1隧道火災的原因及隱患

　　1.1 隧道火災的原因：從國內(nèi)外隧道火災事故案例可知，造成火災事故的原因是多方面的。隧道火災原因大致有以下幾個方面。

　　1.1.1 車輛本身故障引發(fā)的火災：車輛故障引發(fā)汽車火災的主要原因有機件摩擦起火、化油器回火、電氣線路短路、車輛漏油等引發(fā)火災。

　　1.1.2 車輛撞擊起火：由于隧道內(nèi)車輛超速行駛和隧道能見度低，極易發(fā)生車輛之間、車輛與隧道及隧道設施相撞或擦掛，發(fā)生交通事故導致火災的。

　　1.1.3 車輛上的貨物引起火災的：隧道內(nèi)有各種車輛通過，他們所載的貨物有可燃的或易燃的物品，可能會因各種原因引發(fā)火災。

　　另外還有隧道內(nèi)的設施、設備著火而引起的隧道火災等。

　　1.2 隧道火災的隱患：據(jù)國際消防技術委員會（CTIF）近期對多國隧道的檢查中發(fā)現(xiàn)，當前不少隧道由于設計和管理差錯，存在以下火災隱患。

　　1.2.1 通風排氣道少：隧道中經(jīng)常運輸化學物品和多種易燃易爆物品，由于隧道內(nèi)通風排氣道少，必然通風不暢，溫度上升快，許多有害氣體都滯留在隧道內(nèi)，不但傷害人體健康，而且遇到高溫和名火，及易發(fā)生火災和爆炸，造成重大損失。

　　1.2.2 缺少緊急出口通道：當前各國隧道的外觀比較優(yōu)美，結構各不相同，高度和密度也各異，但都缺少緊急進出口道。不少公路只能從兩端進出。有些隧道雖然有少量進出口道，但標志不醒目，一旦發(fā)生火災，不但消防和救護車輛無法到現(xiàn)場，遇難者也難逃出，必然造成重大損失。

　　1.2.3 防火救護設備少：不少隧道內(nèi)缺少滅火水源和滅火器，消火栓間隔太遠，救護工具也很少。一旦發(fā)生火災，現(xiàn)場人員無法及時滅火救災。此外還有許多人們不重視或不了解的危險因素。如國際消防技術委員會多次火災案例報告中所述，通過隧道運輸?shù)拿娣邸⒖Х确酆团Ｄ谭鄣扔袡C粉末與隧道中灰塵混合后，遇到高溫或明火時同樣會發(fā)生爆炸。隧道火災危險性大于敞開空間火災的危險性。

　　2隧道火災中煙氣流動和火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊奶匦?/strong>

　　日本隧道火災研究所在隧道火災的研究中，建造了長21m、高1.6m、寬1.5m的隧道模型，研究表明，隧道內(nèi)燃料的燃燒速度是敞開空間的3倍，隧道火災中，隧道內(nèi)溫度可達到1000℃。當隧道發(fā)生火災時，向隧道內(nèi)送風，在一定程度的風速下，火焰的燃燒速度和敞開空間一致；如果風速減弱，火源正上方的隧道壁溫度將很快升高，通過輻射熱量的返回，燃燒速度將猛烈增加。隧道火災煙氣流動和火焰?zhèn)鞑�、擴散是十分復雜的現(xiàn)象。隧道火災的危害主要來自于煙氣和火勢的蔓延，而煙氣的擴散和火焰的傳播速度完全被隧道氣流控制。

　　無風隧道中煙氣自由流動擴散的主要特性。其特征表現(xiàn)為緩慢而非穩(wěn)定的流動擴散過程�；馂某跗陔A段煙氣在隧道上部空間呈流束狀的縱向延伸，同時逐漸向下部空間的空氣區(qū)橫向擴展。這種煙氣和空氣的分層作用將隨著煙氣擴散逐漸減弱以致消失，在一定距離處以全斷面的煙氣流狀態(tài)繼續(xù)擴散，已形成的流束狀煙氣也漸趨消失。其結果在隧道中形成大范圍、高濃度的煙氣危害區(qū)，在火災初期階段，利用煙霧和空氣的分層現(xiàn)象和擴散，將對控制隧道火災、防災起到積極作用。但是，當自由擴散形成煙氣危害區(qū)以后，將對防災產(chǎn)生不利的影響。利用通風氣流改變這一流動擴散形態(tài)，將對控制隧道火災、防災產(chǎn)生明顯效果。在自然風控制下隧道中的煙氣受限流動擴散特性表現(xiàn)為：在下部煙氣區(qū)，燃燒生成的煙氣即刻被氣流裹攜，并在強烈的混摻作用下很快擴散至整個流區(qū)空間。煙霧區(qū)位置和對煙霧的稀釋程度，是與火災的發(fā)生位置和強度密切相關的。在少數(shù)特定的條件下，直接利用自然風控制火災煙霧可以獲得良好的防災效果，但大多數(shù)情況下將對防災產(chǎn)生不利影響甚至嚴重后果。因此，利用風機對氣流的調(diào)節(jié)作用，改變煙霧的擴散形態(tài)對于控制火災是十分必要的。

　　利用風機改變隧道中的自然風狀態(tài)（包括靜止狀態(tài)），這時的煙霧擴散完全被調(diào)控氣流所控制，稱為煙氣的強制擴散。由于氣流的調(diào)控不僅可以進行不同幅度的增速、減速調(diào)節(jié)，而且還能改變流動的方向。因此，被調(diào)控氣流所控制的煙霧擴散濃度和擴散區(qū)域也隨之變化，這種煙霧擴散特性更能適應隧道防災的要求。從此意義上說，煙氣的強制擴散是控制隧道火災的一種主要擴散形式。通過氣流的調(diào)控改變煙氣和火焰?zhèn)鞑�擴散特性，不僅是必要的，而且也是可行的。

　　3隧道火災的防范

　　3.1 隧道的耐火等級：隧道內(nèi)發(fā)生火災時，隧道頂部的溫度將會很高。而公路隧道墻體內(nèi)一般埋有電纜等設施，如果墻體耐火等級太低火災時極易將電纜燒壞，影響隧道內(nèi)設備的使用。因而隧道所用的材料耐火極限應為1.5h-2h ，隧道內(nèi)的拱頂和側壁的表面應噴涂隧道防火涂料或其他措施予以保護，提高其耐火等級，使耐火極限達到2h以上，防止隧道內(nèi)混凝土在火災中迅速升溫而降低強度，避免混凝土炸裂、襯內(nèi)鋼筋破壞失去支撐能力而導致隧道內(nèi)垮塌，防止墻體內(nèi)埋的電纜等設施燒壞。同時對墻體內(nèi)的電纜還應用阻燃電纜或耐火電纜，各類電氣線路均應穿管保護。

　　3.2 隧道內(nèi)的消防設施：隧道是一個近似密閉狀態(tài)的交通設施，為了能及時了解隧道的營運情況，應在隧道內(nèi)安裝電視監(jiān)控系統(tǒng)。此外，為了使火災或其他突法事件能及時得到解決，隧道內(nèi)還應安裝應急設施，主要包括報警設施（隧道內(nèi)車輛多，排放的煙氣多，不適合安裝感煙探測器，宜采用感溫探測器或火焰探測器）。在安裝自動報警設施的同時還應安裝手動報警裝置，以便發(fā)現(xiàn)火情的人員能夠迅速報警。另外，宜在每隔一定距離設置消防應急電話，手動報警設施和應急電話可設在消火栓箱旁。疏散設施，為了控制人員傷亡和財產(chǎn)損失，也為了是消防人員快速進入火災現(xiàn)場撲救，必須盡可能快的疏散人員和車輛。短距離的隧道可用自然通風，如果隧道內(nèi)采用縱向通風系統(tǒng)，火災時煙氣將會順車道擴散，則應設置避難設施。隧道內(nèi)應設置事故照明和安全疏散引導引導標志，以便火災時指示人們的避難方向。滅火設施，在隧道內(nèi)應配備必要的滅火器材，應設置消火栓系統(tǒng)以及便攜式滅火器材。

　　3.3 隧道的消防管理：隧道的火災主要是通過隧道內(nèi)的車輛引起的，加強安全管理首先應從加強車輛管理入手，隧道管理部門通過監(jiān)控系統(tǒng)對隧道內(nèi)車輛進行監(jiān)控，如果發(fā)生事故，隧道管理部門應立即派車進行疏散。公安交警應加強對進入隧道的車輛以及駕駛人員的檢查，對酒后駕車和疲勞駕駛的駕駛員不許進入隧道。另外，隧道管理部門還應定期檢查隧道內(nèi)的消防設施、火災隱患和消防安全工作等。

　　4隧道火災時各系統(tǒng)的控制

　　4.1 隧道通風系統(tǒng)的控制：正常交通情況：稀釋隧道內(nèi)汽車行駛時派出廢氣中以CO氣體為主的有害物質(zhì)和煙霧，為乘用人員、維修人員提供符合衛(wèi)生標準的洞內(nèi)空氣環(huán)境，為安全行車提供良好的清晰視線。

　　火災事故情況：通風系統(tǒng)具備雙向排煙功能，在事故發(fā)生時能控制煙霧和熱量的擴散，可根據(jù)消防及救援人員的現(xiàn)場要求控制和調(diào)節(jié)隧道洞內(nèi)的風向和風量�；馂臓顟B(tài)時，隧道內(nèi)的風速應控制在3m/s以內(nèi)。

　　控制的目的是保障隧道內(nèi)環(huán)境指標處于標準允許范圍內(nèi)，即CO濃度低于標準要求的230ppm，煙霧透過率低于0.0070.