雁门关公路隧道火灾排烟研究

通风控制是长大公路隧道发生火灾时的重要救灾技术。本文结合雁门关公路隧道的现状,采用数值模拟方法,分析了现有通风系统在火灾发生后排烟过程的功能,提出了改进的建议。     

公路隧道火灾工况通风排烟分析技术研究

在隧道设计及防灾救援应急预案编制阶段,必须对火灾工况下的通风排烟方案进行设计,其中包括火灾需风量、通风计算及通风设备控制方案编制等。本文介绍了火灾需风量与火灾规模和排烟模式的关系,介绍了两种需风量计算方法,即按临界风速计算和按大面积火源烟羽流模型计算。压力平衡分析就是分析通风阻力、洞口两端气压差、阻塞车辆通风阻力、火风压、射流升压力之间的平衡关系,以确定射流风机的开启台数。     

特长公路隧道半横向排烟方式研究

采用CFD三维数值模拟技术,对特长公路隧道纵向排烟方式与顶部设排烟道的半横向排烟方式的烟流控制特性进行了对比研究,同时分析了顶部设排烟道时不同开口大小和不同间距对排烟效果的影响。     

6 km长公路隧道全射流纵向排烟现场实体火灾试验研究

为研究6 km长公路隧道全射流纵向排烟的可行性与有效性,依托羊鹿山隧道开展全射流纵向排烟现场实体火灾试验。试验在不利于排烟的下坡隧道（左洞）内进行,考虑5、10 、20 MW3个不同等级的火灾规模,并对不同工况下隧道内沿程风速、排烟时间等进行研究。通过对不同火灾工况下油盘火现场试验,得出如下结论： 1）现场火灾试验期间,羊鹿山隧道左洞内自然风速为1.0~1.6 m/s,与排烟方向相反,为排烟阻力; 2）隧道内开启6组以上风机时,下坡隧道内沿程风速大于3.0 m/s; 3）根据5、10、20 MW油盘火排烟试验结果,采用全射流纵向排烟方式能将隧道内烟气全部排出洞外,且从点火开始到烟气全部排出洞外的时间约为30 min。     

公路隧道火灾设计目标

隧道火灾属于小概率事件,却可能造成重大的直接和间接损失,从设计的角度考虑隧道火灾的预防、救援及降低火灾损失显得尤为重要.近年来发生的重大隧道火灾显示,大货车着火对隧道火灾规模及升温特点具有决定性的影响,对于交通量大的长隧道,已有的隧道火灾设计理念不能满足隧道安全运营的新要求,需要修正.隧道防火设计需要根据运营特点和防火目标选择相应的火灾模型.     

苍岭隧道火灾条件下的通风排烟设计

从隧道火灾发生的原因、特点、危害及启示分析入手,重点对浙江省内在建的苍岭隧道特征及火灾发生频率进行了分析,通过技术、经济、安全等各方面的综合比较后,确定火灾工况条件下采用带独立排烟道的竖井送排式纵向通风模式,文中重点对目前国内山岭隧道中未见采用的带独立排烟通道的通风排烟系统的工作方式进行了深入探讨。以期为后续类似山岭隧道的设计和修建提供参考依据。     

公路隧道火灾报警系统报警模式探析

公路隧道是交通运输路线的重要组成部分,由于内部光线昏暗、环境半封闭,极易发生火灾,且不易救援,因此需要加强隧道内部温度检测,制定合理的报警阈值,以便进行更有效报警,为组织救援争取宝贵时间.针对隧道火灾问题现状及火灾影响因素进行论述,提出了常用的火灾报警系统应用及报警模式设计,以更好地解决隧道火灾报警问题.     

常用隧道火灾探测器的比较

一般来说,隧道火灾主要缘于交通事故、车辆电气事故、隧道设备故障和隧道内线缆过流等,因此,尽快发现火灾是将火灾事故造成的损失降到最小的关键.隧道内的火灾报警系统一般由手动报警按钮、火灾检测器和火灾处理器构成.     

公路隧道内油罐车火灾境况探讨

透过历年灾例及国际性文献可知,隧道内若发生油罐车火灾,10 min内即能成长至200 MW之境况,对于人命安全、隧道结构等是莫大威胁。因此隧道允许油罐车行驶,其相关防救灾机制之建立与执行将是一急迫且严肃的课题。但相较于一般车种,目前世界各国对于油罐车于公路隧道可能产生之危害分析则还在研究、探索中,对于油罐车之消防抢救作业研究亦较缺乏。因此,本研究将汇整油罐车火灾境况之国际性研究文献,并以台湾既存之观音山隧道为蓝本,透过FDS仿真探究其油罐车火灾境况,以及实地勘访,对其隧道救援能量作一审视。期能提出油罐车火灾之境况发展及危害因子,及消防救援及应变单位于面对短时间内可能达200 MW之隧道灾害境况时,其能展开之有效灾害应变及抢救行动。     

一次公路隧道火灾演习

今年5月的一天凌晨，上海延安东路南线隧道近江中心位置，发生了一次火警。事故原因是一辆满载乘客的大巴士突然起火，烟雾迷漫，后面车辆纷纷停下。大巴士驾驶员下车拿起车上灭火器自救。因火势凶猛，局势难以控制，此时车门已无法打开，仅有数名乘客破窗逃生，大部分乘客被困车内。     

公路隧道遮光棚设计及其应用

公路隧道洞口外或隧道群距离较近的洞口之间设置遮光棚可以起到遮光、节能等作用,符合高速公路隧道～安全、节能、环保的发展理念。以广西隆百高速公路田林隧道群中遮光棚为工程实例,说明合理控制遮光棚的建设规模,因地制宜地进行遮光棚建筑、结构设计是遮光棚在公路隧道中应用成败的关键。     

基于视频图像的公路隧道火灾烟雾检测

为有效检测公路隧道火灾烟雾并预警,针对公路隧道传统火灾烟雾探测器存在的反应慢和功能单一等问题,通过分析研究火灾烟雾视频图像的颜色和纹理特征,提出一种基于烟雾图像特征的公路隧道火灾烟雾检测方法。首先,通过改进后的Vibe算法模型提取图像运动区域;然后,在YUV色彩空间中确定疑似烟雾区域后利用颜色滤出方法分割出疑似烟雾区域;最后,用从疑似烟雾区域图像中提取的颜色矩和均匀局部二进制模式（ULBP）与灰度共生矩阵（GLCM）构成机器学习分类器的输入向量进行隧道火灾烟雾识别。为满足复杂的隧道环境,对比分析BP神经网络、支持向量机、随机森林3种机器学习分类器的烟雾识别效果,选出最优算法作为公路隧道烟雾识别分类器。通过模拟公路隧道火灾烟雾试验视频和某实际公路隧道火灾视频对分类器进行试验测试,结果表明：基于BP神经网络算法的检测系统识别性能最优,选取的烟雾特征具有较高识别精度,能够在隧道复杂环境中识别火灾烟雾。     

公路隧道中控制火灾烟流的计算模型

本模型揭示公路隧道火灾期间发生逆流时火源区域烟流流动规律,得出公式可用于估算阻止火灾期间发生逆流时所需的“临界风速”。从本模型得知临界风速取决于隧道高度和火源热释放率的大小。通过与原型试验隧道火灾试验数据进行比较,本模型可以为防灾通风设计提供依据。     

细水雾与排烟系统共同作用下地铁车站火灾烟气蔓延规律

为研究岛式地铁车站内列车发生火灾时,站台细水雾与排烟系统对烟气蔓延的控制效果,依托西安地铁4号线岛式地铁车站,采用FDS软件建立1：1的数值仿真模型,选择大涡模拟,研究站内列车火灾规模为5 MW时,站台细水雾与排烟系统共同作用下,火灾烟气蔓延速度、能见度与温度场的分布特征,分析了细水雾与排烟系统对烟气蔓延特性的影响规律;并通过缩尺模型试验,验证了数值模拟方法研究细水雾控制地铁火灾烟气蔓延的可靠性。研究结果表明：车门间隔开启时,烟气先向列车两侧蔓延,150 s时扩散至整个车厢并向站台层蔓延,当开启站台细水雾时,烟气温度明显下降,且随着细水雾粒径的减小与流量的增大,烟层降温效果增强;当水雾粒径为100 μm,流量为8 L·min^-1时,距离站台中线3 m处断面平均温度为36.19℃,较未开启细水雾时温升降幅可达62.91%;同时细水雾使得烟层蔓延速度减小,在开启细水雾系统后200 s内2^#楼梯口平均空气质量流速下降39.72%;当开启排烟系统时,可使列车内温度场纵向分布最大值向火源下游移动,加快站台层及列车内对流换热效率,使细水雾的气相冷却作用得到加强,二者同时作用时降温阻烟效果最佳。     

高速公路隧道照明系统节能设计探讨

针对高速公路隧道照明系统的节能需求和系统设计现状,提出高速公路隧道照明系统节能设计在设计参数选用、硬件系统构成、控制方案选用以及营运管理、维护等方面的建议及对策,以期在满足规范的要求下,既满足节能要求,又降低工程造价和营运维护成本.     

地铁出入口排烟方案分析

为研究地铁车站出入口排烟的合理方案,通过大量工程实例,根据机房位置的不同将地铁出入口排烟设计方案分为5类,从气流组织、土建影响、排烟效果等方面对在车站大系统机房设置排烟风机、在地下通道旁边设置排烟机房、结合出入口设置地面排烟机房、出入口通道顶部设置土建夹层作为排烟机房、在地面出入口屋顶设置排烟风机等5类方案的优缺点进行分析,并对高度超过10 m的多级提升出入口防烟方案进行设计,得出不同情况下建议采取的最佳排烟方案,以期为地铁车站出入口排烟方案的设计提供参考。     

沉管隧道侧向集中排烟模式烟雾流动规律研究

为解决海底沉管隧道火灾工况下人员疏散及救援难题,以港珠澳大桥海底沉管隧道为工程依托,在中国首次建立了1：1的侧向集中排烟实体试验平台,基于火源标定试验及理论分析,通过失重法和热辐射法对火源功率进行标定,得到热释放速率随燃烧时间的变化关系曲线。通过沉管隧道侧向集中排烟物理试验以及FDS数值模拟对比分析,得到了油盆火的火灾规模、油量、油盆燃烧面积三者间的对应关系。通过FDS数值模拟计算,得到了火灾峰值功率为50 MW时,在不同纵向诱导风速下,沉管隧道侧向集中排烟模式下烟雾的温度场分布规律、能见度分布规律和烟雾蔓延范围。研究结果表明：火灾峰值功率为50 MW时,随着纵向诱导风速增大,火源附近隧道顶板处的最高温度出现先升高后降低的现象;当纵向风速由1.0 m·s^-1增加到2.5 m·s^-1时,隧道内沿程各点2 m高度处的能见度呈现逐渐提高的现象,且能见度受影响的范围逐渐减小,当纵向诱导风速由2.5 m·s^-1增大至3.5 m·s^-1时,隧道下游2 m高度处的能见度出现逐渐降低现象,且能见度受影响的范围逐渐变大;采用纵向诱导通风+侧向集中排烟模式时,沉管隧道内合理的纵向诱导风速为2.5 m·s^-1。     

隧道内横向偏置火源火灾烟气温度特性全尺寸试验研究

为了研究隧道内火灾温度分布规律和烟气运动状态,使交通隧道火灾灾害降到最低,通过全尺寸隧道火灾试验研究了热释放速率为30 MW火源位于偏离横向中心位置一个车道宽度条件下的顶棚射流的烟气温度特征,分析了烟气在各阶段的温度分布以及沿横向和纵向扩散的规律。结果表明：在火源下游一定区域内,偏置火源火灾产生的烟气在沿隧道横向和纵向扩散温度分布均呈非对称形态;烟气继续沿纵向扩散一段距离后,逐渐出现和形成温度分层;偏置火源顶棚射流的温升趋势随时间呈二次多项式关系增长,远壁面烟气沉降高度和温度衰减幅值大于相应中心火源的试验值;与中心火源的相似,火源在下游30 m内的顶棚射流温升随纵向距离的增加符合指数衰减规律,但同时还受到偏置距离的影响;可使用量纲一的偏距与量纲一的纵向距离的函数关系式描述其分布规律。     

高速公路隧道交通事故规律研究

目前我国高速公路隧道内时常发生交通事故,为研究其特点和规律,收集2 193起高速公路隧道交通事故资料,对这些资料数据进行统计,分析隧道中交通事故的时间和空间分布特征、事故形态、事故车型以及发生原因。结果表明:一天中的9:00~10:00、11:00~12:00、13:00~15:00是交通事故的频发时段,周末发生的交通事故数约占总数的40%,1、2、4、5、7月易发生交通事故;追尾和碰撞隧道壁是隧道交通事故的主要形态;违章超速和天气变化是导致事故发生的主要原因;交通事故的车型主要为底盘较轻的轿车和重型货车。     

公路隧道光面爆破技术探讨

随着新奥法在公路隧道施工中的广泛应用,与之配套的光面爆破技术也越来越引起工程技术人员的重视。只有光面爆破做得好,新奥法施工的优势才能更好地体现,围岩自身的承载力才能充分发挥。从光面爆破机理、光面爆破参数选择和光面爆破影响因素几方面介绍如何提高光面爆破的效率,以节约工程成本。