高速公路隧道消防技术分析

高速公路隧道消防技术分析摘要：高速公路隧道消防技术对于维护隧道安全有着重要意义，相关工作人员需要做好这一方面的工作，因此必须做好该方面的消防安全防护工作。

本文将从高速公路隧道中涉及到的一些重要系统设施，浅析高速公路隧道消防技术，致力于提升我国消防设备运行强度，从而减少和避免隧道这一特殊环境中火灾发生。

关键词：高速公路；隧道；消防技术现阶段，我国的社会科技水平逐渐提升，高速公路工程也开始由城市范围过渡到山区，国家高速公路网建设日益完善[1]。

交通运输业的迅速发展，使得高速公路的重要性也日益凸显，尤其是山区高速公路长大纵坡及隧道密集，车辆频繁使用刹车、天气高温或人为原因导致洞内发生火灾，若消防措施不到位，可能导致交通瘫痪甚至危害到群众生命财产等问题。

1高速公路隧道运营消防系统1.1消防设施设计原则消防设施与通道设计原则：以人员逃生为主，车辆疏散、财产保全、灭火为辅；以自救为主，外部救援为辅。

隧道消防设施的设置水平限于扑灭汽车油箱火灾及普通货物火灾及以下水平。

高速公路消防灭火设施设计内容应包括灭火器、消火栓、固定式水成膜泡沫灭火装置、隧道消防给水设施及其他设施等[2]。

1.1.1灭火器为使司乘人员在发生上述火灾时能迅速采取自救措施，及时扑灭初起火灾，或控制火情，为专业消防人员赢得时间，所有高速公路隧道都必须设置灭火器。

单洞双车道高速公路应在隧道一侧设置灭火器，单洞三车道高速公路隧道宜在隧道两侧交错设置灭火器。

灭火器单侧设置间距不应大于50m，考虑到施工误差的因素，此间距一般设计为45m。

灭火器应成组设置在灭火器箱内，每组所设灭火器具数宜为2-3具。

灭火器箱门上应注明“灭火器”字样。

高速公路灭火器宜选用磷酸铵盐干粉手提式灭火器，灭火剂充装量不应小于5kg且不应大于8kg。

1.1.2消火栓及固定式水成膜泡沫灭火装置公路隧道交通工程与附属设施的配置等级根据隧道单洞长度和设计年度预测隧道单洞年平均日交通量两个因素划分为了A+、A、B、C、D五级，等级为A+或A的高速公路必须设消火栓系统及固定式水成膜泡沫灭火装置。

等级为B的高速公路宜设消火栓系统及固定式水成膜泡沫灭火装置。

等级为C或D的高速公路对消火栓系统及固定式水成膜泡沫灭火装置的设置不作要求。

设有消火栓和固定式水成膜泡沫灭火装置的高速公路隧道一定设有灭火器，三者应成组安装于消防箱内，消防箱宜固定安装在隧道沿行车方向的右侧壁消防洞室内，单洞双向通行两车道隧道可按单侧布设；单洞双向通行两车道以上的隧道其消防箱可按单侧布设，但还应在隧道另一侧交错设置灭火器箱。

单洞双车道高速公路隧道消防箱间距不应大于50m，考虑到施工误差的因素，此间距一般设计为45m。

单洞三车道、四车道高速公路隧道消防箱间距不应大于40m，考虑到施工误差的因素，此间距一般设计为35m。

消防箱内一般配置3具磷酸铵盐MF8/ABC干粉灭火器，双栓口减压稳压消火栓1套，25米长DN65衬胶消防水龙头带2条，19mm水枪2支。

容积为30L的固定式水成膜泡沫灭火装置1套, 固定式水成膜泡沫灭火装置的消防卷盘选用长25m,口径19 mm的胶管，泡沫枪为带开关的吸气型泡沫枪，口径为9 mm，连续供给时间不小于20分钟，射程不小于6米。

隧道洞外设室外消火栓和水泵接合器。

1.1.3水成膜灭火装置工作原理水成膜泡沫灭火剂在水溶液中能起泡，其水溶液比水轻，所以它能浮在燃液表面，因此被称作“轻水泡沫灭火剂”。

瑞港公司生产的环保型水成膜泡沫灭火剂对石油类和B类火灾的灭火作用优于蛋白泡沫和氟蛋白泡沫。

它的灭火原理，除具有一般泡沫灭火剂的作用外，还有当它在燃烧液表面流散的同时析出液体冷却燃液表面，并在燃烧液面上形成一层水膜与泡沫层共同封闭燃液表面，隔绝空气，形成隔热屏障，吸收热量后的液体汽化稀释燃液面上空气的含氧量，对燃烧液体产生窒息作用，阻止了燃液的继续升温、汽化和燃烧。

它和其它灭火剂的根本区别是“水成膜”泡沫灭火剂具有泡沫和水膜的双层灭火作用，这是它灭火效率高、时间短的原因。

1.2高速公路隧道给水系统1.2.1消防水源1、河流、溪流、泉水等地表水如果洞口附近有河流或溪流，且有合适高差和较平坦的地势给我们放置沉砂池和低位水池的话，通常我们会在河流或溪流上筑一定规模的拦水坝取水作为消防水源；如果有泉水，通常是直接在泉眼处接水管至低位水池作为消防水源。

2、深层或浅层地下水如果洞口附近的河流或溪流没有条件筑拦水坝取水，在靠近河流或溪流的合适位置可打浅水井取水作为消防水源；如果隧道洞口附近无河流或溪流，可以选取洞口附近合适位置打深井取水作为消防水源。

3、村落、城镇的自来水管网如果洞口附近有村落或城镇长期在使用自来水，我们可以接自来水至低位水池作为消防水源。

4、隧道涌水如果隧道开挖后有岩层地下水经隧道排水沟顺坡排出设置了高位水池一端的洞口，我们就可以利用这部分隧道涌水作为消防水源的有效补充。

值得注意的是，枯水期需辅以水车补水方式（补水时间不宜超过48h）进行补水，以确保隧道消防用水安全、可靠。

1.2.2给水方式高速公路消防给水宜采用高位水池供水的常高压给水系统，即隧道消防水源经消防补水泵提升至山上高位水池，再向隧道消防给水管网供水。

当无条件设置高位水池时，可采用稳高压供水系统。

高位水池设置高程应满足隧道内最不利点消火栓灭火时的压力要求。

高位消防水池采用埋置式钢混结构。

隧道消防系统端口供水动压力为不小于0.4MPa，当静水压力超过1.0MPa时须设置减压阀组减掉多余静压。

每支水枪设计流量不小于5L/S，充实水柱为13～15m。

1、长度大于3000米的长隧道，一次灭火同时使用水枪数按4支考虑，消防给水流量不小于20L/S，隧道灭火持续时间为4小时；2、长度为1000~3000米的长隧道，一次灭火同时使用水枪数按4支考虑，消防给水流量不小于20L/S，隧道灭火持续时间为3小时；3、长度小于1000米的中长隧道或短隧道，一次灭火同时使用水枪数按3支考虑，消防给水流量不小于15L/S，隧道灭火持续时间为2小时。

隧道消防给水干管宜采用DN150或DN200的热镀锌无缝钢管，隧道洞内消防干管均采用沟槽卡箍柔性管接头，有消防支管处设法兰连接短管，以便维修。

隧道内消防给水干管敷设在隧道行车方向右侧电缆沟内，接消火栓的消防支管宜采用DN80热镀锌无缝钢管连接。

消防水管在洞外采用法兰连接并埋地敷设，在地势陡斜处增设混凝土支墩固定[3]。

1.3高速公路隧道高位消防水池及低位集水池为保障隧道消防系统充足的灭火水量和水压，设有水消防的高速公路隧道均设置高位消防水池，同时按容积1:1设置低位集水池，保障水源安全。

高位水池有效容积应满足隧道所有消防用水量要求，同时考虑隧道冲洗所需的调节容量。

如果水源是集于水井的地下水，那隧道潜水泵将水提升至低位集水池，再由水泵房内的补水泵提升至高位消防水池。

水泵控制不仅需要完成水泵房内的补水泵与高位消防水池的液位监控仪之间的联动，还需要完成取水口处的潜水泵与低位水池的液位控制器之间的联动。

低位水池蓄水少于蓄水容积2/3时，应启动水井内潜水泵对其进行补水，当池内水位达到溢水水位时应停止供水补给。

如果水源是自来水，则需在自来水进水管上安装水位控制阀来实现自来水进水的启停。

在当低位水池池内水位达到溢水口处时应自动关闭水位控制阀停止供水补给。

当低位水池蓄水少于蓄水容积2/3时，应自动开启水位控制阀对其进行补水。

当高位消防水池内蓄水水位低于最低水位时应立即启动水泵房内补水泵对其进行补水，当池内水位达到溢水水位时应停止供水补给。

当路段监控站监控系统显示高位水池当前液位高度低于最低水位要求时不能进行隧道冲洗作业，如果正在进行隧道冲洗，则应要求作业人员立即停止冲洗作业[4]。

1.4隧道洞外横穿路面消防管道为提高隧道供水可靠性，隧道左右线消防管道应形成环网，则应在隧道进、出口洞外设置连通管道，还有部分洞外消防引水管道会横穿路面，这些横穿路面的管道最好在土建路面施工前进行埋设，车行道路下面管道埋深应不小于 1.2米，人行道路下面管道埋深应不小于1米，并须加钢管保护。

管道采用法兰连接，所有埋设于路面下的管道均须加设钢管保护并进行镀锌防腐处理。

1.5车（人）行横洞防火门隧道内设有车（人）行横洞，供人员逃生和车辆疏散使用，人行横洞设置平开门，车行横洞设置防火卷帘门，将隧道上、下行线分隔为相互独立的区域，在火灾时将相邻的隧道作为应急救援、避难场所。

在每个横洞上、下行线出口设有横洞控制箱，用以控制人行横洞内的照明或车行横洞内的照明和防火卷帘门，车行横洞内照明灯与防火卷帘门为联动控制，同时打开或关闭。

当发生火灾时，开启车行横洞的防火卷帘门，信号灯给出指示信号，提供车辆及人员的疏散通道。

车行横洞防火卷帘门采用钢质防火、防烟卷帘，其各项性能应满足现行《防火卷帘》（GB 14102-2005）[5]的规定外，尚应满足下列要求：1、卷帘材料及零部件应环保、耐腐蚀。

2、当隧道长度小于3000米时，防火卷帘门的耐火极限不低于2小时，当隧道长度不小于3000米时，防火卷帘门的耐火极限不低于3小时。

防火卷帘两侧设置启闭装置，具有自动、手动功能，并可由控制中心联动控制。

人行横洞防火门正常情况下应关闭，开启方向应为疏散方向，应能在门两侧开启，且具有自动关闭功能。

其各项性能应满足现行《防火门》（GB 12955-2008）[6]的规定外，尚应满足下列要求：1、人行横洞防火门采用钢质A类隔热防火门，2、当隧道长度小于3000米时，人行横洞防火门的耐火隔热性、耐火完整性不应低于2小时，当隧道长度不小于3000米时，人行横洞防火门的耐火隔热性、耐火完整性不应低于3小时。

防火门上方采用和门扇同等耐火等级材料。

2高速公路隧道防灾救援方案设计2.1安全疏散和救援系统隧道发生火灾时，为将人员伤亡和财产损失控制在最低限度，应尽可能快地疏散人员和车辆，并确保消防人员能快速进入到火灾现场扑救。

隧道应设置安全、疏散设施(避难指引设备及人员逃生通道)、防灾排烟系统等设施，制定完善的防灾救援计划，利用隧道内设置的监控系统和消防设施进行救援，以达到人员逃生、排烟灭火的目的。

隧道防灾救援计划应贯彻“以人为本，预防为主，防消相结合；监控有效，措施有力，疏散有序，助救与自救相结合；早期发现，及时灭火，移动式与固定式灭火相结合”的原则。

2.2救援防灾设施（1）安全疏散设施：隧道两端洞口设置转向车道，在隧道入口处设可变情报板。

未进入隧道的车辆根据火灾信息提示，或从相邻隧道疏散，或停车让行，不再进入着火隧道，以免灾害进一步扩大和产生新的交通阻滞。

同时隧道内设置了应急照明，即使在市电停电而柴油发电机尚未启动时仍能为隧道提供人员逃生的照明亮度。

（2）两条隧道之间利用车行横洞和人行横洞作为连接通道，供人员逃生、车辆疏散和抢险救援使用。