浅析城市地下公路隧道火灾扑救策略

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　　摘 要：伴随经济不断快速发展，交通道路建设更加便捷便利，城市以往的高架桥交通模式逐步向地下交通模式演变。越来越多的城市地下公路隧道建设完成并承担了大量公路交通运输。但由于其特殊的地下建筑模式，半封闭的地下建筑状态，车流量大和电气设备多、功率大等因素，易引发火灾和爆炸且难以及时控制消灭，对消防灭火救援工作是一个亟待解决的难题。
　　关键词：地下;公路隧道;火灾;扑救策略
　　1城市地下公路隧道火灾成因概况
　　1.1车辆碰撞事故造成火灾
　　城市地下公路隧道内车流量大，车辆控速制度落实效果不一，灯光视线相对昏暗，边墙效应较高，容易发生车辆碰撞事故，造成车辆起火发生火灾。2015年09月28日18时许，广河高速凤凰山隧道口发生6车相撞，事故中有2辆轿车起火，消防员到场后处置灭火。2018年1月1日16时许，山西太长高速公路11号隧道内发生4辆轿车碰撞起火事故，消防员到场后处置灭火。
　　1.2车辆机械故障自燃造成火灾
　　城市地下公路隧道内光线较暗，车辆进入隧道后都会打开车灯，车内电路进入运行状态，一旦出现电路短路或其它问题出现，就会打火引燃车辆发动机等可燃设备。另外，车辆大多数都以汽油做动力，电动车车内也有大型电池组做动力源，极易被火源引燃爆炸酿成火灾。2016年8月29日8时许，南京玄武湖隧道内一辆小轿车发动机自燃，消防员到场后扑灭火灾。2018年7月19日12时许，南京扬子江隧道内一辆面包车因自燃引发火灾，扬子江隧道专职队和消防员赶赴现场将火灾扑灭。2019年6月14日7时许，南京长江隧道内一辆小型面包车发动机自燃，火势蔓延很快，隧道内瞬间烟雾弥漫，长江隧道启动消防喷淋系统实施灭火，对隧道入口采取临时管制措施，同时隧道救援人员赶到现场使用灭火器配合灭火，消防员随即赶到，将火灾扑灭[1]。
　　1.3大型化学物品运输车自燃造成火灾
　　城市地下公路隧道内车流量大，一般部分路段會设有上下坡度，车辆难免会通过频繁的刹车来控制安全行车速度。然而，大型运输货车刹车通常为鼓刹制动，频繁的刹车将会导致刹车鼓温度迅速升高，形成热衰减反应，大量的热极易引燃轮胎。更有甚者还会引燃车内运输化学物品发生更大的火灾和险情。2019年6月27日14时许，金华岭下朱高速隧道处一辆装载化学物品的货车轮胎发生自燃，引燃车载化学物品，消防员及时到场处置扑灭火灾。
　　1.4内部电路设备故障造成火灾
　　城市地下公路隧道内大型电缆、电线、照明设施等大功率电器设备较多，且使用年限一般相对较长，虽然定期做维护保养，但不能保证在潮湿、灰尘大、易产生静电的隧道内不发生任何故障。另外，各隧道设备维护公司水平参差不一，一旦发生电路短路等设备故障，势必引起火灾。
　　2 城市地下公路隧道火灾特点
　　2.1有害烟气传播速度快
　　城市地下公路隧道普遍长度不短，部分隧道因各城市地理位置环境和交通道路需求不同，建设长度相对而言更长。在这样一个半封闭的狭长通道内，不论在任何位置（除无限接近通道进出口位置外）发生火灾，由于空气不足很难产生完全燃烧。在不完全燃烧的状态下，车辆除车身金属外壳，其余构件多为可燃和易燃物质，例如车内躺椅和其它内饰品等物质会燃烧产生大量有毒害烟气，例如一氧化碳等气体。有毒烟气温度高，流动速度快，闷顶情况下向水平方向扩展蔓延更迅速。部分有毒烟气会通过通风系统快速传播蔓延至整个隧道内，形成有毒烟气带。研究表明，隧道内发生火灾顺风向时空气温度可达到1000摄氏度，蔓延途中可把热量传递到任何易燃或可燃材料上造成燃烧。例如热量传播到汽车油箱和电池组，短时间内还可能引起轰然和爆炸，加剧火灾蔓延速度[2]。
　　2.2快速疏散人员难度大
　　城市地下公路隧道火灾人员疏散工作中，第一时间自主逃生最重要。但根据有关部门数据调研表示，人员第一时间逃生意识并不强。调查显示隧道发生火灾时，有26.43%人员会掉头开车逃生，可能会引起隧道堵塞，反而不易逃出。有3.69%人员会在车里手足无措，8.6%人员会坐在车里看其他人反应再做决定，耽误宝贵的逃生第一时间。其次，消防员救援疏散也是重要手段。但隧道火灾通常有许多不利因素对救援疏散形成制约。例如隧道内大量有毒烟气会影响消防员搜救视线，导致全面搜救人员处于被动状态。消防员因烟气影响，来回更换和调用空气呼吸器等消防装备，在救援时间上也有大量损耗。隧道长度直接影响到消防员行走搜救路程和时间，长度越长搜救效率越低，搜救时间花费越多。向隧道进出口涌出的人群和车辆造成交通堵塞、踩踏和更加严重的交通事故等情况也会影响到消防员救援疏散工作。
　　2.3直达火点内攻较困难
　　城市地下公路隧道火灾中因为大量的高温烟气、车辆堵塞、通风管道尖啸声等原因，造成能见度低、视线遮蔽、听力减弱等不利因素，消防员进入隧道后难以快速展开战斗推进直达火点。同时，也影响火情探测、火情侦查环节，不易找到起火点，影响内攻时间。隧道内车辆在发生火灾时会有碰撞、驶离进出口失败堵塞通道等情况发生，导致车辆堆积不规则，让原本狭窄的空间更加拥挤，调用消防车、消防器材和铺设水带入内不易。隧道本身长度越长，消防员步行靠近火点时间就越多，在险恶环境灭火救援状态下心理上克服各类情况就越困难。隧道内电台、电话等联络信号遮蔽影响通讯也时有发生，这些不利因素都会影响消防员内攻时间和内攻效果。
　　3 城市地下公路隧道扑救策略
　　3.1迅速开展排烟排毒工作
　　城市地下公路隧道发生火灾时，排烟是灭火救援的一项重要环节，关系到人员伤亡数量和灭火救援时间。现阶段普遍使用的是隧道机械排烟和消防员人工排烟2种方法。
　　隧道机械排烟可在第一时间将烟气驱散，给后期到达的消防员灭火救援创造良好条件。根据现阶段隧道建设使用情况普遍分为纵向排烟模式和集中排烟模式2种。纵向排烟模式是利用通风设备产生不小于临界风速的纵向气流，控制烟流向火源点下风方向排放烟气，易使下风方向被困人员吸进有害烟气造成伤亡，同时也带去部分未混合燃烧完全的氧气造成下风方向火势蔓延，因此在有被困人员情况下一般不推荐使用。大多数情况下，还是采用集中排烟方式，通过轴流送风机逆转，送风道变成排烟道，并开启火源附近风阀，将有毒害烟气直接抽取排出[3]。 　　消防员人工排烟方式有多种，通常根据现场情况可组合使用。常见的可分为消防排烟车排烟、消防排烟机排烟、消防排烟机器人排烟、喷雾水开花射流排烟4种方式。前3种方式都是消防员利用专门的消防排烟设备进入有毒害烟气较浓密部位进行人工排烟，将烟雾向隧道出口外或者无人区域抽排，降低烟毒和高温影响，增加视线可见度，对于搜救和灭火行动都有很大程度的帮助。消防排烟机和消防排烟车需要消防员在一旁进行近距离操作，而消防排烟机器人可由消防员进行远距离遥控操作，大大降低了消防员排烟风险。最后1种方式是消防员通过携带水枪或者水炮进入有毒害烟气较浓密部位进行喷雾水开花射流，不断用水将烟雾打散和推离，辅助灭火救援工作。这种排烟方式对于内攻打击火点较为直接，用法也较为普遍。
　　3.2积极救援疏散被困人员
　　救援疏散被困人员是消防员灭火救援第一要务。城市地下公路隧道通常设有专门的应急广播、隧道照明灯、紧急避难室等设备和设施。火灾初期阶段可由隧道工作人员加强避难引导，用应急广播呼叫或者组织人员沿疏散标志逃离发生火灾区域。一旦火灾蔓延进入发展阶段和猛烈燃烧阶段，人员无法逃离情况下，可进入紧急避难室等待消防员救援。
　　消防员到场后首先要在隧道外側设立警戒带阻挡车辆进入，引导火灾前方的车辆直接驶离隧道。同时，引导火灾后方的车辆全部停止，人员下车从最近的下游出口逃生。其次，消防员要规划好救援路线，避免自身陷入隧道口涌出的人流车流而不能及时进入隧道内实施救援，并要防止因二次爆炸、飞火等带来的不必要伤亡。然后，消防员要开展梯次进攻，喷雾开花射水时要驱散烟雾掩护前方救援人员行进搜索，直流射水时要对前方救援人员前上方进行扫射，防止隧道墙皮等建筑物料因高温烘烤变形脱落伤人。要携带红外成像仪、热源探测仪等搜索工具，防止被困人员在车内被浓烟毒烟熏晕而无法发现救出。最后，消防员要通过人员编组配备，尽可能多的携带救生设备入内。例如空气呼吸器和面罩、氧气呼吸器面罩、担架等救援设备，防止搜寻到被困人员后因救援装备不足来回调用，无法及时将被困人员救援疏散到安全区域，争取宝贵的救援时间[4]。
　　3.3灵活组合利用灭火战术
　　城市地下公路隧道火灾扑救常见战术总结起来可分为5大类，分别为内攻灭火、转移处置、分割灭火、泡沫灌注、封口窒息。消防员要根据现场实际情况进行相应的战术选择和战术配合，通过现场火情侦察情况、火势蔓延速度、燃烧理化性质、隧道结构情况、隧道周边水源环境等因素判断出最佳灭火救援实施方案。灭火药剂配备使用要科学合理，灭火救援行动通常选择靠近事故端上风方向或者隧道出口。在开展火灾扑救的同时要随时观察现场情况，防止爆炸、隧道坍塌等二次紧急险情发生。
　　当隧道内车辆阴燃或者有毒烟雾和火焰不大时，可用内攻灭火直接消除火灾威胁。当隧道内车辆为化学物品运输车辆失火，且化学物品燃烧易爆炸情况下，宜采用转移处置法，用拖车等大型拉拽车辆将失火车辆转移至空旷安全区域实施灭火。当隧道内出现车辆因小型爆炸产生飞火或者热烟气蔓延导致不同区域发生燃烧，宜采用分割灭火，将不同片区火灾逐一消灭。当隧道内火灾规模较大，现场已无被困人员，可采取泡沫灌注或者封口窒息法，从上风口通过水枪、水炮、泡沫发生器、消防机器人等灭火设备将泡沫注入隧道，并封闭下风口方向洞口扑灭火灾。
　　参考文献
　　[1] 代旭日，朱志祥.公路隧道火灾防控对策研究[J].消防科学与技术，2017，36（12）：1715-1717.
　　[2] 周健，姜学鹏，陈大飞.公路隧道突发火灾时人员疏散行为调查[J].消防科学与技术，2014，33（3）：327-329.
　　[3] 王振宇.地下空间灭火措施研讨[J].科技风，2011（23）：123.
　　[4] 吴德兴，李伟平，郑国平.国内外公路隧道火灾排烟设计理念比较[J].公路交通技术，2008（5）：113-117+127.
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