周陽
摘要:隧道是部分高速公路的關鍵構成部分,在多種因素的影響下高速公路隧道內很容易發生火災,因此以高速公路段為例開展了隧道內火災及其消防救援策略探析,以期提高隧道內火災的消防救援效率。通過分析資料發現高速公路隧道內火災主要是由車輛故障、交通事故以及車輛貨物等因素引發的,且具有火勢蔓延速度快、煙霧毒性大等特點,需要通過妥善的消防救援策略處理火災,減小火災影響。
關鍵詞:高速公路;隧道火災;消防救援策略
我國的隧道逐漸增多,而高速公路的隧道較為復雜,很容易受到多種因素的影響并出現火災等事故。且隧道內一旦出現火災就可能會造成嚴重的經濟損失與人員傷亡,為此需要充分了解高速公路隧道內火災的原因、特點、變化規律以及具體的消防救援策略。
1 高速公路隧道內火災概述
隧道是一種埋置于地層內的工程建筑物,包括交通隧道等類型,在部分高速公路中發揮著重要作用。充分了解高速公路隧道內火災的原因、特點等各方面情況有利于為隧道內火災的防范與救援提供支持,因此需要充分了解高速公路隧道內火災。
1.1? 發生火災的原因
1.1.1? 車輛故障
高速公路隧道內行駛的車輛較多,而部分車輛可能存在故障,增加火災隱患。例如,部分車輛故障可能會導致車輛漏油、電氣線路短路、機件摩擦起火、輪胎爆胎,繼而引發火災[1]。
1.1.2? 交通事故
高速公路隧道內的能見度相對較低,且部分車輛存在超速行駛的現象,可能會導致一些車輛出現交通事故,便可能會引發火災。例如,2023年1月,甬莞高速廈門段龍門嶺隧道內(廈門往泉州安溪方向)發生一起兩車追尾事故,導致后車起火。
1.1.3? 車輛貨物
部分經過隧道的車輛裝載了大量的物品,其中一些物品屬于可燃物或易燃物,就可能會引發火災。
1.2? 火災特點
1.2.1? 火勢蔓延速度快
高速公路隧道內火災的火勢蔓延速度相對較快,可能會造成嚴重后果。第一,高速公路是人們進行長途出行的重要選擇,而長途出行需要大量燃油的支持,所以經過隧道的車輛基本都有較大的燃油儲備,一旦出現交通事故可能會造成燃油泄漏,不僅會造成火災也會加快火勢蔓延速度[2]。第二,高速公路隧道通常采用巖石等材料且內部結構較為復雜,著火后熱量很容易聚集且可燃物燃燒速度非常快,會加快火勢蔓延速度。
1.2.2? 煙霧毒性大
高速公路隧道屬于狹長的管狀空間,在發生火災時空間內會充滿濃煙,但煙霧擴散孔洞有限,無法快速將煙霧排出去。且隧道內火災會涉及汽車燃燒,而汽車中的部分塑料制品在燃燒后會產生有毒氣體,便會增加煙霧毒性,對人們的生命安全造成嚴重威脅。
1.2.3? 人員疏散難度大
高速公路隧道較為狹窄且長度較長,一旦發生火災很容易出現交通堵塞等情況,加大了人員疏散難度。例如,在發生火災后消防救援人員無法及時觀察火災情況,也無法及時制定人員疏散方案。同時,在發生火災時民眾會出現恐懼、焦慮等情況,甚至會直接棄車逃走,這會加大現場疏散難度。
1.2.4? 救援效率低
高速公路隧道內火災的消防救援難度較大,救援效率也比較低。多數高速公路隧道所處位置都較為偏僻,附近沒有消防救援機構,難以及時撲滅火災。同時,隧道內火災會影響高速公路其他位置車輛的正常通行,造成交通堵塞,繼而影響消防救援車輛的前行,便會導致救援效率較低[3]。
1.2.5? 易損壞隧道內結構
高速公路隧道內部結構較為復雜,對電力的依賴性較強,一旦發生火災就可能會導致內部電力設施出現癱瘓等問題,便會影響到隧道內部的正常照明,繼而影響火災救援。
1.3? 火災溫度及煙霧變化規律
第一,溫度變化規律。從火災煙流溫度與燃燒產物的特點來看,隧道火災主要包括發展、穩定以及衰減階段,在發展階段中溫度逐漸升高,在穩定階段中溫度沒有明顯變化,在衰減階段中溫度逐漸下降。第二,煙霧變化規律。煙霧會對人員疏散等工作產生較大影響,而在自然縱向氣流的影響下,煙霧的擴散速度會不斷加快。且無論火災規模的大小,隧道內部都會產生大量濃煙并迅速充斥整個斷面空間,一般在40s左右就會使能見度降低至1m以內。
1.4? 火災危害
高速公路隧道的排煙與散熱條件較差、能見度較低、溫度上升速度快,所以火災危害性較強。第一,隧道內火災會產生大量有毒有害氣體,可能會對現場人員的身體健康甚至生命安全造成威脅。第二,隧道內火災的溫度較高且升溫速度較快,可能會對隧道內部結構以及襯砌造成嚴重破壞。第三,隧道內火災會導致通風系統無法正常運轉,很容易引起二次事故,繼而導致火災擴大、造成嚴重的人員傷亡與財產損失。
2 高速公路隧道內火災消防救援意義
進行高速公路隧道內火災的消防救援具有重要意義,主要體現在能夠減少人員傷亡、維護社會穩定等方面。第一,在發生火災后及時進行消防救援能夠快速撲滅火源、幫助被困人員離開事故現場,所以有利于減少人員傷亡。第二,高速公路隧道內火災的危害性較強,可能會導致人們出現恐慌等問題,影響社會穩定。而加強消防救援可有效控制火災所造成的危害與損失,避免造成更嚴重的事故。且加強消防救援可以增進人們對消防救援機構的認同感與信任感,有利于維護社會穩定。第三,高速公路隧道的建設難度較大、建設成本也比較高,如果隧道內部結構受到火災破壞就需要重新進行修繕,而加強消防救援可以減小火災對隧道本身的影響,降低隧道維護成本。
3 高速公路隧道內火災的消防救援策略
3.1? 做好消防救援準備工作
在接收到高速公路隧道內火災信號時需要立即通過監控等設備了解火災情況,且需要及時與隧道管理人員進行溝通,充分了解現場狀況,為消防救援工作的開展提供數據信息。另外,高速公路隧道內火災的救援難度與危害性都比較大,所以需要根據實際情況組建一支有針對性的消防救援隊伍并統籌消防救援資源。且消防救援負責人應根據隧道內火災狀況制定消防救援方案,增強各項工作的條理性。
3.2? 解決消防救援通信問題
消防救援工作對現場通信條件的要求相對較高,若通信條件較差將會影響救援指揮以及具體工作的開展,為此需要通過有效手段解決消防救援通信問題。第一,靈活應用高速公路隧道內部的通信設施。高速公路隧道內部的通信設施包括專用型與公眾型等,利用這些設施可以為初期消防救援的通信指揮提供支持。但在火災等因素的影響下,部分通信設施可能無法正常使用,所以消防救援人員不能過于依賴這些設施,也需要配備專業的地下移動通信設備。第二,構建隧道火災現場通信組網。在這一過程中應先構建一線通信指揮,利用隧道通信設施實現地上與地下的通信,若隧道通信設施無法使用就需要利用無線通信設備進行通信,之后構建通信指揮中心,即利用無線與有線通信網、計算機等技術實現現場信息的傳輸[4]。
3.3? 做好不同位置火災的救援工作
從實際情況來看,部分高速公路的隧道較長,其中各個位置都可能會發生火災,而不同位置的火災救援方式不同,應根據實際情況采取針對性的救援手段。第一,針對隧道入口處火災的消防救援。一般情況下,若隧道入口處發生火災,前方車輛都已經駛離隧道,后方車輛還沒有進入到隧道中,所以隧道內的車輛相對較少。在這種情況下進行消防救援時需要將隧道入口當做主攻方向,且需要準確掌握火災燃燒位置并進行強攻近戰。即偵查人員需要先通過高速公路的視頻監控系統了解火災位置并與管理人員溝通,了解火災燃燒物質以及車輛被困情況,之后安排消防救援人員攜帶煙霧視像儀、移動供氣源等裝置進入隧道中。消防救援人員需通過排煙車或排煙風機進行內部排煙,降低隧道內煙霧濃度,并在排煙車的掩護下按照相關要求向隧道內推進,到達指定位置后利用多功能水槍進行滅火。第二,針對隧道中部火災的消防救援。若隧道中部發生火災,隧道內滯留的車輛就會比較多,在進行消防救援時需要先利用廣播系統提醒后方車輛不要進入到隧道內并提醒隧道中的車輛迅速撤離,之后進行排煙并充分掌握火情,利用排煙消防車進行橫洞推進[5]。第三,針對隧道出口處火災的消防救援。隧道出口處火災救援類似于入口處的火災救援,但重點在于被困車輛的分流與疏散。
3.4? 做好不同階段火災的救援工作
消防救援人員到達火災現場時火災的發展階段不同,對消防救援工作的要求也不同,應根據實際情況采取合適的救援方式。首先,若到達現場時火災處于初期階段,即火勢小、煙霧少且沒有爆炸風險就需要在做好個人防護工作的基礎上,直接靠近火點并利用隧道內的消防設施進行滅火。其次,若到達現場時火災處于猛烈燃燒的階段就需要先利用隧道內部的消防設施進行滅火,再進行撲救。若車輛存在爆炸的風險就需要及時利用拖車將車輛拖至其他位置。若煙霧濃度過高且無法直接滅火就需要利用封口窒息滅火法,將隧道進出口以及相關孔洞都封堵住,從而隔絕空氣、窒息滅火。若條件允許也可以通過灌注高倍數泡沫等方式進行滅火,即進入事故隧道中并在著火點前后架設泡沫阻攔網、在隧道上風方向架設泡沫發生器支架并鋪設水帶、進行泡沫發生器與泡沫消防車的連接,最后向隧道內著火區域灌注高倍泡沫,使泡沫高度超過著火點的1~2 m,在火勢熄滅后繼續灌注直至溫度下降至常溫,降低再次出現燃燒情況的概率。
3.5? 靈活應用消防設施
第一,靈活應用高速公路隧道內的消防設施。高速公路隧道內有一些消防設施,如消火栓、防排煙設施等,在進行消防救援工作時應靈活應用這些設施,提高消防救援效率。例如,消防救援人員應優先使用隧道內消火栓給水系統進行供水,從而快速滅火。第二,靈活應用專業的消防設施。消防救援人員需要攜帶大量專業的消防設施,進一步提高消防救援水平。例如,應靈活應用消防移動裝備,通過簡易手推車等裝備鋪設水帶。還需要靈活應用快速封堵氣囊裝置,即利用由高強度PVC材料制成且具有安裝時間短、綜合性能好、重量輕等優勢的封堵氣囊裝置進行隧道空間封閉。在應用快速封堵氣囊裝置時應先清理高速公路隧道內部的尖銳物品,之后通過人行橫洞或車行橫洞在著火區域鋪開氣囊裝置,連接氣泵并拉升氣囊,從而封閉隧道空間并利用氣囊的救援孔洞架設排煙機進行排熱,在封閉空間內形成負壓,使火勢逐漸熄滅,最后打開排氣閥并收好氣囊[6]。
3.6? 加大送風排煙力度
高速公路隧道的結構較為復雜,具有一定的狹長性與密閉性,與地面連通的疏散口相對較小,所以隧道內發生火災時會形成大量的煙霧以及較高的溫度,加大了消防救援的難度。而進行送風排煙可以在一定程度上降低隧道內部的溫度以及煙霧濃度,繼而為消防救援工作奠定基礎。因此,消防救援人員需要通過隧道內固定的通風排煙設施進行送風排煙。通風排煙設施是由射流風機、風道、風口以及消音器等部分構成的,主要是通過隧道口或隧道豎井進行排煙,該設施在運行過程中會向一個方向送風,而煙氣也會在水平方向流動。所以在應用通風排煙設施時需要向人員疏散的反方向進行送風,使人員流動方向與煙氣流動方向相反,從而降低被困人員出現窒息等情況的概率。
3.7? 做好人員疏散工作
在高速公路隧道發生火災時進行消防救援的主要目的就是減少人員傷亡,所以消防救援人員需要通過有效手段進行人員疏散,保障被困人員的安全。第一,若想提高人員救援效率就需要提高救援人員的供氣能力,而佩戴長效呼吸器可以使救援人員在隧道中工作0.5h以上,所以消防救援人員應按照規定佩戴長效呼吸器,避免在疏散人員時出現呼吸困難等問題。第二,應在利用固定通風排煙設施的基礎上利用移動排煙送風裝備加大送風排煙力量,確保被困人員逃生通道當中沒有煙氣侵害,從而降低人員疏散難度。第三,應在隧道出入口設置移動供氣站并進行氣瓶的運輸,從而保障氣源的供應。且需要保持隧道內部照明以及通風條件良好并確保逃生通道暢通。第四,消防救援人員應沿著疏散通道設置指示標志并應用移動照明燈,之后引導被困人員按照指示標志進行撤離[7]。若隧道內存在受傷人員需進行針對性救援,若屬于重傷就需要利用擔架進行運送,幫助受傷人員快速撤離火災現場。
4 結語
在車輛故障、交通事故、車輛貨物等因素的影響下,高速公路隧道內可能會出現不同程度的火災事故,且火災具有火勢蔓延速度快、煙霧毒性大、人員疏散難度大等特點,加大了消防救援工作的難度。因此,在進行高速公路隧道內火災的消防救援工作前需要加大火情偵查力度并迅速組建針對性的消防救援隊伍,之后,根據實際情況做好不同位置以及不同發展階段火災的救援工作并充分發揮消防設施的作用、加大人員疏散力度,避免造成嚴重的經濟損失與人員傷亡。
參考文獻:
[1]于建游,葛生深,王衛東,等.延崇高速公路隧道動態火災規模研究[J].地下空間與工程學報,2022,18(S1):341-349.
[2]陳揚勛,蒲婷,姜學鵬.上海市域高速鐵路隧道火災疏散研究[J].消防科學與技術,2022,41(8):1079-1083.
[3]常麗,張雪,蔣輝,等.融合YOLOv5s與SRGAN的實時隧道火災檢測[J].電子測量與儀器學報,2022,36(8):223-230.
[4]王峰,張路華,袁松,等.高海拔公路隧道火災煙氣控制臨界風速研究[J].中國公路學報,2022,35(5):153-160.
[5]張憶,薛光橋,謝寶超,等.江陰靖江長江隧道工程火災防控與應急救援技術[J].現代隧道技術,2021,58(S1):486-498.
[6]劉彬,曾憲堂.公路隧道火災報警系統報警模式探析[J].公路,2021,66(5):328-331.
[7]朱雄,秦毅,方豐.縱向通風與頂部排煙協同作用下長距離隧道火災煙氣蔓延規律研究[J].工業安全與環保,2022,48(12):23-27.
Expressway section analysis of fire and its fire rescue strategies in tunnel
Zhou Yang
(Maanshan Municipal Fire and Rescue Brigade of Anhui, Anhui Maanshan 243000)
Abstract: Tunnels are the key components of some expressways, and fires are prone to occur in expressway tunnels under the influence of various factors. Therefore, taking the expressway section as an example, an analysis of fires in tunnels and its fire rescue strategies is carried out, hoping to improve the fire and rescue efficiency of fires in tunnels. Through the analysis of data, it is found that fires in expressway tunnels are mainly caused by factors such as vehicle failures, traffic accidents, and vehicles and goods. Tunnel fires have the characteristics of fast fire spread and high smoke toxicity. It is necessary to deal with fires through perfect fire and rescue strategies to reduce the impact of fires.
Keywords: expressway; tunnel fire hazard; fire rescue strategy