周慶 陳建 方建鋼
近十年,伴隨著公路建設(shè)飛速發(fā)展,中國已經(jīng)成為世界上公路隧道規(guī)模最大、數(shù)量最多的國家[1]。截至2019年底,全國公路隧道19067處,其中特長隧道(L>3000m)1175處,長隧道(1000m<L≤3000m)4784處[2][3][4]。近 年增長的公路隧道主要是高速公路隧道,如湖南省已建成高速公路隧道680處,其中特長隧道33處,長隧道167處。隧道一旦發(fā)生火災(zāi)不僅嚴(yán)重威脅人的生命和財產(chǎn)安全,對交通設(shè)施,人類的生產(chǎn)活動也會造成巨大破壞。
2020年10月25日,湖南省高速公路某隧道內(nèi)發(fā)生一起裝載電動自行車的半掛車車輛火災(zāi)事故,造成2人死亡,31臺車輛及所載貨物燒毀,直接經(jīng)濟(jì)損失3700余萬元。起火后,隧道內(nèi)濃煙聚集,大量人員被困,湖南消防救援總隊接到報警后,先后調(diào)派6個支隊、56輛消防車、238名指戰(zhàn)員趕赴現(xiàn)場救援,及時疏散63人,經(jīng)過16個小時連續(xù)奮戰(zhàn),將大火撲滅。結(jié)合此次救援的難點和處置要點,本文對如何開展高速公路隧道消防救援進(jìn)行分析與研究。
起火隧道為山嶺隧道,左右雙向分離式,東往西方向起訖樁號為1368km+969m、1376km+925m,全長約7000m。左洞(西往東方向,以下同)為非事故隧道,右洞(東往西方向,以下同)為事故隧道,隧道設(shè)有車行橫洞8處(間距720-850m),人行橫洞18個(間距200-350m),分別設(shè)有可開啟的防火卷簾和防火門。通道開啟后,人員和車輛可疏散至對側(cè)隧道。燃燒車輛位于右洞1376km+558m處,距離隧道出口367m,入口6589m。
隧道采用豎井送排式縱向通風(fēng)排煙模式,共3個通風(fēng)井,全部設(shè)置在左洞,其中3號通風(fēng)井與右洞貫通。左洞配置射流風(fēng)機(jī)16臺,軸流風(fēng)機(jī)8臺;右洞配置射流風(fēng)機(jī)26臺、軸流風(fēng)機(jī)4臺。
隧道內(nèi)共有277個消防柜,左洞138套,右洞139套,每隔50m設(shè)置1個,柜內(nèi)設(shè)水成膜泡沫滅火裝置1套、8kg干粉滅火器3具,設(shè)雙卡口式室內(nèi)消火栓1個,配備65mm口徑卡口水帶2盤、直流水槍2把。火災(zāi)報警綜合盤278套,左、右洞各139套,盤內(nèi)含雙波長火焰探測器、聲光報警器、手動報警按鈕。
隧道東西兩側(cè)分別有2座容量為300m3的高位水池和2座300m3的低位水池,高位水池通過2根直徑為200mm的管道分別與隧道左右兩洞消火栓管網(wǎng)相連,消火栓管網(wǎng)管徑為200mm,隧道之間通過150mm橫向管道相連成環(huán)狀。低位水池通過2個流量10L/s的消防泵(1用1備)向高位水池補水,并從相對高差20m的攔水壩取水。
隧道內(nèi)被燒毀的車輛有22輛貨車、9輛小車,起火車輛為運送電動車的貨車,起火后僅4分鐘就開始猛烈燃燒,其余21輛貨車運載貨物數(shù)量大,油箱儲油多,輪胎數(shù)量大,且車輛停放位置相對集中,燃燒熱值高,煙熱容易聚集,加之油箱連鎖爆炸四處飛散,隧道地面瀝青剛維護(hù)保養(yǎng)鋪設(shè),火勢迅速蔓延擴(kuò)大。隧道兩側(cè)消防救援站距離遠(yuǎn),報警時間為事故發(fā)生20分鐘后,消防救援力量到場后隧道內(nèi)火勢已處于猛烈燃燒階段,控制難度大。
事故隧道所處高速是湖南省境內(nèi)貫穿東西的主要交通要道,車輛流量大,事故發(fā)生后滯留車輛多,其中還有2輛大客車,總?cè)藬?shù)約160余人,事故點距離上風(fēng)方向出口為6km,疏散距離長;距離下風(fēng)方向出口約1km,但煙氣濃度大,人員疏散困難。消防救援隊伍到場后,61人在右洞1373km(樁號)處滯留,2人在左洞距離出口50m處,人員疏散數(shù)量多。隧道內(nèi)其他區(qū)域距離長,煙霧濃煙大,搜索排查困難。
隧道內(nèi)發(fā)生多次爆炸后,事故點周邊7、8號車行橫洞和16、17、18號人行橫洞防火分隔設(shè)施和隧道內(nèi)電力線路被炸毀,其余橫洞防火卷簾、防火門處于半開狀態(tài),事故點周邊通風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)損壞無法啟動,高溫有毒煙氣迅速在隧道內(nèi)蔓延。人員內(nèi)攻滅火時,室內(nèi)消火栓流量不足,內(nèi)攻行進(jìn)路線長,煙霧濃度大,需要反復(fù)更換空氣呼吸器,消防車輛頻繁熄火,著火區(qū)域溫度高,內(nèi)攻近戰(zhàn)比較困難。
事故發(fā)生后,省委、省政府領(lǐng)導(dǎo)高度重視,公安、交通、應(yīng)急、消防等相關(guān)單位負(fù)責(zé)人到場指揮,相關(guān)專業(yè)救援隊伍到場處置,并分散在事故隧道兩側(cè),由于相關(guān)單位和隊伍缺少統(tǒng)一指揮通信手段,協(xié)調(diào)指揮難度大。隧道內(nèi)部通道長,現(xiàn)有通信設(shè)備不能實現(xiàn)洞內(nèi)通信信號全覆蓋,前方指揮部與隧道內(nèi)部作戰(zhàn)隊伍不能語音互通,前后方指揮協(xié)調(diào)難度大。
接到報警后,湖南消防救援總隊迅速按照隧道滅火救援預(yù)案要求,調(diào)派5個支隊實施增援。針對隧道火災(zāi)煙熱聚集、能見度低、供水困難等特點,優(yōu)先調(diào)派4輛排煙消防車部署在隧道兩側(cè),調(diào)派7臺滅火機(jī)器人部署在上風(fēng)方向入口處,調(diào)派16臺機(jī)動泵為現(xiàn)場持續(xù)進(jìn)行供水。
首批救援人員和增援力量到場后嚴(yán)格按照作戰(zhàn)程序,立即組織疏散隧道內(nèi)部人員,始終把偵察評估貫穿滅火救援全過程,在隧道內(nèi)部溫度不斷升高、能見度降低、不時傳出爆炸聲響等情況下,沒有貿(mào)然組織內(nèi)攻??傟牎⒅ш犞笓]員及時聯(lián)合高速交警、隧道管理、貨運公司等單位,利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)對燃燒物質(zhì)、滯留車輛和駕駛員逐一核查比對,摸清了有無被困人員和?;愤\輸車輛,以及事故具體位置、燃燒車輛、內(nèi)部消防設(shè)施等情況。經(jīng)反復(fù)核對確認(rèn),起火車輛運輸貨物為電動自行車,其他滯留在隧道內(nèi)的21輛貨車和9輛小車均無危險化學(xué)品,為指揮決策提供了第一手資料。
事故發(fā)生后隧道瞬間聚集大量煙熱,前期因事故停電,隧道內(nèi)固定排煙設(shè)施無法啟動,指揮部占據(jù)上風(fēng)向位置,在隧道上風(fēng)方向部署2輛排煙消防車前后交替實施正壓送風(fēng)排煙,在下風(fēng)方向部署1輛排煙消防車進(jìn)行負(fù)壓排煙,同時組織力量搶修電力設(shè)施,及時啟動隧道通風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械排煙,降低煙氣濃度和溫度,為實施內(nèi)攻創(chuàng)造有利條件。參戰(zhàn)指戰(zhàn)員深入內(nèi)部梯次推進(jìn),分段實施滅火作業(yè)。明火撲滅后,向隧道內(nèi)部高溫區(qū)域投放冰塊,利用灑水車在隧道內(nèi)部灑水降溫,加快排煙散熱速度,為打通道路爭取了時間。
事故發(fā)生后,省、市兩級政府和相關(guān)聯(lián)動部門快速響應(yīng)、積極配合、各司其職,應(yīng)急管理部門牽頭組織救援力量科學(xué)施救,公安部門迅速查清人員傷亡和車輛受損情況,并在隧道兩端實施交通疏導(dǎo)和警戒。高速集團(tuán)積極配合搶修、啟動隧道固定消防設(shè)施,提供相關(guān)圖表資料。醫(yī)療部門全力做好傷員救治準(zhǔn)備,宣傳部門做好輿情管控和引導(dǎo)工作,移動、聯(lián)通電信運營商為現(xiàn)場提供通信技術(shù)支持,形成了救援合力。
現(xiàn)場指揮部嚴(yán)格按照各級領(lǐng)導(dǎo)指示要求,始終把作戰(zhàn)安全放在首位,嚴(yán)密防范、加強管控。將隧道內(nèi)部監(jiān)控系統(tǒng)接入通信指揮車,便于實時觀察指揮?,F(xiàn)場組建緊急救援小組,專門安排車輛用于緊急撤離,隨時做好撤離準(zhǔn)備。設(shè)置2道安全警戒線,由安全員登記清點出入人員。設(shè)置裝備集結(jié)區(qū)和人員替換點,定期組織人員輪換。明確在情況不明、防護(hù)裝備不到位、不具備內(nèi)攻條件的情況下,決不允許冒險內(nèi)攻,整個處置過程安全有序。
該隧道沒有專職消防隊伍;事故發(fā)生20分鐘內(nèi)一直無人報警,存在事故點周邊車行橫洞防火卷簾和人行橫洞防火門未關(guān)閉;火災(zāi)初期沒有視隧道內(nèi)火災(zāi)點的位置確定風(fēng)機(jī)的正反轉(zhuǎn),縮短火災(zāi)煙霧的行程[4][5];內(nèi)部消火栓水壓不足等問題。
事故發(fā)生后,到場的各級領(lǐng)導(dǎo)和單位較多,但現(xiàn)場缺乏統(tǒng)一的通信指揮手段,現(xiàn)場指揮部未形成統(tǒng)一指揮??傟犎谥笓]部只出動作戰(zhàn)、通信、宣傳3個小組,抗洪搶險形成的“一部六組”指揮體系缺失3個小組,信息收集與匯總、裝備與后勤保障、思想政治工作等未能有效發(fā)揮作用,尤其是面對隧道內(nèi)部通信不暢的問題,現(xiàn)場指揮體系作用發(fā)揮較弱。
到場后,雖然快速將隧道內(nèi)部監(jiān)控接入通信指揮車,但由于事故點爆炸造成監(jiān)控受損,加之隧道部分區(qū)域停電,部分?jǐn)z像頭無法正常工作,無法全面實時掌握隧道內(nèi)部情況。350M對講機(jī)只能在隧道出入口兩側(cè)800-1000m范圍內(nèi)使用,公網(wǎng)對講機(jī)在隧道內(nèi)部無信號,造成內(nèi)攻隊伍無法和指揮部聯(lián)絡(luò),給現(xiàn)場指揮決策帶來較大困難。
縱向通風(fēng)模式的射流風(fēng)機(jī)是朝向行車方向,事故發(fā)生后,由于爆炸造成電力線路受損,電力恢復(fù)后存在射流風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)等情況,事故隧道煙氣短時間內(nèi)迅速反向回流,出現(xiàn)前線指戰(zhàn)員被煙氣圍困等情況。爆炸點周邊車行橫洞和人行橫洞受損后,沒有及時將封堵孔洞的石棉布安裝上,造成非事故隧道K1375至K1376之間煙氣一直存在,影響了內(nèi)攻近戰(zhàn)。
作戰(zhàn)初期,作戰(zhàn)指揮組依據(jù)經(jīng)驗把“將火災(zāi)撲滅”作為隧道火災(zāi)處置的目標(biāo),沒有樹牢“降低隧道內(nèi)溫度”的戰(zhàn)術(shù)思想,沒有及時組織力量在事故隧道部署大量水槍水炮進(jìn)行冷卻,致使事故隧道內(nèi)高溫一直持續(xù),貨物出現(xiàn)復(fù)燃的問題。
一是火場供水不連續(xù),隧道室內(nèi)消火栓設(shè)計流量只有20L/s,爆炸點周邊室內(nèi)消火栓管網(wǎng)受損,要滿足大量降溫射水用水,還必須依靠運水供水和串聯(lián)供水來解決。從事故隧道供水,串聯(lián)供水路線達(dá)到6km,運水供水車輛隧道內(nèi)不易掉頭;從非事故隧道供水,串聯(lián)供水中間車輛由于煙霧濃度大容易熄火。二是戰(zhàn)勤保障能力不足,大量指戰(zhàn)員長時間在隧道內(nèi)部作戰(zhàn),空氣呼氣瓶的更換速度快、需求量大,空氣呼氣瓶出現(xiàn)供應(yīng)不上等問題,部分作戰(zhàn)人員佩戴口罩進(jìn)行防護(hù)。隧道內(nèi)輪胎、瀝清、塑料及其他貨物燃燒后產(chǎn)生大量的煙粒子,加之排煙車送風(fēng),隧道內(nèi)揚起的粉塵較大,指戰(zhàn)員臉部、手上和頭上沾染的煙塵較多,不容易清洗干凈,易造成感染。
隧道經(jīng)營管理單位落實安全主體責(zé)任,按照“一隧一策”原則,編制應(yīng)急預(yù)案,特別是要加強火災(zāi)時通風(fēng)控制的演練。要提高自身消防救援能力,如湖南省根據(jù)此次火災(zāi)事故,要求長隧道項目業(yè)主配備專(兼)職消防人員,特長隧道項目業(yè)主至少要配備1輛消防車,6km以上的特長隧道至少要配備2輛消防車,并按需配備相應(yīng)的消防器材裝備。
湖南省消防救援總隊與省高速公路集團(tuán)、中南大學(xué)等單位聯(lián)合開展課題研究,解決隧道內(nèi)部排煙技術(shù)、無線通信保障、消防給水等方面存在的問題。樹牢隧道火災(zāi)“滅火和降溫”的戰(zhàn)術(shù)理念。配備無線通信中繼裝備,協(xié)調(diào)住建部門改進(jìn)超長隧道通信規(guī)范設(shè)計;研發(fā)水帶鋪設(shè)車,開展遠(yuǎn)距離水帶鋪設(shè)訓(xùn)練;研發(fā)消防車輛防窒息熄火系統(tǒng),提升隧道火災(zāi)滅火救援能力。
借鑒美國突發(fā)事件指揮系統(tǒng)(ICS),統(tǒng)一通信頻率和用語,建立標(biāo)準(zhǔn)化的事故指揮系統(tǒng)。消防救援隊伍“一部六組”指揮架構(gòu)主動與政府指揮系統(tǒng)相對接,實現(xiàn)指揮體系橫向與縱向的內(nèi)部信息互通。通過開展經(jīng)常性桌面推演,明確相關(guān)單位和成員的職責(zé),完善指揮流程,提升指揮機(jī)構(gòu)運行效率。
熟悉轄區(qū)內(nèi)2km以上隧道,掌握排煙設(shè)施的開啟、運行方法,了解隧道內(nèi)不同地點發(fā)生火災(zāi)事故的通風(fēng)排煙措施;掌握消防水源的位置、水量、設(shè)計流量和水泵接合器的位置;現(xiàn)場測試350M對講機(jī)和公網(wǎng)對講機(jī)隧道內(nèi)部最不利點通信聯(lián)絡(luò)情況;開展排煙車排煙現(xiàn)場實測訓(xùn)練;聯(lián)合高速交警、路政、隧道管理方等部門定期開展聯(lián)合演練。
隧道車輛火災(zāi)事故救援,既具有典型的隧道火災(zāi)的特點,又具有典型地下空間火災(zāi)的特點,相關(guān)研究表明,我國隧道火災(zāi)事故的頻率為4次/億車公里[4][6],發(fā)生頻率并不低。隧道火災(zāi)不僅嚴(yán)重威脅人的生命和財產(chǎn)安全,而且對交通設(shè)施,人類的生產(chǎn)活動造成巨大破壞,我們對公路隧道火災(zāi)消防救援問題的一定要高度重視,加強研究。