摘要：介绍了隧道火灾发生的原因及危害性，对隧道火灾中烟气流动和火焰传播特性进行了理论分析，并且通过典型事件针对突发情况时通风、照明等各个系统的工作情况和隧道火灾的控制预案进行说明。

　　1 隧道火灾的原因及隐患

　　1.1 隧道火灾的原因：从国内外隧道火灾事故案例可知，造成火灾事故的原因是多方面的。隧道火灾原因大致有以下几个方面。

　　1.1.1 车辆本身故障引发的火灾：车辆故障引发汽车火灾的主要原因有机件摩擦起火、化油器回火、电气线路短路、车辆漏油等引发火灾。

　　1.1.2 车辆撞击起火：由于隧道内车辆超速行驶和隧道能见度低，极易发生车辆之间、车辆与隧道及隧道设施相撞或擦挂，发生交通事故导致火灾的。

　　1.1.3 车辆上的货物引起火灾的：隧道内有各种车辆通过，他们所载的货物有可燃的或易燃的物品，可能会因各种原因引发火灾。 另外还有隧道内的设施、设备着火而引起的隧道火灾等。

　　1.2 隧道火灾的隐患：据国际消防技术委员会(CTIF)近期对多国隧道的检查中发现，当前不少隧道由于设计和管理差错，存在以下火灾隐患。

　　1.2.1 通风排气道少：隧道中经常运输化学物品和多种易燃易爆物品，由于隧道内通风排气道少，必然通风不畅，温度上升快，许多有害气体都滞留在隧道内，不但伤害人体健康，而且遇到高温和名火，及易发生火灾和爆炸，造成重大损失。

　　1.2.2 缺少紧急出口通道：当前各国隧道的外观比较优美，结构各不相同，高度和密度也各异，但都缺少紧急进出口道。不少公路只能从两端进出。有些隧道虽然有少量进出口道，但标志不醒目，一旦发生火灾，不但消防和救护车辆无法到现场，遇难者也难逃出，必然造成重大损失。

　　1.2.3 防火救护设备少：不少隧道内缺少灭火水源和灭火器，消火栓间隔太远，救护工具也很少。一旦发生火灾，现场人员无法及时灭火救灾。此外还有许多人们不重视或不了解的危险因素。如国际消防技术委员会多次火灾案例报告中所述，通过隧道运输的面粉、咖啡粉和牛奶粉等有机粉末与隧道中灰尘混合后，遇到高温或明火时同样会发生爆炸。隧道火灾危险性大于敞开空间火灾的危险性。

　　2 隧道火灾中烟气流动和火焰传播速度的特性

　　日本隧道火灾研究所在隧道火灾的研究中，建造了长21m、高1.6m、宽1.5m的隧道模型，研究表明，隧道内燃料的燃烧速度是敞开空间的3倍，隧道火灾中，隧道内温度可达到1000℃。当隧道发生火灾时，向隧道内送风，在一定程度的风速下，火焰的燃烧速度和敞开空间一致;如果风速减弱，火源正上方的隧道壁温度将很快升高，通过辐射热量的返回，燃烧速度将猛烈增加。隧道火灾烟气流动和火焰传播、扩散是十分复杂的现象。隧道火灾的危害主要来自于烟气和火势的蔓延，而烟气的扩散和火焰的传播速度完全被隧道气流控制。 无风隧道中烟气自由流动扩散的主要特性。其特征表现为缓慢而非稳定的流动扩散过程。火灾初期阶段烟气在隧道上部空间呈流束状的纵向延伸，同时逐渐向下部空间的空气区横向扩展。这种烟气和空气的分层作用将随着烟气扩散逐渐减弱以致消失，在一定距离处以全断面的烟气流状态继续扩散，已形成的流束状烟气也渐趋消失。其结果在隧道中形成大范围、高浓度的烟气危害区，在火灾初期阶段，利用烟雾和空气的分层现象和扩散，将对控制隧道火灾、防灾起到积极作用。但是，当自由扩散形成烟气危害区以后，将对防灾产生不利的影响。利用通风气流改变这一流动扩散形态，将对控制隧道火灾、防灾产生明显效果。在自然风控制下隧道中的烟气受限流动扩散特性表现为：在下部烟气区，燃烧生成的烟气即刻被气流裹携，并在强烈的混掺作用下很快扩散至整个流区空间。烟雾区位置和对烟雾的稀释程度，是与火灾的发生位置和强度密切相关的。在少数特定的条件下，直接利用自然风控制火灾烟雾可以获得良好的防灾效果，但大多数情况下将对防灾产生不利影响甚至严重后果。因此，利用风机对气流的调节作用，改变烟雾的扩散形态对于控制火灾是十分必要的。

　　利用风机改变隧道中的自然风状态(包括静止状态)，这时的烟雾扩散完全被调控气流所控制，称为烟气的强制扩散。由于气流的调控不仅可以进行不同幅度的增速、减速调节，而且还能改变流动的方向。因此，被调控气流所控制的烟雾扩散浓度和扩散区域也随之变化，这种烟雾扩散特性更能适应隧道防灾的要求。从此意义上说，烟气的强制扩散是控制隧道火灾的一种主要扩散形式。通过气流的调控改变烟气和火焰传播扩散特性，不仅是必要的，而且也是可行的。

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