吳超 韓佳

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路隧道發(fā)展迅猛，但由于公路隧道結(jié)構(gòu)和運(yùn)營(yíng)方式的一些特性，使得公路隧道發(fā)生火災(zāi)的頻率較高，同時(shí)造成的損失和影響較大。公路隧道火災(zāi)事故處置技術(shù)是指消防隊(duì)伍為完成某項(xiàng)任務(wù)（例如滅火、救人、排煙等）可運(yùn)用的方式方法，大多是對(duì)裝備和消防設(shè)施的利用。本文圍繞消防隊(duì)伍現(xiàn)有裝備以及隧道內(nèi)的固定設(shè)施，結(jié)合其火災(zāi)事故特性，分析、研究公路隧道火災(zāi)事故處置中運(yùn)用的關(guān)鍵技術(shù)。

1 安全防護(hù)技術(shù)分析

安全防護(hù)技術(shù)主要是消防員在災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)處置時(shí)，為避免火場(chǎng)和救援現(xiàn)場(chǎng)受到高溫、煙氣、掉落物以及其他有害環(huán)境傷害而采取的技術(shù)措施。這里的安全防護(hù)技術(shù)，包括消防員個(gè)人的防護(hù)裝備和在事故處置過程中可采取的防護(hù)技術(shù)。

（1）對(duì)進(jìn)出隧道的人員，要指派專門的人員對(duì)其進(jìn)行安全檢查，保證進(jìn)入隧道內(nèi)的消防員個(gè)人防護(hù)裝備務(wù)必佩戴齊全，并準(zhǔn)確記錄出入隧道的時(shí)間。根據(jù)裝備可提供的安全防護(hù)時(shí)間，及時(shí)提醒指揮員進(jìn)行內(nèi)攻力量協(xié)調(diào)輪換，保證內(nèi)攻人員在有限時(shí)間內(nèi)可以安全作業(yè)。

（2）在火災(zāi)事故現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置安全員，隨時(shí)觀察事故的發(fā)展和隧道結(jié)構(gòu)的情況，一旦發(fā)現(xiàn)爆炸、坍塌等征兆險(xiǎn)情，立即發(fā)出聲、光、電等報(bào)警信號(hào)，提醒內(nèi)攻人員第一時(shí)間撤離和采取保護(hù)性措施。

（3）當(dāng)隧道洞體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、隧道頂部有混凝土等墜落時(shí)，要在工程技術(shù)人員或相關(guān)專家的指導(dǎo)下，對(duì)洞體進(jìn)行加固處理。對(duì)己經(jīng)坍塌的事故現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)采取支撐、撐頂?shù)燃夹g(shù)措施，防止隧道二次坍塌威脅救援人員的安全。

（4）當(dāng)隧道火災(zāi)處于猛烈燃燒階段時(shí)，由于火源的熱輻射和高溫?zé)煔獾臒釋?duì)流作用，使得隧道壁溫度較高，如需對(duì)隧道壁進(jìn)行冷卻時(shí)，不能采用直流射流直射到墻體上，防止熱氣浪反撲傷人。冷卻時(shí)應(yīng)采用開花射流形式，并全面積冷卻；防止因溫度差較大破壞了隧道結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致隧道坍塌，例如，對(duì)己灼熱的拱頂、襯砌和圍巖應(yīng)禁止直流射水冷卻。

（5）在對(duì)車內(nèi)被困人員進(jìn)行救援時(shí)，如需破拆，要選擇好破拆的位置和方法，消防員在做好個(gè)人防護(hù)的同時(shí)，不能忽視被困人員的防護(hù)，可用護(hù)墊、戰(zhàn)斗服等覆蓋被困者的裸露部位，防止火花飛濺傷人；同時(shí)還應(yīng)注意防止未打開的安全氣囊在破拆過程中突然打開造成對(duì)被困人員的二次傷害。

2 火災(zāi)事故偵察技術(shù)分析

公路隧道發(fā)生火災(zāi)后，為了做好火情偵察工作，為指揮員提供決策依據(jù)，消防員應(yīng)當(dāng)利用好各種偵察技術(shù)措施，盡快掌握火災(zāi)情況。

2.1 外部偵察

外部偵察主要是通過外部觀察、詢問知情人、監(jiān)控中心偵察等手段對(duì)隧道內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行詳細(xì)了解。

外部觀察法是基于洞口的噴煙情況和洞口的溫度，煙氣的高度、煙熏狀況、洞口隧道的溫度初步判斷火勢(shì)的大小，確定進(jìn)出風(fēng)口，選擇進(jìn)攻洞口。

詢問知情人是通過詢問報(bào)警人或者從隧道中逃生的乘客、駕駛員，了解著火的大致位置，著火車輛類別，引發(fā)火災(zāi)的原因：碰撞、側(cè)翻還是自燃，人員被困情況等；詢問隧道的相關(guān)技術(shù)人員，了解隧道構(gòu)造和平面布置情況，掌握可供內(nèi)攻的路線。

監(jiān)控中心偵察是通過公路隧道內(nèi)交通監(jiān)測(cè)設(shè)施（包括交通檢測(cè)器、視頻監(jiān)視控制設(shè)備、攝像機(jī)等）進(jìn)行事故偵察。通過監(jiān)控中心，進(jìn)一步確認(rèn)車輛著火情況；了解現(xiàn)場(chǎng)己經(jīng)采取的應(yīng)急措施情況，如隧道內(nèi)各疏散通道的打開情況，排煙設(shè)施開啟情況以及初期火災(zāi)撲救情況等。

2.2 內(nèi)部偵察

內(nèi)部偵察，主要是由消防員佩戴便攜的偵察裝備進(jìn)入隧道內(nèi)部進(jìn)行火情的偵察。偵察方法主要有利用觀察法、紅外熱成像儀偵察。內(nèi)部偵察內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)：一是查明起火對(duì)象的情況，包括車體、貨物等燃燒情況；二是查明人員被困情況，其中包括被困人員所處位置、數(shù)量等；三是查明火勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)及其危害程度，查清燃燒范圍，是否存在爆炸、垮塌等風(fēng)險(xiǎn)?；鹎閭刹焱戤吅?，偵察人員應(yīng)立即向上級(jí)匯報(bào)偵察情況，為指揮員決策提供依據(jù)。

3 車輛誘導(dǎo)和人員疏散技術(shù)分析

公路隧道發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，需要對(duì)隧道內(nèi)外車輛和隧道內(nèi)被困人員做好引導(dǎo)和疏散，以減輕火災(zāi)事故現(xiàn)場(chǎng)的交通和人員的疏散壓力，下面對(duì)隧道內(nèi)車輛誘導(dǎo)和人員疏散技術(shù)進(jìn)行分析。

3.1 車輛誘導(dǎo)

公路隧道火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)，可以通過隧道內(nèi)交通信號(hào)燈為隧道內(nèi)外的車輛提供指示信息，保證事故隧道內(nèi)的交通可以及時(shí)控制，并防止車輛繼續(xù)進(jìn)入火災(zāi)事故隧道，增加疏散救援難度?？勺兿匏贅?biāo)志可全天候工作，主要用于為隧道內(nèi)車輛提供限速指示信息。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，可利用可變限速標(biāo)志，對(duì)己進(jìn)入隧道但未到達(dá)事故地點(diǎn)的車輛進(jìn)行及時(shí)有效的限速提醒，避免事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。

非事故隧道因?yàn)橛蓡蜗蚪煌ㄗ優(yōu)殡p向交通，使得非事故隧道內(nèi)的交通量增加，因此車輛排出的有毒氣體也隨之增加。為防止一氧化碳和煙霧濃度指標(biāo)超標(biāo)或發(fā)生阻塞，通過控制洞內(nèi)通行和“×”禁行來加強(qiáng)交通組織，達(dá)到盡快疏散隧道內(nèi)行人和車輛的目的。具體操作程序可以根據(jù)隧道發(fā)生事故時(shí)的具體情況而定。同時(shí)值班員、救援人員還可以通過隧道設(shè)置的緊急廣播系統(tǒng)向隧道內(nèi)進(jìn)行廣播，傳遞避難導(dǎo)向的信息。

3.2 人員疏散

通過對(duì)隧道火災(zāi)時(shí)溫度分布、煙氣蔓延和能見度分布規(guī)律的分析發(fā)現(xiàn)，隧道內(nèi)煙氣分層較為明顯，下層的煙氣密度較小。被困人員可通過以下方式進(jìn)行疏散：

（1）利用隧道內(nèi)緊急疏散通道疏散。有些公路隧道設(shè)置被完全隔離的縱向通道，可供人員緊急疏散，它與運(yùn)行隧道之間設(shè)置防火分隔。部分交通隧道設(shè)有地下逃生通道，位于行車的路面底下，火災(zāi)時(shí)人員可以打開路面逃生井蓋直接進(jìn)入下部的逃生通道進(jìn)行逃生，但往往這些井蓋比較隱蔽，因此在人員疏散時(shí)，利用地下逃生通道相對(duì)于利用其它通道疏散難度較大。

（2）利用隧道內(nèi)橫通道疏散。根據(jù)《公路隧道交通工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，車行橫通道、人行橫通道可以結(jié)合地質(zhì)情況設(shè)置，一般不宜大于750 m，在兩種橫通道兩端設(shè)置防火卷簾門。在人行和車行橫通道，應(yīng)設(shè)置用于指示人員和車輛疏散的指示標(biāo)志。隧道發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，可按照人員和車輛指示標(biāo)志方向，通過橫通道到達(dá)相鄰的安全隧道中避難、疏散。

4 排煙技術(shù)分析

隧道中，煙氣影響著隧道內(nèi)部可見度和溫度，且在組織通風(fēng)時(shí)，并不是風(fēng)速越大越好，根據(jù)不同處置時(shí)段，需要實(shí)現(xiàn)不同的通風(fēng)效果，因此對(duì)煙氣流動(dòng)的控制也顯得尤為重要。通過隧道內(nèi)固定設(shè)備和消防移動(dòng)排煙裝備排煙通風(fēng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道內(nèi)煙氣的控制。

4.1 固定設(shè)備排煙技術(shù)

4.1.1 射流風(fēng)機(jī)排煙

射流風(fēng)機(jī)為分段縱向式通風(fēng)，其采用機(jī)械通風(fēng)的方式，將隧道內(nèi)受污染的空氣從不同的地段排出?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，可及時(shí)開啟利用射流風(fēng)機(jī)縱向通風(fēng)排煙，在不同的事故處置階段，要采用不同的風(fēng)流控制措施。

（1）在人員疏散完畢前，為保證煙氣不產(chǎn)生回流現(xiàn)象影響火源上游的人員疏散，火災(zāi)事故隧道內(nèi)風(fēng)流方向?yàn)榭v向，由火源上游流向火源下游，風(fēng)速在臨界風(fēng)速為宜；非火災(zāi)事故隧道內(nèi)風(fēng)流方向與火災(zāi)隧道相反，風(fēng)速控制在一般較事故隧道風(fēng)速高約2 m/s左右。

（2）在人員疏散完畢后，可不考慮煙氣對(duì)人員疏散的影響，為將隧道內(nèi)煙氣盡快排出，可將射流風(fēng)機(jī)開啟最大的通風(fēng)速度，同時(shí)保持火災(zāi)隧道內(nèi)風(fēng)流方向?yàn)榭v向，由火源上游流向火源下游，為內(nèi)攻近戰(zhàn)人員提供保護(hù)。

4.1.2 通風(fēng)井通風(fēng)排煙

通風(fēng)豎井在隧道發(fā)生火災(zāi)后，所產(chǎn)生的風(fēng)壓對(duì)隧道內(nèi)溫度、煙氣擴(kuò)散影響很大，因此，不同情況下，需要開啟對(duì)應(yīng)的通風(fēng)模式。通風(fēng)井的通風(fēng)控制應(yīng)使火災(zāi)事故隧道內(nèi)風(fēng)流為縱向，與本隧道的設(shè)計(jì)行車方向相同。通風(fēng)井的通風(fēng)控制，可以根據(jù)火源相對(duì)于通風(fēng)井的位置劃分不同區(qū)段，控制風(fēng)流由送風(fēng)井向隧道內(nèi)流動(dòng)，由隧道向排風(fēng)井流動(dòng)，風(fēng)速通常以 3 m/s為一個(gè)風(fēng)速段。按人員疏散完畢前和完畢后，將風(fēng)速控制方式分為兩種。人員疏散完畢前，隧道內(nèi)既要保證排煙，又要保證人員疏散的安全。人員疏散完畢后，盡量將煙氣控制在火源至排風(fēng)口區(qū)段，由排風(fēng)口排出。

4.2 移動(dòng)裝備排煙技術(shù)

4.2.1 移動(dòng)排煙裝備

（1）移動(dòng)排煙機(jī)和排煙消防車

消防隊(duì)伍配備的移動(dòng)排煙機(jī)主要有水驅(qū)動(dòng)排煙機(jī)、機(jī)械排煙機(jī)兩種。水驅(qū)動(dòng)排煙機(jī)排煙量為1 000~30 000 m3/h，機(jī)械排煙機(jī)排煙量為3600 m3/h~15 000 m3/h。移動(dòng)排煙機(jī)由于其功率相對(duì)較小，排煙量也有限。機(jī)械排煙機(jī)也可以通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)提高排煙效率。消防隊(duì)伍配備的排煙消防車排煙量一般為30 000～240 000 m3/h。

（2）渦噴消防車渦噴消防車能吹除有效空間內(nèi)的有毒煙氣，并吹入大量含氧量高的空氣（渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的氧含量約20%）。公路隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)，內(nèi)部充滿大量煙氣，由于隧道出入口較少，如果在隧道口設(shè)置渦噴消防車進(jìn)行排煙，對(duì)于距離洞口不遠(yuǎn)處的火災(zāi)事故排煙會(huì)有較好的效果。例如2011年4月8日，新七道梁隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，蘭州支隊(duì)到場(chǎng)后，利用渦噴車在距離事故現(xiàn)場(chǎng)約80 m處使用“強(qiáng)風(fēng)—細(xì)水霧”射流，對(duì)隧道進(jìn)行排煙降毒取得了較好的效果，為內(nèi)攻創(chuàng)造了條件。

（3）排煙機(jī)器人

隧道火災(zāi)產(chǎn)生的高溫濃煙，致使人員很難進(jìn)行近距離作戰(zhàn)，排煙機(jī)器人可以遠(yuǎn)程操控，深入隧道內(nèi)部，近距離地對(duì)火場(chǎng)進(jìn)行排煙，有效控制煙氣的流向。排煙機(jī)器人的最大特點(diǎn)就是在排煙時(shí)，能有效防止火場(chǎng)熱輻射和煙氣對(duì)人員生命安全的危害。

4.2.2 排煙技術(shù)分析

隧道發(fā)生火災(zāi)后，可以根據(jù)實(shí)際情況利用移動(dòng)排煙裝備，配合射流風(fēng)機(jī)和通風(fēng)井通風(fēng)排煙，尤其在人員疏散時(shí)，要保證事故隧道內(nèi)的風(fēng)速，避免煙氣產(chǎn)生回流現(xiàn)象。

（1）“一”型式排煙

“一”型式排煙這種方式主要適用于在人員疏散完畢后，在火災(zāi)事故隧道采取一定的排煙措施，利用移動(dòng)裝備，在火災(zāi)事故隧道的上游采取正壓送風(fēng)式排煙；或者在火源上游、下游分別采取正壓式通風(fēng)和負(fù)壓式通風(fēng)，這樣可較單一洞口排煙產(chǎn)生更大的風(fēng)流，提高排煙的效率。由排煙車、排煙機(jī)器人、移動(dòng)排煙機(jī)在事故隧道內(nèi)組合式排煙，其控制風(fēng)速應(yīng)該保證大于臨界風(fēng)速。有條件的可以將渦噴消防車設(shè)置在正壓通風(fēng)處，采用“強(qiáng)風(fēng)—細(xì)水霧”射流，對(duì)隧道內(nèi)部實(shí)施排煙。

（2）“T”型式和“L”型式排煙

由于救援需要，需要打開橫通道時(shí)，應(yīng)在臨近火源的橫通道處和火災(zāi)事故隧道內(nèi)進(jìn)行排煙降毒，創(chuàng)造有利的救援條件。如需打開隧道間通道時(shí)，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

一是保證煙流不會(huì)從火災(zāi)事故隧道通過橫通道影響非火災(zāi)事故隧道，橫通道的風(fēng)速應(yīng)該由非火災(zāi)隧道流向火災(zāi)隧道。打開隧道橫通道時(shí)，應(yīng)該將移動(dòng)排煙裝備（比如移動(dòng)排煙機(jī)）設(shè)置在橫通道處，保證煙氣不會(huì)流向非火災(zāi)事故隧道；二是防止火災(zāi)事故隧道煙流發(fā)生回流，目的是為了保證火源上游的人員疏散安全；三是根據(jù)《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，橫通道內(nèi)的風(fēng)速應(yīng)控制在7 m/s內(nèi)。其中，人員疏散完畢前，采用“L”型式排煙，人員疏散完畢后，采用“T”型式排煙。

5 隧道封堵技術(shù)分析

公路隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可以對(duì)隧道的進(jìn)、出風(fēng)口進(jìn)行封堵，以達(dá)到對(duì)火災(zāi)窒息滅火的目的。

5.1 封堵墻設(shè)置方法和需求

5.1.1 封堵墻設(shè)置

用于設(shè)置封堵墻的材料要求密不透氣、耐高溫，可選擇稻草、黃麻制作的編織袋等就近取泥土或黃沙充裝。沙袋務(wù)必逐層壓實(shí)，封堵墻必須砌筑成梯形，底部厚度不得小于3 m。當(dāng)完成洞口三分之二的封堵任務(wù)時(shí)，應(yīng)設(shè)置高密度人工水幕，切斷煙火外竄，為上部堵洞作業(yè)提供保護(hù)。

5.1.2 管道設(shè)置

封堵時(shí)應(yīng)在封堵墻上設(shè)置管道，以便封堵后利用其采集隧道內(nèi)氣樣、檢測(cè)隧道內(nèi)溫度。其設(shè)置方法是：在下、中、上3個(gè)不同高度的部位，縱向插入直徑為不小于50mm左右的鐵管、水泥管、鋼管或阻燃處理的工程塑料管，管道外口應(yīng)用木塞等封閉。

5.2 封堵后的維護(hù)

5.2.1 冷卻稀釋

冷卻稀釋通常需每隔一段時(shí)間（通常是30 min）利用水槍開花射流向沙袋外表面射水一次，以降低封堵墻外表面溫度。封堵作業(yè)完成后，可根據(jù)實(shí)際情況，利用預(yù)先埋設(shè)的管道向隧道內(nèi)灌注液態(tài)氮、水蒸氣、二氧化碳來對(duì)隧道內(nèi)部實(shí)施降溫，同時(shí)還可以起到?jīng)_淡火區(qū)內(nèi)氧氣濃度的作用。

5.2.2 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

隧道封閉后要做好隧道外圍警戒工作，設(shè)置警告牌，禁止無關(guān)人員靠近。要經(jīng)常性地觀測(cè)內(nèi)部情況，定時(shí)測(cè)定從洞內(nèi)流出的水體溫度，對(duì)隧道內(nèi)氣體進(jìn)行采樣分析，得出溫度和各種氣體濃度變化規(guī)律，以便分析隧道內(nèi)火災(zāi)事故情況。

6 結(jié)語

公路隧道火災(zāi)事故處置是一種過程復(fù)雜、涉及面廣、參與力量多、社會(huì)關(guān)注度高的應(yīng)急救援行動(dòng)，本文是側(cè)重于安全防護(hù)技術(shù)、火情偵察技術(shù)、車輛誘導(dǎo)和人員疏散技術(shù)、火場(chǎng)排煙技術(shù)以及封堵技術(shù)五個(gè)關(guān)鍵處置技術(shù)的研究，具有一定的局限性，對(duì)于該類火災(zāi)事故處置所需其他救援技術(shù)還需進(jìn)一步研究。