隧道火灾的国内外研究现状
时间:2018-03-26 14:57 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 隧道在我国的应用非常普遍，一旦发生火灾会产生巨大的不良后果。据统计资料表明：汽车每行驶五千万辆公里有一次火警发生[1]。这个数据足以见得汽车由于各种原因导致发生火灾的频率是相当高的，需要引起人们的警惕。20146 王洪德，林琳等学者以天津地铁区间隧道为研究对象，研究表明：不同通风方式对隧道烟气蔓延范围、温度及毒性分布的影响较大[4]。 对于单向行车的隧道采用纵向式比半横向式对防灾更有利。纵向通风防灾的关键是隧道内有一个纵向单方向气流，其速度为3m/s；横向通风防灾及半横向通风防灾的排烟风量均为80m³/s•km[1]。因此以上两个结论都证实针对不同的隧道，选用的通风方式也将是不同的，只有这样才能有针对性地选择到适合隧道的通风方式，从而达到最好的通风效果。同时不同的通风方式对隧道内的环境情况影响也是相当大的，在选取通风方式时，要考虑多方面的因素，使隧道发生火灾时其中的环境达到最优状态以保证人员有足够的疏散时间。 杨其新等学者进行了秦岭终南山特长公路隧道防灾救援技术的研究，通过火灾模型试验研究火灾时隧道内温度的发展变化规律，提出了火灾阶段划分和隧道火灾的预防救援措施。试验中采用调节隧道内燃烧油料量的方法模拟不同规模的隧道火灾[5]。通过调节不同的燃烧油量来模拟真实隧道火灾中不同的火灾规模，以此探究火灾大小不同使，隧道内各参数的变化情况。 不同的车辆在发生火灾时所释放的热量的速率是不同的，那么发生隧道火灾后不同类型的车辆所引发的事故后果也是完全不同的。一般情况下，不同类型车辆火灾的热释放速率取值如表1所示[6]。 表1.1 不同车辆的火灾热释放速率 车辆类型 小轿车 货车 卡车或公共汽车 汽车槽车 大型汽油槽车 HRR(MW) 3～5 10 20 50 100 目前隧道火灾研究方法[7]主要有统计分析、实验模拟和计算数值模拟三种方法。 （1）统计分析：主要是通过总结、整理、归纳和分析大量的原始火灾资料和数据，针对火灾的随机性进行归纳，得出火灾发生的统计规律，并找出各种因素对火灾发生的影响程度及其相互之间的关系。 （2）实验模拟：围绕火灾防治的基本目的，通过各种实验仪器、仪表和装置，定量测量有关区域或部位的温度、速度、压力、流量、气体组分、烟气浓度等参数的空间分布或随时间的变化。 （3）计算数值模拟：主要是基于火灾发展所遵循的质量、动量、能量、组分等基本守恒定律，用一定的数学方法将这些定律表达出来，通过计算揭示火灾过程的规律性。 近10年以来，我国公路隧道[7]的发展取得的成绩可以说是举世瞩目。国内特长隧道的通风方式，显然以分段纵向通风方式为主。但是我们必须认识到当隧道长度过长时，由于行车道内纵向气流受到不断变化的车流量和车速的影响，使隧道内风流很难控制；其次在竖井底部的行车道区域，由于风速小，空气污染浓度过高，可能超过通风允许的标准。更严重时，造成送、排风竖井底部空气流“短路”。尤其是当隧道内火灾发生时，由于隧道过长，烟火到处蔓延，不利于人员逃生。因此采用纵向通风方式的隧道(对于采用竖井送排式纵向通风的隧道，适用长度亦指分段长度)应该有个适用长度。 除了国内的学者以外，国外的学者对于隧道内火灾也相当重视，因此也做了大量的研究调查。国际权威隧道咨询公司—HBI(Haerter Ltd Consulting Engineers)承接的国外部分公路隧道的通风咨询项目中，超过2000m的公路隧道有57座,主要是欧洲国家的隧道。国外特长公路隧道中，营运通风模式仍然以纵向通风方式为主，主要的原因是世界各国对纵向通风的经济性是有共识的。国外采用全射流纵向式通风的公路隧道最长的已经突破了5km，如西班牙Cadi隧道，全长5km的双向行车隧道，断面积70m2，采用了44台大直径的射流风机就是一例。 (责任编辑：qin) |