協(xié)會(huì )邀請英、法、德等國家專(zhuān)家在瑞典西海岸260公里長(cháng)隧道中進(jìn)行滅火試驗。試驗在隧道中部點(diǎn)燃大火,環(huán)保部門(mén)檢測火災不同階段的溫度和各種有害氣體含量,消防部門(mén)用脈沖設備迅速滅火,此后,又進(jìn)行多次試驗,每次試驗結果證實(shí)此種脈沖設備撲滅火災具有以下特點(diǎn):
滅火速度快。使用此設備時(shí),首先噴灑大量霧狀細小的水滴,迅速吸熱降溫,能在幾分鐘內迅速控制和撲滅火災。
節省大量滅火用水。1升水噴灑的大量霧狀水滴可以撲滅200平方米的火災,和自動(dòng)噴水滅火系統等設備相比,可以節省水95%,脈沖滅火設備主要用水作滅火劑,同時(shí)可增加其它滅火溶劑。水的獨特優(yōu)點(diǎn)是能迅速吸大量熱,溫度越高,吸收的熱氣越多。此設備在滅火時(shí)噴灑出大量霧狀水滴,迅速吸熱,使火場(chǎng)溫度快速下降,將火控制和撲滅。此設備每升水噴出的水霧可以覆蓋200平方米,不但滅火速度快,而且節省大量的滅火用水和保護環(huán)境。
此設備中的大功率高壓系統可促使噴水閥門(mén)加速開(kāi)關(guān)周期,每開(kāi)關(guān)一次只用10至30毫秒。速度快,噴水多,吸熱和滅火速度快。高壓閥安裝在驅動(dòng)設備和火災水罐之間,把驅動(dòng)燃料和滅火劑分開(kāi),滅火時(shí)用25帕氣壓,迫使貯水器中水流出,設備啟動(dòng)后,閥門(mén)自動(dòng)打開(kāi)噴水滅火。
當前已有不少?lài)业乃淼朗褂迷撛O備,此設備在撲滅隧道火災時(shí),還應備有相應的防火設備,火災自動(dòng)報警系統,聯(lián)動(dòng)控制系統消防水源等,以實(shí)現脈沖自動(dòng)滅火的功能。
2、泡沫——水噴霧滅火系統實(shí)驗結果表明,當采用4.2m/s縱向風(fēng)速進(jìn)行實(shí)驗時(shí),實(shí)驗結果顯示此縱向風(fēng)速對泡沫~噴水聯(lián)用滅火系統只有很小的影響,所有實(shí)驗皆在30秒內撲滅火災。
當系統的噴頭安裝在隧道墻壁上時(shí),滅火所需的時(shí)間相對較長(cháng)(一般為2分鐘),原因是因為距離較遠,噴出的泡沫覆蓋不平均,噴霧強度較弱。實(shí)驗結果表明,噴灑強度為6.5L/min.㎡時(shí),足以撲滅隧道的一般液體火災。
3、水噴霧滅火系統實(shí)驗結果:在大部分的實(shí)驗中水噴霧系統都能成功的將液體燃料的表面溫度降到它的燃點(diǎn)以下,當液體燃料本身的燃點(diǎn)低于60攝氏度時(shí),此系統可以非常有效的滅火,但當液體燃料燃點(diǎn)較低時(shí),此系統的滅火效果相對較差,該系統對大面積的液體火災噴灑溫度要求大于較小面積的液體火災。
當噴頭安裝位置在液體火災上方時(shí),可能會(huì )出現水花飛濺情況,而液體火災也可能在系統停止供水之后才會(huì )熄火。
該滅火系統的滅火能力并不完全依賴(lài)系統的噴霧強度,噴頭的種類(lèi)及大小都是重要因素。
實(shí)驗結果:當水噴霧噴頭可能被阻擋時(shí)所需噴霧強度會(huì )相應提高,當液體燃燒本身的燃點(diǎn)高于60攝氏度時(shí),需要25 L/min.㎡的噴霧強度控制火災,而當液體燃料本身的燃點(diǎn)高于120攝氏度,需要10 L/min.㎡的噴霧強度來(lái)控制火災。
4、細水噴霧滅火系統當使用泡沫~水混合物的濃度越高時(shí),它的降溫能力就越低。實(shí)驗結果表時(shí),使用泡沫~水混合的實(shí)驗全部都無(wú)法滅火,但對火災有抑制作用。與沒(méi)有泡沫時(shí)相比,使用泡沫~水混合物由于可燃物被泡沫覆蓋住,當系統停止供應時(shí),相對而言復燃的機會(huì )較小。水壓對火災有一定的影響,水壓高時(shí)滅火效果更好,水壓低時(shí)滅火效果差。該系統在停止供應后,火災復燃的機率較大。
結論:細水噴霧滅火系統需要較長(cháng)的滅火時(shí)間而且依靠減少空氣中氧氣的濃度來(lái)滅火,大部分火災不會(huì )被完全撲滅;馂膹腿紮C率較大。
5、純水自動(dòng)噴水滅火系統該系統能有效降低火場(chǎng)溫度,對撲滅火災有一定的作用。但大部分國家并不建議在遂道內安裝該系統。國為主要的隧道火災原始于汽車(chē)引擎,而汽車(chē)引擎都有引擎蓋覆蓋;蛭挥谄(chē)底部以下,除非火已燒到一定的程度,否則無(wú)法激活自動(dòng)噴水滅火系統,另外純水的自動(dòng)噴水滅火系統的安裝將會(huì )引發(fā)以下問(wèn)題:在無(wú)添加劑的情況下,汽油或其它化學(xué)物混合可能導致爆炸;當明火被撲滅時(shí),有可能可燃氣體繼續產(chǎn)生,進(jìn)而引起爆炸;水可能載有燃燒的浮油四處流動(dòng),進(jìn)而擴大燃燒區域;濃煙層被水冷卻進(jìn)而下降,導致隧道斷面充滿(mǎn)煙霧能見(jiàn)度低;對控制車(chē)輛火災效果較差。
上述滅火系統均應與自動(dòng)報警系統及聯(lián)運控制系統相匹配才能實(shí)現及時(shí)發(fā)現火災,自動(dòng)控制和撲滅火災的功能。
通過(guò)對以上自動(dòng)滅火系統效果,經(jīng)濟性及維護管理等因素的比較得出以下結論:
純水的自動(dòng)噴水滅火系統對隧道情況來(lái)說(shuō)并非是一個(gè)合適的滅火裝置,在大部分情況下并不建議采用。但較其它系統而言相對較為經(jīng)濟。
不能依靠水噴霧滅火系統來(lái)控制或撲滅在隧道內可能發(fā)生的低燃點(diǎn)液體火災,除非系統采用較高的噴灑強度。另外所使用的水可能會(huì )載有燃燒的浮油等物質(zhì)四處流動(dòng),進(jìn)而擴大燃燒區域。
對液體火災來(lái)說(shuō),泡沫~水混合物的效果較單用水好,而且可以采用較低的噴灑強度,貨車(chē)火災需要濃度三到四倍的泡沫水混合物來(lái)控制。
良好的通風(fēng)環(huán)境的隧道反而會(huì )對細水霧自動(dòng)滅火系統的效果造成負面影響。
從上述分析比較看,高科技脈沖滅火裝置是較先進(jìn)的撲滅隧道火災設施,值得推廣,泡沫一水噴霧滅火系統滅火效果好,真正能起到自動(dòng)滅火的作用,泡沫一細水霧較泡沫一水噴霧節水(一般只有后者的1/10),泡沫一細水霧是泡沫一水噴霧的延伸和發(fā)展,后者對水質(zhì)、管道及壓力要求較高,相應成本也較高,對控制火災有較好的效果。
根據不同的國情,不同的地域情況,選擇一套適合自身隧道的安全可靠、經(jīng)濟合理、方便實(shí)用滅火系統十分必要。
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