6-隧道防灾减灾设计

高速铁路隧道防灾救援设计主讲老师：张俊儒主要内容：一、概述（灾害种类、原因及预防设计的必要性）二、防灾救援设计三、防灾救援设计典型实例（日本东北新干线及中国乌鞘岭隧道）火灾种类：列车发生灾害：脱轨翻车及隧道内列车火灾两类；脱轨翻车：由于各种原因在隧道内脱离轨道、发生翻车，列车与隧道或地面发生剧烈碰撞造成人员伤亡、设施及建筑物损坏的灾害事故。火灾特点：火灾时会产生烟囱效应，火势发展迅猛；烟雾不易排出，隧道空间内能见度低；有害气体积聚，致死率高；逃生救援困难。危害严重，损失巨大，中断行车时间长。火灾发生概率高----采取有效措施----防灾救援针对列车火灾展开……一、概述火灾原因分析：高速铁路的建设，隧道长度与数量逐年增加，要减少隧道内灾害事故发生的可能性和事故发生造成的危害，就必须采取更有效的安全措施。因此，掌握灾害事故的实际情况，对灾害发生的种类及发生原因进行分析研究，是采取有效防范措施的重要前提。一、概述火灾原因分析：过去火灾灾害原因分析一、概述国内外隧道列车火灾事故一览表火灾原因分析：过去火灾灾害原因分析一、概述火灾原因分析：过去火灾灾害原因分析从上表可以看出，在国内的七起铁路隧道列车火灾事故中，六起为货物列车火灾，一起为旅客列车火灾，火灾发生前大都发生脱轨、颠覆，有的引起爆炸事故；而国外的十起铁路隧道列车火灾中，有七起属于旅客列车火灾，三起为货物列车火灾。一、概述火灾原因分析：过去火灾灾害原因分析统计归纳为五个因素：线路质量、隧道内电网线路问题、列车电气设备问题、人为因素和不明因素。一、概述火灾伤亡人数与火灾原因的关系列车电气设备问题人为因素电网线路问题不明因素线路质量火灾原因分析：过去火灾灾害原因分析统计归纳为五个因素：线路质量、隧道内电网线路问题、列车电气设备问题、人为因素和不明因素。一、概述火灾次数与火灾原因的关系列车电气设备问题人为因素电网线路问题不明因素线路质量火灾原因分析：过去火灾灾害原因分析统计归纳为五个因素：线路质量、隧道内电网线路问题、列车电气设备问题、人为因素和不明因素。一、概述火灾事故原因的比例分布火灾原因分析：过去火灾灾害原因分析统计归纳为五个因素：线路质量、隧道内电网线路问题、列车电气设备问题、人为因素和不明因素。总体来讲，事故原因分为如下两种:运输管理因素，主要有制度不严、确认不及时及司机误操作；设备环境因素，主要有故障或破损、易燃货物、引燃源。一、概述火灾原因分析：高铁隧道内火灾灾害原因分析两个方面：列车及隧道内运营维修设备；运营维修设备：设备老化不能承受负荷而发生爆炸起火、电缆短路起火等，灾害是局部发生的，没有扩散的介质、灾害时间有限，不会造成人员伤亡，会引起短时间行车中断，通过更新设备可恢复通车。高速铁路隧道内火灾灾源主体是列车本身，灾害原因主要是列车本身起火、列车与隧道内设备物理接触产生的不良变化。-----------这是防灾救援重点。一、概述列车火灾特点和预防设计的必要性：着火列车停在隧道内时，乘客避险和救援困难；一旦着火，火势比在非隧道区段发展迅猛；灭火、恢复整治时间长，间接损失远大于洞外火灾；固定灭火设备和排烟设备综合配置难度大；固定的火灾监控和自动化消防设施维护困难，很难保证火灾发生时能完好工作；火灾概率小，且具有位置上的不确定性，在全线隧道上维持有效的全自动化监测和消防设施投入大，难度高；安全系统从发现、通报、判断确认、停车到启动消防救援系统的时间较长。一、概述设计基本原则：贯彻“以防为主，以消为辅，防消结合，立足自救”的消防工作方针，体现“以人为本”的设计理念；采取经济、可靠的防火措施和消防手段；发生火灾后，列车能运行的话，遵循“先将列车拉出洞外再进行列车解体及火灾事故处理”的原则；如不能运行，考虑在洞内组织实施快速疏散和消防救援。隧道内应设置贯通的救援通道和必要的紧急出口；二、防灾救援具体设计设计基本原则：总长大于20km的特长隧道或隧道群的防灾救援方案应优先采用“定点”模式，“定点”附近设置紧急出口；应设置必要的监控系统、防灾报警系统、消防灭火系统、防排烟系统。二、防灾救援具体设计防灾和消防系统设计：防灾包含两层内容：即防止火灾的发生和控制灾害的发展；防止灾害发生是主体，是通过一系列运营维修管理程序的规范运行来保障的。消防是正常规范运行中由于某些特殊因素的出现而发生灾情时，为控制灾害扩大而采用的手段。二、防灾救援具体设计防灾和消防系统设计：隧道灾害防范系统：跨越多领域的综合技术；涉及隧道结构、轨道、行车、机车车辆、电力、接触网、通信、信号、环控及公共安全等多方面；充分分析灾害发生因素；二、防灾救援具体设计防灾和消防系统设计：隧道灾害防范系统：建立综合防灾管理体系；包括应急联动、防灾协调、专家决策咨询等系统，并针对潜在灾害的防治加速立法；建设防灾管理大型数据库；制定防灾工作规范。二、防灾救援具体设计防灾和消防系统设计：隧道消防系统：火灾报警装置；一旦在隧道内列车发生火灾，应尽快利用列车上的火灾报警按钮或设于隧道内的紧急报警电话将隧道内发生火灾的情报向消防控制中心报警；消火栓系统；以消火栓为主，辅以干粉、泡沫系统对付初起的小型火灾。二、防灾救援具体设计防灾和消防系统设计：隧道消防系统：火灾时的防、排烟系统一旦发生火灾，车厢燃烧生成的有毒烟气将迅速蔓延，除影响人的能见度而迟滞逃生机会外，还会使人吸入有毒烟气而窒息死亡；在设置运营通风时，考虑火灾时防、排烟的具体要求。防灾通讯采用无线或有线通讯系统。防灾用电按一级负荷及二回路供电考虑，并设置紧急发电设备。二、防灾救援具体设计防灾和消防系统设计：隧道消防设备监控系统：是监控隧道内防灾设施工作状态的防灾控制中心，包括：火灾报警控制器；通风排烟监控系统；紧急供电监控；供水系统监控；防火分区或定点监控；火灾事故广播；消防通讯及其他……二、防灾救援具体设计防灾和消防系统设计：隧道救援与安全疏散设计：救援通道；隧道内设置贯通的救援通道，单线隧道单侧设置，双线隧道双侧隧道，救援通道宽1.5m，高2.2m；联络通道；双洞单线隧道，应设置联络通道，其间距为400~500m，“定点”处应适当加密。二、防灾救援具体设计防灾和消防系统设计：隧道救援与安全疏散设计：紧急出口长度大于1000m的隧道，有条件宜设置紧急出口，大于6000m应设置紧急出口。紧急出口尺寸：宽度不≮2.3m，高度≮2.5m；纵向仰角≯30度。紧急出口通道应设置通风排烟系统、照明系统等。紧急出口外设置一能提高紧急车辆停车和容纳逃出人员的安全区，并与外界道路连接。有条件的洞口应设置供救援车辆停放的停车场。二、防灾救援具体设计防灾和消防系统设计：隧道救援与安全疏散设计：疏散标识救援通道每隔200m应设图像、文字标记，指示两个方向分别到下一个洞口或紧急出口的整百米数，并配备灯光显示方向。二、防灾救援具体设计隧道消防方案设计：消防方案：消防分区、定点、随机停车。消防分区消防：两个内容：划分消防分区及消防分区消防方案。定点消防和随机停车。二、防灾救援具体设计国内：兰武二线乌鞘岭隧道：位于打柴沟车站和龙沟车站之间，长度20050m的双洞单线，从进口到出口时11‰的下坡，设计时速160km/h。乌鞘岭隧道防灾救援以消防报警疏散为主进行设计。三、防灾救援设计典型实例国内：兰武二线乌鞘岭隧道：1、消防报警与疏散系统火灾报警系统----采用增设隧道内区间电话柱的方式构成，紧急情况下实现隧道内火灾报警；信号系统----通过设在洞口的信号机显示，防止后续列车进入事故隧道；红外监控系统----隧道两端车站各设红外线车辆温度监测系统，车体温度异常时声光报警，行车调度阻止超温列车进入隧道。疏散指示照明及标志照明系统。三、防灾救援设计典型实例国内：兰武二线乌鞘岭隧道：2、车站消防设备系统消防方案----本着将着火列车拉出洞外最近的车站进行消防的原则；隧道两端车站消防系统设计----隧道外消火栓系统进口设在打柴沟站，出口设在龙沟站，两个消防点均利用站内水源；隧道进出口、大避车洞和部分小避车洞配置灭火器和防毒面具。三、防灾救援设计典型实例国内：兰武二线乌鞘岭隧道：3、隧道内“定点”消防系统隧道中部地段设置“定点”消防，“定点”长度按500m计；联络引导通道间距约50m设一个；为确保失火列车准确停在“定点”部位，在全隧道内间隔一定距离设置“定点”指示牌。三、防灾救援设计典型实例国内：兰武二线乌鞘岭隧道：3、隧道内“定点”消防系统三、防灾救援设计典型实例乌鞘岭隧道“定点”平面国内：兰武二线乌鞘岭隧道：3、隧道内“定点”消防系统三、防灾救援设计典型实例乌鞘岭隧道“定点”处隧道横断面为保证旅客安全下车，在“定点”处隧道边墙上设置站台，站台宽度2.5m，距离线路中线约1.5m。国内：兰武二线乌鞘岭隧道：3、隧道内“定点”消防系统给水及消防设施----水源来自隧道进口；灭火设备有灭火栓和给水栓；通信----在左右线的联络横通道内设置紧急呼叫电话柱；电力----诱导照明和消防照明；诱导照明用于指示逃逸避难通道；消防照明为消防人员消防作业时使用；双向防火门----为防止火灾蔓延，联络通道门设计为双向防火门。三、防灾救援设计典型实例国外：日本东北新干线：1、火灾对策：消防分区将明线小于400m的相邻隧道设定为一个火灾对策分区，统一设置相应的火灾对策设施和设备；如在隧道内列车发生火灾，能在15分钟内驶出隧道，原则上应在洞外停车处理；万一列车火灾和列车故障同时发生，不得不在隧道内停车，应考虑相应对策，确保安全。三、防灾救援设计典型实例国外：日本东北新干线：2、火灾对策：具体措施三、防灾救援设计典型实例国外：日本东北新干线：3、对策设备：设备概况三、防灾救援设计典型实例小系斜坡道内的火灾对策设备西南交通大学Southwestjiaotonguniversity