淺析隧道火災成因與施救系統的選型
發布時間：2012-07-25 共2頁
五、隧道滅火系統的選擇
為保障隧道的安全運營，針對隧道火災的特點，對各種火災事故的及時發現及時滅火和救援，保證人民生命財產安全，選擇一套安全可靠、經濟合理、方便實用的消防滅火系統十分必要。
目前在國內外隧道中使用的自動滅火系統，主要有高科技脈沖自動滅火、泡沫一水噴霧滅火系統、水噴霧滅火系統、細水噴霧滅火系統及純水的自動噴水滅火系統。
1、脈沖滅火系統
瑞典消防科技部門研制成功撲救隧道火災高科技脈沖設備，實用性較強。為了檢測脈沖系統在撲滅隧道火災中的重要作用，在國際消防技術委員會的主持下，瑞典消防協會邀請英、法、德等國家專家在瑞典西海岸260公里長隧道中進行滅火試驗。試驗在隧道中部點燃大火，環保部門檢測火災不同階段的溫度和各種有害氣體含量，消防部門用脈沖設備迅速滅火，此后，又進行多次試驗，每次試驗結果證實此種脈沖設備撲滅火災具有以下特點：
滅火速度快。使用此設備時，首先噴灑大量霧狀細小的水滴，迅速吸熱降溫，能在幾分鐘內迅速控制和撲滅火災。
節省大量滅火用水。1升水噴灑的大量霧狀水滴可以撲滅200平方米的火災，和自動噴水滅火系統等設備相比，可以節省水95%，脈沖滅火設備主要用水作滅火劑，同時可增加其它滅火溶劑。水的獨特優點是能迅速吸大量熱，溫度越高，吸收的熱氣越多。此設備在滅火時噴灑出大量霧狀水滴，迅速吸熱，使火場溫度快速下降，將火控制和撲滅。此設備每升水噴出的水霧可以覆蓋200平方米，不但滅火速度快，而且節省大量的滅火用水和保護環境。
此設備中的大功率高壓系統可促使噴水閥門加速開關周期，每開關一次只用10至30毫秒。速度快，噴水多，吸熱和滅火速度快。高壓閥安裝在驅動設備和火災水罐之間，把驅動燃料和滅火劑分開，滅火時用25帕氣壓，迫使貯水器中水流出，設備啟動后，閥門自動打開噴水滅火。
當前已有不少國家的隧道使用該設備，此設備在撲滅隧道火災時，還應備有相應的防火設備，火災自動報警系統，聯動控制系統消防水源等，以實現脈沖自動滅火的功能。
2、泡沫——水噴霧滅火系統
實驗結果表明，當采用4.2m/s縱向風速進行實驗時，實驗結果顯示此縱向風速對泡沫~噴水聯用滅火系統只有很小的影響，所有實驗皆在30秒內撲滅火災。
當系統的噴頭安裝在隧道墻壁上時，滅火所需的時間相對較長（一般為2分鐘），原因是因為距離較遠，噴出的泡沫覆蓋不平均，噴霧強度較弱。實驗結果表明，噴灑強度為6.5L/min.㎡時，足以撲滅隧道的一般液體火災。
3、水噴霧滅火系統
實驗結果：在大部分的實驗中水噴霧系統都能成功的將液體燃料的表面溫度降到它的燃點以下，當液體燃料本身的燃點低于60攝氏度時，此系統可以非常有效的滅火，但當液體燃料燃點較低時，此系統的滅火效果相對較差，該系統對大面積的液體火災噴灑溫度要求大于較小面積的液體火災。
當噴頭安裝位置在液體火災上方時，可能會出現水花飛濺情況，而液體火災也可能在系統停止供水之后才會熄火。
該滅火系統的滅火能力并不完全依賴系統的噴霧強度，噴頭的種類及大小都是重要因素。
實驗結果：當水噴霧噴頭可能被阻擋時所需噴霧強度會相應提高，當液體燃燒本身的燃點高于60攝氏度時，需要25 L/min.㎡的噴霧強度控制火災，而當液體燃料本身的燃點高于120攝氏度，需要10 L/min.㎡的噴霧強度來控制火災。
4、細水噴霧滅火系統
當使用泡沫~水混合物的濃度越高時，它的降溫能力就越低。實驗結果表時，使用泡沫~水混合的實驗全部都無法滅火，但對火災有抑制作用。與沒有泡沫時相比，使用泡沫~水混合物由于可燃物被泡沫覆蓋住，當系統停止供應時，相對而言復燃的機會較小。水壓對火災有一定的影響，水壓高時滅火效果更好，水壓低時滅火效果差。該系統在停止供應后，火災復燃的機率較大。
結論：細水噴霧滅火系統需要較長的滅火時間而且依靠減少空氣中氧氣的濃度來滅火，大部分火災不會被完全撲滅。火災復燃機率較大。
5、純水自動噴水滅火系統
該系統能有效降低火場溫度，對撲滅火災有一定的作用。但大部分國家并不建議在遂道內安裝該系統。國為主要的隧道火災原始于汽車引擎，而汽車引擎都有引擎蓋覆蓋。或位于汽車底部以下，除非火已燒到一定的程度，否則無法激活自動噴水滅火系統，另外純水的自動噴水滅火系統的安裝將會引發以下問題：在無添加劑的情況下，汽油或其它化學物混合可能導致爆炸；當明火被撲滅時，有可能可燃氣體繼續產生，進而引起爆炸；水可能載有燃燒的浮油四處流動，進而擴大燃燒區域；濃煙層被水冷卻進而下降，導致隧道斷面充滿煙霧能見度低；對控制車輛火災效果較差。
上述滅火系統均應與自動報警系統及聯運控制系統相匹配才能實現及時發現火災，自動控制和撲滅火災的功能。
通過對以上自動滅火系統效果，經濟性及維護管理等因素的比較得出以下結論：
純水的自動噴水滅火系統對隧道情況來說并非是一個合適的滅火裝置，在大部分情況下并不建議采用。但較其它系統而言相對較為經濟。
不能依靠水噴霧滅火系統來控制或撲滅在隧道內可能發生的低燃點液體火災，除非系統采用較高的噴灑強度。另外所使用的水可能會載有燃燒的浮油等物質四處流動，進而擴大燃燒區域。
對液體火災來說，泡沫~水混合物的效果較單用水好，而且可以采用較低的噴灑強度，貨車火災需要濃度三到四倍的泡沫水混合物來控制。 來源：www.examda.com
良好的通風環境的隧道反而會對細水霧自動滅火系統的效果造成負面影響。
從上述分析比較看，高科技脈沖滅火裝置是較先進的撲滅隧道火災設施，值得推廣，泡沫一水噴霧滅火系統滅火效果好，真正能起到自動滅火的作用，泡沫一細水霧較泡沫一水噴霧節水（一般只有后者的1/10），泡沫一細水霧是泡沫一水噴霧的延伸和發展，后者對水質、管道及壓力要求較高，相應成本也較高，對控制火災有較好的效果。
根據不同的國情，不同的地域情況，選擇一套適合自身隧道的安全可靠、經濟合理、方便實用滅火系統十分必要。
為保障隧道的安全運營，針對隧道火災的特點，對各種火災事故的及時發現及時滅火和救援，保證人民生命財產安全，選擇一套安全可靠、經濟合理、方便實用的消防滅火系統十分必要。
目前在國內外隧道中使用的自動滅火系統，主要有高科技脈沖自動滅火、泡沫一水噴霧滅火系統、水噴霧滅火系統、細水噴霧滅火系統及純水的自動噴水滅火系統。
1、脈沖滅火系統
瑞典消防科技部門研制成功撲救隧道火災高科技脈沖設備，實用性較強。為了檢測脈沖系統在撲滅隧道火災中的重要作用，在國際消防技術委員會的主持下，瑞典消防協會邀請英、法、德等國家專家在瑞典西海岸260公里長隧道中進行滅火試驗。試驗在隧道中部點燃大火，環保部門檢測火災不同階段的溫度和各種有害氣體含量，消防部門用脈沖設備迅速滅火，此后，又進行多次試驗，每次試驗結果證實此種脈沖設備撲滅火災具有以下特點：
滅火速度快。使用此設備時，首先噴灑大量霧狀細小的水滴，迅速吸熱降溫，能在幾分鐘內迅速控制和撲滅火災。
節省大量滅火用水。1升水噴灑的大量霧狀水滴可以撲滅200平方米的火災，和自動噴水滅火系統等設備相比，可以節省水95%，脈沖滅火設備主要用水作滅火劑，同時可增加其它滅火溶劑。水的獨特優點是能迅速吸大量熱，溫度越高，吸收的熱氣越多。此設備在滅火時噴灑出大量霧狀水滴，迅速吸熱，使火場溫度快速下降，將火控制和撲滅。此設備每升水噴出的水霧可以覆蓋200平方米，不但滅火速度快，而且節省大量的滅火用水和保護環境。
此設備中的大功率高壓系統可促使噴水閥門加速開關周期，每開關一次只用10至30毫秒。速度快，噴水多，吸熱和滅火速度快。高壓閥安裝在驅動設備和火災水罐之間，把驅動燃料和滅火劑分開，滅火時用25帕氣壓，迫使貯水器中水流出，設備啟動后，閥門自動打開噴水滅火。
當前已有不少國家的隧道使用該設備，此設備在撲滅隧道火災時，還應備有相應的防火設備，火災自動報警系統，聯動控制系統消防水源等，以實現脈沖自動滅火的功能。
2、泡沫——水噴霧滅火系統
實驗結果表明，當采用4.2m/s縱向風速進行實驗時，實驗結果顯示此縱向風速對泡沫~噴水聯用滅火系統只有很小的影響，所有實驗皆在30秒內撲滅火災。
當系統的噴頭安裝在隧道墻壁上時，滅火所需的時間相對較長（一般為2分鐘），原因是因為距離較遠，噴出的泡沫覆蓋不平均，噴霧強度較弱。實驗結果表明，噴灑強度為6.5L/min.㎡時，足以撲滅隧道的一般液體火災。
3、水噴霧滅火系統
實驗結果：在大部分的實驗中水噴霧系統都能成功的將液體燃料的表面溫度降到它的燃點以下，當液體燃料本身的燃點低于60攝氏度時，此系統可以非常有效的滅火，但當液體燃料燃點較低時，此系統的滅火效果相對較差，該系統對大面積的液體火災噴灑溫度要求大于較小面積的液體火災。
當噴頭安裝位置在液體火災上方時，可能會出現水花飛濺情況，而液體火災也可能在系統停止供水之后才會熄火。
該滅火系統的滅火能力并不完全依賴系統的噴霧強度，噴頭的種類及大小都是重要因素。
實驗結果：當水噴霧噴頭可能被阻擋時所需噴霧強度會相應提高，當液體燃燒本身的燃點高于60攝氏度時，需要25 L/min.㎡的噴霧強度控制火災，而當液體燃料本身的燃點高于120攝氏度，需要10 L/min.㎡的噴霧強度來控制火災。
4、細水噴霧滅火系統
當使用泡沫~水混合物的濃度越高時，它的降溫能力就越低。實驗結果表時，使用泡沫~水混合的實驗全部都無法滅火，但對火災有抑制作用。與沒有泡沫時相比，使用泡沫~水混合物由于可燃物被泡沫覆蓋住，當系統停止供應時，相對而言復燃的機會較小。水壓對火災有一定的影響，水壓高時滅火效果更好，水壓低時滅火效果差。該系統在停止供應后，火災復燃的機率較大。
結論：細水噴霧滅火系統需要較長的滅火時間而且依靠減少空氣中氧氣的濃度來滅火，大部分火災不會被完全撲滅。火災復燃機率較大。
5、純水自動噴水滅火系統
該系統能有效降低火場溫度，對撲滅火災有一定的作用。但大部分國家并不建議在遂道內安裝該系統。國為主要的隧道火災原始于汽車引擎，而汽車引擎都有引擎蓋覆蓋。或位于汽車底部以下，除非火已燒到一定的程度，否則無法激活自動噴水滅火系統，另外純水的自動噴水滅火系統的安裝將會引發以下問題：在無添加劑的情況下，汽油或其它化學物混合可能導致爆炸；當明火被撲滅時，有可能可燃氣體繼續產生，進而引起爆炸；水可能載有燃燒的浮油四處流動，進而擴大燃燒區域；濃煙層被水冷卻進而下降，導致隧道斷面充滿煙霧能見度低；對控制車輛火災效果較差。
上述滅火系統均應與自動報警系統及聯運控制系統相匹配才能實現及時發現火災，自動控制和撲滅火災的功能。
通過對以上自動滅火系統效果，經濟性及維護管理等因素的比較得出以下結論：
純水的自動噴水滅火系統對隧道情況來說并非是一個合適的滅火裝置，在大部分情況下并不建議采用。但較其它系統而言相對較為經濟。
不能依靠水噴霧滅火系統來控制或撲滅在隧道內可能發生的低燃點液體火災，除非系統采用較高的噴灑強度。另外所使用的水可能會載有燃燒的浮油等物質四處流動，進而擴大燃燒區域。
對液體火災來說，泡沫~水混合物的效果較單用水好，而且可以采用較低的噴灑強度，貨車火災需要濃度三到四倍的泡沫水混合物來控制。 來源：www.examda.com
良好的通風環境的隧道反而會對細水霧自動滅火系統的效果造成負面影響。
從上述分析比較看，高科技脈沖滅火裝置是較先進的撲滅隧道火災設施，值得推廣，泡沫一水噴霧滅火系統滅火效果好，真正能起到自動滅火的作用，泡沫一細水霧較泡沫一水噴霧節水（一般只有后者的1/10），泡沫一細水霧是泡沫一水噴霧的延伸和發展，后者對水質、管道及壓力要求較高，相應成本也較高，對控制火災有較好的效果。
根據不同的國情，不同的地域情況，選擇一套適合自身隧道的安全可靠、經濟合理、方便實用滅火系統十分必要。
