公路隧道火灾人员逃生条件研究

公路隧道火灾中对人员危害最大的是烟气。在已有的隧道火灾人员逃生研究中,关于烟雾对人的伤害大都是以某一气体的绝对浓度为判断指标,但是在隧道火灾过程中,不仅隧道内的烟气浓度在变化,而且逃生人员的位置也在改变。在研究隧道火灾过程人员的逃生时,应该同时考虑隧道内烟雾浓度的变化和逃生人员在隧道内逗留时间,即必须考虑有害气体在人体内的累积程度。文章在已有的LC_(50)指标值、N-气体模型预测值、FED模型预测值的基础上,给出了一个更为合理的公路隧道火灾时的人员安全逃生判别条件,为公路隧道火灾时的人员逃生研究提供了技术支持。     

公路隧道火灾预警及烟雾防控与安全疏散研究与展望

公路隧道由于自身结构狭长、密闭、内部交通环境复杂等特点，使得发生火灾时火势极易蔓延并产生高温有毒烟雾，对被困人员造成严重的生命安全和财产威胁。对隧道火灾探测、火灾发展、火灾烟雾控制以及隧道发生火灾时人员安全疏散等方面的研究现状进行阐述，具体包括火灾探测系统的优化更新，隧道火灾烟雾远近场分界点、火灾烟雾回流层长度和烟雾层厚度等关键参数的确定，以及隧道火灾人员安全疏散的影响因素和提高安全疏散效率的方法。建议深入研究集成式火灾视频图像探测技术（VID），更新迭代智能化通风控制系统，并利用VR训练系统提升隧道管理人员的应急指挥能力，提高隧道火灾安全疏散效率。     

长大公路隧道火灾模式下的烟雾特性研究

公路隧道火灾初期对人员逃生造成威胁的并不是高温,而是烟雾。为了更好地控制隧道火灾的蔓延,就必须更好地对隧道火灾烟雾的特性进行研究,总结出一些普遍规律,为火灾救援提供试验基础。文章通过秦岭终南山特长公路隧道的火灾模型试验,对长大公路隧道发生火灾时的烟雾特性进行了研究。     

上海长江隧道火灾安全疏散研究

文章以上海长江隧道为研究对象,利用smartfire软件(CFD软件)和buildingEXODUS软件(疏散模拟软件),首先分析了隧道内人员安全疏散的影响因素,然后对上海长江隧道的疏散排烟系统在正常运营和阻塞两种工况下的安全性进行了评估,发现在正常运营工况下发生火灾时隧道内人员可以安全疏散,但是在阻塞工况下发生火灾时火源下游人员并不能全部安全疏散,据此我们提出了减小纵向风速和引导部分健康成年人从次近疏散口逃生的优化方案。     

从烟气迁移谈轨道交通区间隧道的火灾探测

轨道交通区间隧道的火灾烟气控制有多种模式,关键是对火灾位置的准确判断。隧道内受到列车行驶的影响,高温烟气的扩散会异于常规的火灾烟气分布和扩散规律,提出了以烟气迁移规律为导向的车载火灾探测方案,为在区间隧道发生火灾时第一时间启动事故通风模式,组织人员疏散和火灾救援创造有利条件。     

低等级公路双向行车超特长隧道火灾通风方案探讨

文章从双向行车隧道火灾通风的特点入手,着重分析了火灾时隧道内温度和烟气分布对洞内人员和车辆的不利影响,并对目前国内应用最多的平导外风道通风方式进行了深入研究,得出了该通风方式在火灾时不能保证人员和车辆安全的结论;同时提出了三种可行的通风方案,并通过分析对比,最后择优推荐了较适合我国国情的、采用两个单车道隧洞单向行车的全纵向通风方案。     

公路隧道的火灾事故通风

文章讨论了公路隧道火灾的特点以及烟气分布和温度场,提出防灾通风应分阶段采用不同的通风方式和风速,同时还介绍了复杂通风网路的计算方法及计算工具,可供设计应用.     

地铁车辆主动灭火系统对人员安全疏散的有效性分析

由于轨道交通车辆空间相对密闭、人员密集且无序,一旦发生火灾即会造成群死群伤,因此急需提高其消防安全隐患的防范能力.本文以地铁车厢为载体,加载主动灭火系统,运用火灾动力学模拟软件FDS对地铁车厢典型着火位置发生火灾时,是否使用主动灭火系统两种火灾场景进行数值计算,对比分析两种火灾场景下的烟气蔓延规律及主要火灾产物的分布及变化规律.研究表明,主动灭火系统能有效地抑制地铁列车火灾温度的升高、控制烟气蔓延速度,为人员逃生提供较为安全的环境.     

双火源隧道火灾特性全尺寸试验研究

隧道内车辆碰撞、火焰和高温烟气的热辐射和热对流因素极易引发双火源或多火源火灾事故，严重威胁隧道内人员安全。为了研究纵向通风条件下隧道双火源火灾发展特性，依托上海市中心城区北横通道开展现场全尺寸火灾试验，采用2组柴油池火共进行5组火灾试验。通过改变双火源引燃时间和火源间距，重点分析连锁型双火源和不同火源间距下并发型双火源火灾发展全过程关键参数特性，包括火焰偏转角、火灾热释放速率、纵向和竖向烟气温度和一氧化碳浓度。试验结果表明：连锁型火灾由于引燃时间不同，双火源发展不同步，双火源的热释放速率呈现此消彼长的发展态势，竞争燃烧显著。对于火源间距为2 m的连锁型双火源，不同发展阶段内下游火源的火焰偏转角始终大于上游火源的火焰偏转角。对于火源间距为5 m、10 m、20 m的并发型双火源，双火源的火焰偏转角基本接近一致。与以往全尺寸隧道火灾试验中拱顶烟气温度测量方案不同，采用间距为1 m的光纤光栅温度传感器测量隧道拱顶烟气温度。对于不同火源间距下的双火源火灾，其拱顶纵向烟气温度分布曲线存在多个温度峰值。无论是热辐射导致的温度峰值还是热对流导致的温度峰值，下游火源对应的温度峰值始终大于上游火源对应的...     

火灾下衬砌开裂形式与范围研究

隧道火灾对人员生命产生威胁的同时也会对隧道结构安全产生影响。首先,根据火灾时的实际情况建立了地铁区间隧道火灾烟气三维温度场。其次,考虑隧道壁面与高温烟气的热对流、热传导、衬砌材料传热性能的非线性以及衬砌混凝土爆裂建立了火灾时衬砌温度场求解的基本方程与求解方法,对比试验结果验证了所提方法的准确性。再次,结合求解得到的三维温度场,考虑衬砌材料热力学性能为温度的非线性函数,使用有限单元法对火灾时衬砌内部应力进行了求解。最后,按照弹性失效准测以及三轴受力情况,对衬砌破坏的形态及范围进行了分析。研究发现:衬砌破坏主要由内侧混凝土压碎引起;受火7 200 s后,沿行车方向16 m,厚度方向12 cm,拱顶向下112°范围内衬砌受压超过其抗压强度;管片主筋处,1 800 s内其受力均小于其强度;管片破坏形态主要为片状劈裂;螺栓在火灾后期会出现抗剪强度不足,主要范围分布在对拱顶向两侧37°范围内。     

八达岭地下站区间隧道火灾控制研究

采用FDS软件对八达岭地下车站相关隧道段的火灾工况进行三维数值模拟计算,结果是火灾强度为20 MW时隧道段的临界风速为3 m/s;采用一维数值模拟方法研究分析了火灾发生在隧道段不同位置时的通风方案,结果表明:合理的利用竖井内轴流风机,可以最大限度地减少隧道内射流风机的数量。     

高落差螺旋隧道运营期通风特性研究

为了研究螺旋结构隧道的通风特性,选取云南某高落差螺旋隧道为研究对象,对其不同工况下的隧道通风情况进行数值模拟分析。研究结果表明,从整体来看,隧道内的通风气流分布受隧道螺旋结构影响不大,但在每台射流风机的作用区域内,风速在隧道内外侧的纵向衰减特征并不相同,并会发生部分气流回流的情况。在火灾工况下,存在一段长约30 m的烟气逆流区,相比正常通风工况,火灾工况下的隧道内平均风速较大。     

集中排烟隧道近火源顶板热参数理论预测

由于集中排烟模式能较好地控制上下游烟气的扩散范围,故被广泛应用于长大隧道设计中。文章针对小尺度火灾,建立了集中排烟隧道火源热烟羽受限发展理论模型,与已有火灾实验结果进行对比,完成了理论模型的验证,预测了顶板下方最高烟气温升、偏移距离等热参数。预测结果表明:火灾强度一定时,烟气最大温升随等效风速增加而急剧下降,且火灾强度对烟气温升的影响也较为显著;当等效风速超过1.5 m/s时,最大温升变化趋缓直至恒定;等效风速较小时,羽流未发生明显偏移,随着等效风速进一步增大,偏移距离明显增大,其变化速率随火灾强度的增大而减小。经回归整理得到了顶板下方烟气最大温升、偏移距离的无量纲准则关联式。     

西华岭隧道火灾疏散救援通道参数研究

西华岭特长公路隧道位于浙江省诸暨至永嘉高速公路金华境内,按双向四车道平行分离式山岭公路隧道设计,设计行车速度为80 km/h,其中左隧道长4 291 m,右隧道长4 312 m.设计采用全射流风机纵向通风方案.文章通过对该隧道火灾蔓延和烟气扩散规律、人员疏散安全分析及逃生救援方案的研究,确定了车行横通道和人行横通道的间距及相关疏散参数.     

长大公路隧道的防火救灾对策

文章根据公路隧道火灾的原因和特点,将公路隧道的防火救灾对策系统划分为指导思想、火灾安全等级、宣传教育、交通管理、通风控制、监控与消防系统、建筑材料与附属设施,以及灭火救援体系八个子系统,对应于每一个子系统,提出了详细的防火对策;针对不同的火灾安全等级,给出了我国长大公路隧道的防火设施配置表和危险物品运输时的交通控制表;完善了公路隧道灭火救灾的组织流程,并提出了公路隧道防火救灾预案的研究原则、研究内容以及具体的研究思路。     

南大梁高速公路华蓥山隧道施工通风优化研究

射流巷道式通风是一种常见的施工通风方式。为探明巷道式通风的流场及污染物分布特征,文章以南大梁高速公路华蓥山隧道为工程背景,采用流体力学软件Fluent建立了射流巷道式通风的三维数值模型,研究了隧道内的通风流场,以及隧道穿越煤矿采空区时硫化氢涌出情况下有毒有害气体在隧道内的分布情况。结果表明,现有通风风量分配不够合理,导致隧道内存在低风速区,有害气体浓度较高;其问题可通过增加对掌子面供风量和设置局扇的方式来解决;当风管风速达到26 m/s时,低风速区完全消失;在横通道前设置局扇,也可以使隧道内风速达到2 m/s,同样可以消除低风速区。     

山岭公路隧道结构的耐火极限与防火保护问题

在我国公路行业标准、规范中缺乏对山岭公路隧道耐火极限与防火保护的相应规定.发生火灾时,首先应采取应对措施,保证隧道结构不会出现连续坍塌或严重掉块伤人情况,使司乘人员逃生疏散及消防人员救援与灭火具有足够的时间.火灾后隧道结构损伤应可进行维修,且其维修成本及因此中断营运的损失应可接受.通过对影响耐火极限与防火保护的诸多因素进行分析,并结合我国国情,提出了山岭公路隧道耐火极限为1～2 h,一般应以隧道结构失去稳定性为判断标准,按此标准隧道结构一般无需附加防火层保护等建议.     

公路隧道运营期风险定量分析模型研究

文章借鉴风险评估理论,建立了一套适用于公路隧道运营期风险分析的定量风险分析模型,对隧道事故场景、发生概率、后果等进行评估。同时建立了事故疏散模型和FED人员逃生条件模型,为公路隧道运营期风险分析提供了方法依据。     

静电除尘器(ESP)系统在世界隧道工程中的应用

采用纵向通风时,隧道内通风气流所消耗功率与通风量的三次方成正比,因此,特长隧道通风用建设费、动力消耗费将显著增大。当柴油车比例较高、稀释烟尘所需通风量很大时,如将隧道内造成视距障碍的烟尘除去,只对CO进行通风,则可以减少设计需风量,达到节省费用和能源之目的。同时静电除尘装置的吸收有毒烟雾、改善能见度功能还有利于火灾情况下的救援,这些正是静电除尘器有较多运用的原因。     

轨道交通隧道烟气控制新理念

从轨道交通隧道火灾场景特点出发,通过数值分析和全比例烟气试验,探讨了列车运动过程中着火及运动至停车过程中烟气的迁移规律。针对不同烟气发展阶段提出通风控制方式,剖析了现行烟气控制模式的有效性,提出了全新的区间隧道烟气控制理念。