摘要:在我國的交通運輸中,高速公路隧道是其中非常重要的一部分,但是在高速公路隧道使用過程中,隧道火災事故嚴重威脅了人們生命財產安全,因此在公路隧道施工中一定要做好相應的消防系統設計和布控工作,而在這其中,隧道消防系統滅火設施的設計是其中的關鍵所在,因此相關設計人員一定要做好基礎設計工作,由此才能更好的保障消防系統的質量。
關鍵詞:高速公路;隧道消防系統;滅火設施;合理化設置
一、高速公路隴道火災的特點以及危害
(一)煙霧濃度大
高速公路隧道幾乎是一個半封閉的狀態,所以萬一隧道內部出現火災,那么就會出生大量的煙霧,即便是隧道內部設置了通風豎井和斜井,煙霧也很難在短時間內驅散,而且發生火災以后對通風井的風力設置也要進行科學設置,因為盲目加大風力會因為大量的空氣進入隧道而導致內部火災擴大化,所以隧道內部出現大的煙霧是影響人工滅火的一個重要因素。
(二)著火點附近區域溫度高
隧道內部出現火災以后,其因為不斷的燃燒會產生大量的熱量,而這些熱量會聚集在隧道的頂部位置,因此在隧道火災出現后期溫度最高的部位就是隧道頂部位置,并且溫度是以著火點來向四周進行擴散并遞減。相關資料顯示,在溫度最高時,其頂部的溫度能夠達到1000℃以上,如果燃燒的時間比較長的話,甚至會導致頂部的混凝土崩落甚至沙化。
(三)CO等有害氣體濃度高
隧道內出現火災以后會出現迅速的蔓延,而且在著火點的中心區域氧氣會迅速消耗掉,而如果持續的無氧燃燒會產生大量的一氧化碳等有害氣體,而如果在沒有氧氣的狀態下,CO濃度在3200ppm的狀態下,在五分鐘以內人就會出現身體痙攣,而在半小時之內就會死亡。而在隧道內大型火災發生時,CO的濃度遠高于3200pprn。除此之外,由于熾熱的氣體在它的途經之處會將任何可燃物點燃,因此隧道內會出現火源“跳躍”的現象,從而引發二次火災。
(四)受災人員難以疏散
通常隧道內部的火災都具有突發性,而且因為隧道內部的環境相對比較閉塞,而且產生大量的濃煙,而在著火點附近的人員因為受到濃煙的影響很難迅速的逃生,而且因為很多受困群眾都沒有逃生經驗,同時也沒有自我保護的意識,所以會在火災現場停留的時間會比較長,因而也會吸入大量的有害氣體,從而非常容易導致人員傷亡問題的出現。
(五)救援人員難以進入
在接到火警以后,即便是救災人員及時趕到火災現場,但是因為火災蔓延趨勢比較迅速,在加上汽車還有汽油等易燃材料,所以會迅速的擴大為大規模的火災,而且在隧道內容,因為車輛比較多,所以消防車輛很難進入,但是在大范圍的火災下,僅僅依靠消防人員的能力是很難及時的消滅火災,再加上火災后汽車會出現連環行的爆炸,因此對消防人員的人身安全也是一個嚴重的威脅。
二、高速公路隧道消防系統滅火設施的設置
(一)合理選擇消防系統
由于近年來,國內高速公路隧道火災事件頻發,國家相關部門對此也越發重視,相關的隧道消防規范要求也越來越高。
對于公路隧道首先要確定隧道交通等級,根據隧道交通等級確定相應的隧道消防系統。一般情況下,根據隧道長度和隧道交通量確定定交通等級為A+級、A級時,高速公路隧道就應采用消火栓、滅火器、固定水成膜泡沫滅火裝置組成的隧道消防系統。但若高速公路隧道長度小于500米時,可不設置消火栓系統及固定水成膜泡沫滅火裝置。當交通等級為C級時,高速公路隧道可僅配置滅火器組成的隧道消防系統。
(二)消防設施設計
1.滅火器
在火災初期,滅火器是主要的滅火工具,在火災初期通過使用滅火器能夠及時的進行隔離。
由滅火器組成的隧道消防系統,設計較為簡單。一般對于單洞雙車道公路隧道,在隧道一側設置滅火器箱,間距不小于50米,每個滅火器箱內放置滅火器數量為3-5具。對于單洞三車道、四車道公路隧道應在隧道兩側交錯布置滅火器箱,設置間距不小于50米,每個滅火器箱內設置3-5具滅火器。
2.消火栓系統
消火栓系統是由供水設施、消火栓、配水管網和閥門等組成的系統。在高速公路隧道中常采用常高壓消防給水系統,該系統能夠始終保持滿足水滅火設施所需的工作壓力和流量,火災時無須啟動消防水泵直接由高位水池供水。常高壓消防給水系統主要由高位水池、低位水池、消防補水泵、配水管網和閥門等組成。該系統在云南的高速公路、四川的高速公路、廣西的高速公路中運用廣泛。
除了常高壓消防給水系統外,穩高壓消防給水系統也被經常使用。由于地形等的原因高位水池無法設置。在這種情況下,隧道將選用穩高壓消防給水系統。其主要由消防氣壓給水泵組、低位水池、配水管網和閥門等組成。消防栓的應成組設置在消防箱內,在單洞雙車道高速公路隧道內,消火栓箱間距不應大于50米,在單洞三車道、四車道高速公路隧道內,消火栓箱間距不應大于40米。
(三)消防水源
為了及時對隧道內部的火災進行救援,一定要對洞口位置處設置合理的消防水源,并且要使用深井泵來實施供水,所以在隧道洞口外部一定要保證足夠的水源,這個水源可以使用施工單位的施工水井,而且深井的產水量要控制在14.6m3/h以上。當沒有地下水時,可采用地表水,但需保證水源的可靠性。如在枯水期也能確保消防用水充足。
(四)消防管網
根據隧道內消防栓給水管道管徑的要求,管材采用常采用內外涂塑鋼管,通常情況下每隔5個消火栓設置一個檢修閥和一個管道伸縮器。為保證供水可靠性,高速公路隧道消防供水管網常采用環狀管網。
總之,在高速公路隧道消防系統設計中,為了確保消防系統的良好運行,必須要依據隧道的實際情況來進行設計,并且做好基礎性的工作,只有這樣才能確保高速公路隧道消防工作的順利開展。
參考文獻:
竇占祥.隧道消防系統滅火設施的合理性設置[J].中國交通信息產業,2004,(10):131-133.
楊濤.香爐山隧道消防系統選擇與設計[J].北方交通,2008,(02):144-147.