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地下工程火災(zāi)預(yù)防與控制

  
評論: 更新日期:2011年05月02日

 1.前言

  地下空間是人類潛在而豐富的自然資源,早在1991年12月,東京城市地下空間利用國際會(huì)議上,與會(huì)代表就曾預(yù)言,21世紀(jì)是人類開發(fā)利用地下空間的世紀(jì)。研究表明,我國在21世紀(jì)即已進(jìn)入了大規(guī)模開發(fā)利用地下空間的時(shí)代。隨著城市的發(fā)展,我國地下空間發(fā)展迅速,但在消防安全上存在著許多不安全因素,亟待研究解決。在世界地下工程中,由于各種原因起火而引發(fā)火災(zāi),例如1949年的美國、荷蘭隧道火災(zāi),1979年的日本隧道大火,1987年的英國倫敦地鐵車站火災(zāi),2003年的韓國大邱市地鐵火災(zāi)等都是震驚于世的。對此,地下工程火災(zāi)的預(yù)防與控制已引起了國際上的高度重視,有的國家已列入重要科研課題。近二三十年來,日本、瑞士、奧地利等國紛紛進(jìn)行研究和實(shí)地模擬地下工程火災(zāi)試驗(yàn),研究火災(zāi)的危害性及其消防對策。因此,對地下工程防災(zāi)救援系統(tǒng)的研究也就具有非常重要的實(shí)際意義。

  2.火災(zāi)的來源及特點(diǎn)

  2.1地下掩蔽工程及其特點(diǎn)

  地下工程是指建在地面以下即巖石或土層中的各種工程設(shè)施,地下掩蔽工程是指具有戰(zhàn)爭防護(hù)具有改造潛力,建造在地面以下的建筑物或構(gòu)筑物,它包括軍事地下工程和民用防空工程、其中軍事地下工程或稱地下軍事工程,主要是指為軍事、國防需要而修建的地下指揮所、地下飛機(jī)庫、地下潛艇基地、地下導(dǎo)彈發(fā)射井以及地下彈藥庫等,它與軍港碼頭、機(jī)場跑道、導(dǎo)彈陣地、通信工程、武器兵器試驗(yàn)基地、營房工程以及后方基地倉庫共同構(gòu)成指揮、作戰(zhàn)、戰(zhàn)備訓(xùn)練、后勤保障等配套的工程體系;而民用防空工程是指具有設(shè)防等級(我國分為一級至六級6個(gè)等級),主要用于防空的單建式或附建式防空地下室,以及具有改造潛力、戰(zhàn)時(shí)能迅速轉(zhuǎn)換成具有防護(hù)能力的隧道、地鐵、商用地下貯庫、城市地下公共建筑,市政管道工程以及地下工業(yè)工程等。地下掩蔽工程是國防工程的重要組成部分,是維護(hù)國家安全,保存戰(zhàn)斗實(shí)力的重要依托和屏障,中外許多戰(zhàn)例都充分說明了這一點(diǎn),在現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭中已成為反空襲作戰(zhàn)的強(qiáng)有力“盾牌”。

  2.2道路隧道火災(zāi)的來源及特點(diǎn)

  道路隧道運(yùn)營過程中,不安全因素主要來自隧道火災(zāi)和交通事故,以及由此產(chǎn)生的次生災(zāi)害。例如:先行車輛發(fā)生事故,后續(xù)車輛因來不及繞行、避讓及急停而與先行車輛發(fā)生沖撞,并可能導(dǎo)致后續(xù)車輛接連沖撞甚至起火等;隧道是一個(gè)狹小的交通通道;進(jìn)出口都只1個(gè),加上現(xiàn)代道路交通流量越來越大,因而任何車輛進(jìn)入穩(wěn)定交通流后,通常失去自主能力;隧道內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi),后續(xù)車輛試圖駛離現(xiàn)場幾乎是不可能的,如果發(fā)生爆炸事故,則更加危險(xiǎn)。

  2.2.1道路隧道火災(zāi)來源

  車輛火災(zāi)是隧道火災(zāi)的主要來源。據(jù)國外統(tǒng)計(jì)資料,在隧道內(nèi)大約每行駛1000萬車公里,將平均發(fā)生0.5~1.5次車輛火災(zāi)。引起火災(zāi)的主要原因,一般是電氣線路燃燒、汽化器起爆和載重汽車氣動(dòng)系統(tǒng)起火,此外還有危險(xiǎn)物爆炸起火,以及由車輛沖撞和傾覆引起的火災(zāi)等。

  2.2.2道路隧道火災(zāi)特點(diǎn)

  隧道結(jié)構(gòu)和設(shè)施復(fù)雜、出入口少、疏散路線長、通風(fēng)照明條件差,在通風(fēng)的隧道內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi),其危害性極為嚴(yán)重。

  1.濃煙高溫

  火災(zāi)蔓延速度快:隧道內(nèi)一旦起火,會(huì)迅速傳播并加熱空氣,順風(fēng)向時(shí)空氣溫度可達(dá)1000oC,熾熱的空氣在它的經(jīng)過途中可把熱傳遞到任何易燃或可分解的材料上?;鹉軓囊粋€(gè)燃料的火源“跳躍”相當(dāng)?shù)乃淼篱L度,傳到下一個(gè)燃料點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)中已觀測到這一距離不超過隧道直徑50倍。隧道火災(zāi)會(huì)出現(xiàn)兩種不同的類型:富氧型和燃料豐富型。兩者中,燃料豐富型的火災(zāi)會(huì)產(chǎn)生濃度很高的CO及很高的空氣溫度。

  煙氣流動(dòng)速度快:由于隧道是近乎封閉的空間,在隧道內(nèi)任何地方發(fā)生火災(zāi)時(shí),由燃燒產(chǎn)生的包含高毒性的CO氣體都要由通風(fēng)氣流傳播到整個(gè)風(fēng)道,造成煙霧地帶長,而煙熱容易集中等。

  能見度低:隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí),一旦電源切斷,即使采用事故照明,但由于濃煙遮光,能見度仍然很低,隧道內(nèi)人員不易辨別方向和路線,影響疏散和滅火速度。

  易造成人員傷亡:隧道火災(zāi)產(chǎn)生的濃煙和高溫是造成人員傷亡的主要原因?;馂?zāi)時(shí),當(dāng)CO氣體含量升高達(dá)到0.5%,熱煙溫度超過43oC,空氣中的氧含量低于18%,隧道內(nèi)人員就會(huì)有生命危險(xiǎn)。

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