城市公路隧道火灾灭火救援对策研究

发布时间: 2018-12-06 18:40:28

摘  要:本文针对城市公路隧道灭火救援的重点和难点问题,结合宜昌实际,从火灾特点、处置通则和救人、排烟、通信、装备等重难点问题进行研究,着力提升公安消防部队应对城市公路隧道火灾的灭火救援能力。

关键词:城市公路隧道;灭火救援

1  引言

近年来,随着社会经济的迅速发展,科学技术的不断进步,使得交通运输事业有了长足发展,各种交通设施日益增加,隧道在交通运输中占据越来越重要的地位。然而隧道火灾一旦发生,疏散扑救难度大,极易造成严重的伤亡和损失,后果不堪设想。可以说,城市公路隧道火灾与高层建筑火灾一样,已经成为当前面临的灭火救援难题,现结合宜昌城市公路隧道实际,进行探讨。

2  宜昌城市公路隧道基本情况和消防设计

宜昌辖区共有城市公路隧道2座,分别为云集隧道和东山隧道。

2.1  隧道基本情况

2.1.1  云集隧道。建于2000年12月,三心圆曲墙型混凝土结构,全长1458米,隧道净宽10.5米,隧道净高6.35米。其中,车行道宽7.5米,两侧人行道各宽1.5米,人行道高于车行道0.4米。隧道内,机动车限速50公里/小时,限高4.5米。隧道内墙装有高3米的白色装饰板。隧道供电为双向回路电源。隧道内有配电室9个,安装照明灯具435盏。

2.1.2  东山隧道。建于1994年4月,隧道净长1426米,三心圆曲墙型,隧道净宽10.5米,净高6.3米。其中,车道宽7.5米,两侧人行道各宽1.5米,拱墙壁为钢筋砼结构。隧道为动力照明系统,7个配电洞室共配备动力、照明开关箱7台,双回路,可实现区域控制。隧道内无通行设备,但具备移动、联通网络覆盖,无报警系统,装有监控系统,与公安联网可实现全程监控,一键报警。

2.2  隧道内部消防设施

2.2.1  云集隧道。设有消防器材洞室29个(每个洞室有干粉灭火器2个,消防水带2根,喷头1个),有22KW射流式风机8台。隧道内出口办公楼设有监控、电气值班室各1个,监控室负责隧道内照明灯具和风机控制,紧急情况可出动保安5人。

2.2.2  东山隧道。设有室内消火栓11个,配有手提式灭火器22具,隧道入口处有室外消火栓1个,水泵接合器2个。有15KW射流风机12台。隧道管理处有员工8人,三班轮换制,监控室内24小时值班,负责维修隧道技术人员4人。

2.3  隧道管控情况

2.3.1  云集隧道。由东山大道向东山开发区单向通行,是宜昌市主干路段,高峰时间段每小时通车1万台,目前东山大道改造,车流量增多;隧道内限速60公里/小时,货车、农用柴油车禁止通行。

2.3.2  东山隧道。由发展大道向东山大道单向通行,是宜昌市主干路段,高峰时间段每小时通车1万台,目前东山大道改造,车流量减少;隧道内部限速40公里/小时,白天只允许客车、公交车、小轿车通行,夜晚允许货车通行,槽罐车禁止通行隧道。

3  城市公路隧道火灾特点和成因分析

3.1  火灾特点

3.1.1  空间狭小,人员疏散困难。除了通行车道和人员疏散通道外,隧道内一般不再设置过多可用空间,一些建设较早的隧道甚至连人员疏散通道都没有设置。

3.1.2  空间封闭,通风排烟困难。城市公路隧道大多为封闭建筑,除隧道两端与外界连通外,其余部位与外界相连的开口数量有限,且开口面积较小,自然通风难以满足整个隧道通风需求,当灾害事故发生后,通风排烟更显困难,需要增设机械通风设施。

3.1.3  纵向较深,救援路径较长。交通隧道虽然横向较窄,但是纵向的距离却很长。加之隧道内的人员疏散通道与车行通道相平行,当灾害事故发生后,救援人员往往只能从隧道两端进入隧道内部,救援路径单一,且距离较长。

3.1.4  高温高毒,救援难以深入。隧道空间狭小、封闭,当燃烧、爆炸发生后,热烟气层下降快,温度上升迅速,且毒气含量高,内部温度5-10分钟即可达到1000摄氏度以上,CO浓度则会达到7%,可使人快速昏厥并死亡。如此高温高毒环境使得救援人员难以靠近灾害源头,救援行动难以深入。

3.2  火灾成因分析

3.2.1  车辆机械故障引发的火灾。包括机件摩擦起火、化油器回火、电气线路短路、车辆漏油、轮胎爆炸等引发火灾。

3.2.2  隧道内交通事故引发火灾。因车辆超速行驶和隧道能见度低,发生车辆之间、车辆与隧道设施相撞或摩擦,发生交通事故引发火灾。

3.2.3  车辆上货物引发火灾。隧道内车辆所载的可燃或易燃货物因各种原因引发火灾。

4  城市公路隧道火灾处置通则

4.1  处置通则

4.1.1  加强第一出动,快速开辟通道救人。接警后,一是及时调集足够救援、照明、通信、供水和个人防护器材到场,加强与交警协作,管制交通,留出通道,确保救援力量快速到场。二是组织好火情侦察,快速查明隧道内的燃烧物质、起火部位、疏散通道、被困人员数量,是否有毒害、爆炸、垮塌危害。三是快速启动隧道内应急广播系统,在做好个人防护情况下,快速实施疏散救人。

4.1.2  正确选择阵地,合理编组内攻灭火。扑救城市公路隧道火灾,一般选择上风方向或靠近事故点一端隧道出入口作为进攻阵地。内攻人员要合理编组,一般以1个攻坚组为战斗单元,每组严格按防护等级抵近内攻,组与组之间保持距离,在喷雾水枪掩护下梯次进攻,近战灭火、救人。组与组之间统一联络信号,互相照应配合。

4.1.3  灵活运用战法,优先使用消防设施。充分利用隧道结构,逐段侦查确定火点,反复搜寻被困者,快速消灭明火。在条件允许情况下尽量牵引事故车辆至隧道外,而后处置,若起火车距隧道口较远,无法牵引时,应将着火车与其它车分隔,防止火势蔓延。

4.2  注意事项

4.2.1  参战人员必须按各自分工和任务,做好个人防护、携带好器材工具后,可进入隧道内战斗。

4.2.2  在灭火战斗中,经发现隧道洞壁有裂缝或有爆炸危险迹象时,应提前撤出内攻人员,防止人员伤亡。

4.2.3  进入隧道内侦察人员,应携带通信设备或导向绳等器材,避免发生意外。

4.2.4  深入隧道灭火人员可以分为若干小组,每个小组由3-4人组成,组与组之间距离50米左右,保持联络互相照应。火灾时,可交替掩护;救人时,可配合行动;遇险时,可互相救援。

4.2.5  在火势得到控制的情况下,应采取一切措施排除烟雾,如打开通风口、出入口、开动排风设备等,但要防止火势蔓延。

4.2.6  隧道火灾处于猛烈燃烧阶段、隧道壁温度很高的情况下,水枪射流不宜直接射到墙上,防止热浪反扑伤人。

5  城市公路隧道火灾重难点问题研究

5.1  实施快速有序救人方法研究

5.1.1  设立救援中转平台。由于隧道疏散距离长、被困人员多、救援人员数量有限,为了减少救援人员体力消耗,避免长距离负重作业,同时便于现场救援指挥,首先应在隧道内未受火势威胁部位建立救援中转平台,通过大功率排烟车正压送风,防止烟气进入,利用移动式排烟机、开花水枪出雾状水驱散稀释该区域烟气,并将该区域与着火部位隔离,使救援中转平台到疏散通道出口处的区域达到无烟害或少烟量状态。隧道内被困群众由救援人员救出,到达中转平台,已脱离危险区域,可自行或由医疗急救部门、公安人员协助疏散撤离到隧道外。在中转平台要设立简易防烟面罩供应站,为被救人员和非消防战斗人员提供安全保障。

5.1.2  建立前沿指挥部。在救援中转平台建立前沿指挥部,负责统一指挥灭火救援行动。前沿指挥部应保障与隧道外指挥以及各救援小组的通信联络,根据火灾发展状况随时调整战斗部署。

5.1.3  稳定被困人员情绪。隧道内大量被困人员在火势和烟气的威胁下心里极度恐慌。救援人员进行现场后应利用多种途径进行现场广播,稳定被困人员情绪,防止因恐慌而迷失方向,造成更大的伤亡。具体方法为:⑴利用隧道内广播系统喊话;⑵利用录音机播放喊话录音;⑶利用救援人员携带的便携式扩音装置喊话。

5.1.4  引导疏散。隧道火灾现场烟气积聚、能见度低,救援人员携带工作灯、强光照明灯进入灾害现场内部后,应对被困群众实施有组织疏散。

5.1.5  人员救助。隧道火灾现场被困人员多,且受火势及烟气危害,多伴有中毒昏迷、神志不清、烧伤、挤压创伤等症状,人员救助任务重。在救援过程中应坚持科学施救、加强防护,同时携带一定数量的简易防烟面罩,将人员伤亡控制在最小范围。具体方法为:⑴对有行动能力的群众,由救助人员指引自行沿疏散通道撤离;⑵对挤压践踏造成轻伤的被困人员,由救援人员搀扶至中转平台,经简单处置后,再转交医疗急救部门;⑶对于已处于昏迷状态或重伤无法移动的危重伤员,必须使用躯体固定担架运送。救助过程中,救助人员应为被救人员提供必要的防护装备,如使用空气呼吸器面罩或者简易防烟面罩,应注意气瓶内剩余气量,保证自身安全。

5.1.6  搜索破拆。为保证所有被困人员都能得到及时救助,应将搜索救人贯穿灭火救援全过程,彻底搜索每个角落,对可能存在被困人员但难以进入的部位,利用破拆器材,对障碍物实施破拆,破拆器材可采用不需液压管和外接电缆作动力源的液压破拆器具、双轮异向切割器、无齿锯等实施破拆。

5.2  隧道内通风排烟对策研究

5.2.1  隧道内通风排烟系统组成。隧道内通风和排烟同为一个系统,即通风和排烟系统均由相同的风机、消音器、风口、风道和风亭组成。由风机的风叶进行正转或反转,来实现系统的送风或者排烟。隧道内烟气流动方向为沿隧道水平方向流动。隧道发生火灾,区间风机反转吸风,使隧道内烟气从事故发生处流向区间风口,经风口进入风道,再从风道尽端的风亭排出。

5.2.2  隧道内通风排烟存在的问题。隧道内排烟原则是沿群众安全疏散方向相反的方向送风,这样既可以组织烟气与人同向流动,又给疏散逃生人员送去新鲜空气。隧道发生火灾时,起火部位大致有三种位置关系,即起火部位位于隧道的入口处、中段或出口处:⑴当起火部位位于隧道入口处时,乘客必然向隧道入口方向疏散,隧道内风机反转排风,使隧道内烟气流动方向与乘客疏散方向相反。⑵当起火部位位于隧道出口处时,救援人员迅速开辟救人通道,乘客应向隧道出口方向疏散,隧道内风机反转排风,使隧道内烟气流动方向与乘客疏散方向相反。⑶当起火部位位于隧道中段时,乘客必然向隧道两端疏散。在此种情况下,用隧道内排烟设施无论采取怎样的排烟措施,隧道内烟气流向必然与部分乘客的疏散逃生方向相同,威胁同向逃生乘客的生命安全。

5.2.3  处置对策:⑴改变烟气流向。针对火灾发生在隧道中段的情况,可以在隧道内通风排烟的基础上,综合利用移动排烟设备,改变烟气流向,使被困人员和烟气进行有效分隔,从而使避难人员安全撤离。⑵开辟防烟通道。在火势不大、但烟气较大的情况下,通过开辟移动式、长距离的排烟通道,使避难人员实施安全撤离。⑶改变隧道通风排烟系统的通风排烟方式。可以在隧道的顶部设置排烟管道,将通风、排烟系统分开设置,采用垂直方向的排烟方式取代水平方向的排烟方式。

5.3  隧道内通信联络方式研究

解决隧道灭火救援通信问题从两方面进行保证,一是保证消防指挥体系与政府、公安、救护等协作部门的通信联络;二是保证消防部队一线救援处置力量的通信联络。

5.3.1  建立专用隧道防灾应急通信系统。把地面消防无线通信系统的覆盖范围延伸到隧道内部。在设备用电方面,隧道防灾应急通信系统应采用事故用电,保证系统不间断工作。系统安装、供电、电缆铺设充分考虑火灾高温烟气影响,保证应急通信的电气设备能在高温环境下正常工作。

5.3.2  利用电信公网通信设施作为消防救援的通信手段。公众移动电话通信网具有覆盖范围广的特点,但一旦发生灾害事故,公众移动通信网的话务量急剧上升,可能造成网络阻塞,使通信中断。可将此方法作为灭火救援的备用通信方式,根据情况灵活选用。

5.3.3  利用移动设备建立现场通信指挥网络。可以在隧道内、外分别防止2部电台,使用同一个频率,分别覆盖两个不交叉区域,电台之间使用音频电缆进行连接,实现信号的互相控制。当隧道外的电台收到信号,会自动把话音信号通过音频电缆传送到隧道内的电台,同时启动隧道内电台的发射模块把信号转发出去,实现隧道内、隧道外之间的移动通信。需要注意:⑴电台设备要进行防水和耐热处理,以适应高温烟尘和水渍环境。⑵音频传输电缆应达到阻燃要求。⑶设备用电应采用音频电缆供电,由车载电源提供电能。⑷延伸设备的天线输出应设计为2路输出,即可同时接2路天线,隧道内应选择使用泄露电缆或定向天线。⑸所有设备和电缆应具备便携的特性,能够快速完成铺设和开通。

5.4  隧道灭火救援装备配置研究

隧道内发生灾害事故的几种状态为:人员被困在车厢内、隧道内等情况,消防员需要配备以下装备:

5.4.1 搜索被困人员的装备:热像仪、消防搜救犬。

5.4.2 输送被困人员的装备:救生担架。

5.4.3 为被困人员提供的救生装备:简易救生面罩。

5.4.4 破拆器材装备:双轮异向切割锯、不需要供电、液压管和电缆作动力源的背负式液压破拆工具。

5.4.5 灭火装备:大功率水罐车、大功率泡沫车、陆虎机器人、移动水炮、移动泡沫炮。

5.4.6 排烟器材:移动式排烟机、大型正负压排烟车。

5.4.7 侦毒器材:毒气侦检仪、化学侦检器材、洗消处理器材。

5.4.8 灾害事故现场照明:消防员配备的工作灯、强光手电、强光照明灯、自蓄灯(每隔一定距离放置一个作指示照明用)、救生导向绳、吸附式导向指示牌指明火场进攻方向以及撤退方向。另外,可以利用隧道外照明车引入的移动照明灯、大功率照明设备。

5.4.9 隧道外抢险器材装备:大功率现场充气保障车、各种抢险器材装备。

5.4.10 抢险救援车辆装备:牵引救援车、抢险救援车、防化洗消车、大功率现场充气保障车。

5.4.11 消防员个人防护:4小时自循环氧气呼吸器、2小时空气呼吸器、避火服、防火防化服、隔热服、可燃气体探测仪等。

参考文献:

[1]  郭铁男,《hg8868皇冠下载》,上海科学技术出版社,2006。

[2]  隧道灭火救援研讨班资料汇编,湖北省公安消防总队,2011。