公路隧道火灾烟气流动规律及通风防排烟对策研究.pptx

公路隧道火灾烟气流动规律及通风防排烟对策研究.pptx

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公路隧道火灾烟气流动规律及通风防排烟对策研究,主要内容,绪论,1,公路隧道火灾事故概述,2,公路隧道火灾烟气流动规律及影响因素,3,公路隧道火灾通风及防排烟,4,公路隧道通风排烟中遇到的问题及改进措施,5,结束语,6,绪论,由于隧道数量和隧道长度的日益增长，以及公路交通密度的与日俱增，公路交通隧道内火灾的危险性呈上升趋势。

因此，研究公路隧道火灾的烟气流动的规律及防排烟具有非常重要的意义。

Back,公路隧道火灾事故概述,公路隧道火灾案例,1,公路隧道火灾的特点,2,公路隧道火灾案例,2001年10月24日，瑞士阿尔卑斯山区圣哥达隧道（全长16.9km）发生车祸，两辆大卡车迎头相撞引发大火，有11人丧命，128人失踪。

隧道内浓烟滚滚，空气难以流通，救援工作非常困难，大火持续烧了一天一夜，40辆车被烧毁，运载轮胎的卡车起火燃烧后，有毒的黑烟使众多人被熏死。

1999年3月24日，位于法国及意大利间的勃郎峰（MontBlanc）隧道（全长11.8km）发生特大火灾，火势迅速蔓延，火灾形成的浓烟和高温辐射严重阻碍了消防人员灭火，大火燃烧了50多个小时，导致41人死亡，包括一名消防人员，43辆车被烧毁，结构大面积破坏，隧道关闭近三年。

公路隧道火灾案例,我国也曾经多次发生公路隧道火灾事故，如：

1977年上海打浦路水下隧道火灾；1991年上海延安东路隧道发生火灾事故；1998年7月7日，福建盘陀山第二公路隧道因货车在隧道内起火引发火灾；1999年浙江大溪岭隧道发生火灾；2002年1月10日，浙江狐狸岭隧道发生火灾隧道等。

Back,公路隧道火灾的特点,起火原因复杂多变烟气的浓度大、温度高火灾容易快速蔓延可发生着火点的移动人员疏散极其困难灭火救援难度很大火灾损失大,Back,公路隧道火灾烟气流动规律及影响因素,火灾时隧道内温度场分布对烟气流动的影响,1,火灾时隧道内压力场分布对烟气流动的影响,2,火灾时隧道坡度对烟气流动的影响,3,隧道内温度场分布对烟气流动的影响,燃烧温度温度场分布温度场的扩散速度与范围,燃烧温度,最高温度与通风风速、火灾规模的关系在火区附近，在同等火灾规模下，最高温度随通风风速的增大而减小:

在同等风速下，最高温度随火灾规模的增大而增大。

当远离火区时，在同等火灾规模下，最高温度先随通风风速的增大而增大。

温度随时间变化规律在同等条件下，火灾规模越大，火灾的持续时间越长。

燃料的自由表面积越大，燃烧速度越快，则火灾的持续时间越短，随着通风风速的增大，火灾的持续时间缩短。

燃烧速度与通风风速的关系燃烧速度随通风风速的增大而增大，当风速一定值时，燃烧速度达到最大后，随着通风风速的增大，燃烧速度下降。

温度场分布,火灾时纵向温度分布纵断面方向温度场的分布规律是随着到火源点距离的增加，温度在降低，且下降的梯度在逐渐减小。

火灾时横向温度分布温度的横向分布规律是拱顶最高，拱腰、边墙次之，底部最低。

温度场的扩散速度与范围,在相同的火灾规模下，风速越小，温度扩散长度越短，温度的变化梯度越大；风速越大，温度扩散长度越长，但温度的变化梯度越小。

在相同的风速下，火灾规模越大，温度的扩散长度越长，火灾规模越小，温度的扩散长度越短。

Back,隧道内压力场分布对烟气流动的影响,隧道内风流压力的变化隧道内风速的变化,隧道内风流压力的变化,点火后横通道处于关闭的状态下，由于火灾下游的压力明显增大，全压差出现明显的下降，而且是紊动发展的；横通道开启以后，全压差的变化趋势没有出现明显的改变，表明在火灾发生后横通道的风流对压力的影响也是很小的，而火灾作用造成的对隧道内压力场的影响是显著的。

隧道内风速的变化,主隧道相对于辅助隧道的风速值越大，则从主隧道流向辅助隧道的风流越多，主隧道风速减小得也越多；火灾的作用使横通道风流发生变化，火灾规模越大，点火后的主隧道的通风阻力作用也越大，导致风流更多的流向辅助隧道。

处于火灾下游的截面，火灾发生后其风速将显著增大。

Back,火灾时隧道坡度对烟气流动的影响,隧道坡度对烟气的影响,无通风情况,有通风情况,无通风的情况,在上坡方向，纵向扩散速度较大，使得从洞口下半部进入隧道的外界冷气流速度很快衰减，而未能到达火区。

然而在下坡方向，高温烟气在隧道上半部贴着顶棚向洞口流动，外界冷气流从洞口下半部流入，并深入到火区。

在这种烟流分配及流动下，沿上坡方向流动的烟气携带的热量大，加之沿途得不到充分冷却，因而烟气温度非常高。

而沿下坡方向的流动的烟气携带的热量较少，而且沿途不断与下方的冷气流进行逆流式的对流换热而逐渐得以冷却，因而烟气温度相对较低。

Back,有通风的情况,在机械通风下，当风速较小而有烟气回流时，坡度对回流程度有一定作用；随着强制通风风流的增大，纵向风速对烟流的控制越来越居于主导地位，而坡度的影响相比之下越来越不明显，从而在较大的强制通风下，上坡方向通风与下坡方向通风所形成的烟流分布极为相似。

Back,公路隧道通风及防排烟,公路隧道通风及排烟方式分类,1,公路隧道通风及排烟方式选择的影响因素,2,公路隧道通风及排烟方式,隧道通风及排烟方式,横向通风排烟,纵向通风排烟半横向通风排烟其他组合通风方式,Back,通风及排烟方式选择的影响因素,影响因素,D,B,C,E,环保要求,交通地形A,通风要求,维护管理,造价费用,Back,通风防排烟中遇到的问题及改进措施,存在的问题,横向通风排烟存在的问题及分析,纵向通风排烟存在问题及改进措施,横向通风排烟存在的问题分析,在隧道的横向排烟系统中，需要设置相应的补气系统。

应如何补气口、排烟口两者的相对位置，使达到优化的排烟效果，目前的研究还很少。

排烟口的设置距补气口不易太近，否则将造成排烟系统直接抽补气口补入的信箱空气而造成“气流的短路”。

同时，由于隧道的排烟量一般都很大，而排烟口距离地面的高度又有限，改善在这种情况下保证排烟的效率也是一个值得关注的问题。

Back,纵向通风排烟存在问题及改进措施,纵向通风在防灾方面有明显的缺陷，烟气需要通过行车隧道本身而没有通过专门的排烟风道排除。

改进的方案：

其一，一定距离设置一定数量的人行横通道，使主隧道相互连通，人员通过横通道到达另一主隧道逃生。

其二，利用隧道上、下部空间或侧部的空间建成纵向逃生通道，每隔一定的距离设置紧急逃生口和逃生楼梯、逃生滑梯等到达逃生通道。

隧道中部有服务隧道，可以兼逃生疏散通道，一般在主隧道和服务隧道设防火门。

Back,结束语,随着公路交通事业的发展，世界各国的隧道里程得到了迅速延长。

火灾的安全预防已成为现代隧道设计中一个极为重要的问题。

本文通过对公路隧道火灾防烟排烟方式进行深入探讨，系统分析公路隧道火灾烟气流动规律及现有隧道防烟排烟存在问题，提出改进改善公路隧道的防烟排烟对策，为隧道火灾防排烟提供了理论依据和技术支持。

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