高速公路隧道消防系统中灭火设施的合理化设计分析
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摘 要：高速公路隧道中的火灾特点是人员生命安全受到威胁，并且在许多情况下高速公路设施也会受到大量损害。本文通过查阅大量的资料，对高速公路隧道消防系统灭火设施进行分析，对灭火器、消火栓系统、消防水源、消防管网等设施进行了设计总结，以供大家参考。
关键词：高速公路;隧道消防系统;灭火设施;合理化设计
中图分类号：U453.8 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）08-0121-02
0 引言
近年来在国内和国际上发生的一些严重事故导致公众对隧道安全的关注度日益增加。除了隧道本身的影响外，重大火灾可能导致隧道使用者受到伤害，车辆严重受损。特别是由于大量热量和侵蚀性火灾气体的自发发展造成的损害。火灾发生后，会对隧道结构造成破坏，而且会影响隧道的正常通行。根据火灾的持续时间和温度，隧道的稳定性会受到负面影响。重建和相关的服务中断可持续数周甚至数月。在某些情况下，重大火灾导致的隧道结构的破坏是由于重型车辆的高火灾负荷造成的。混凝土隧道衬砌的损坏主要是由于剥落以及烟气在隧道墙壁，天花板和操作设施上的冷凝造成的。
1 高速公路隧道消防系统优势及必要性
（1）为了减少隧道在实际管理中能出现相关问题，加强隧道消防系统的建设工作，需要各方面协调合作，共同来完成相关的建设工作，其中包括施工人员、设计人员、其他相关人员等。其重要性在于消防建设工作是基础，关乎着整个隧道的行车安全。所以进行远程监控，消除安全隱患，是整个工作的中心。
（2）在对隧道进行监控工作时，为了保证工程的质量，需要根据相关的要求，对其中的比较容易引起安全事故的各种问题及时的进行处理是非常关键的。其次，要保证在用隧道消防系统进行相关的监测工作时，一旦出现相关危害系统能够及时的报警提示相关的工作人员，如发生火灾时能及时的提醒消防人员采取措施对对火势进行控制，避免隧道内出现人员伤亡问题。
（3）消防监控系统的优点还在于其能够在在发生火灾时了解其中的具体情况，如是否有人员使用消防灭火器等相关设备，以便可以有效的掌控火势情况，并且值班人员还可以通过相关的监测视屏对现场最详细的情况，便于可以制定最有效的措施解决相关问题，保证隧道能及时行车。
2 高速公路隧道消防系统灭火设施的设置
2.1 明确火灾情况，合理选择消防系统
高速公路隧道在出现火灾险情后，需要通过消防设施来扑救火灾，以使火情得到控制。针对隧道内火灾的特殊情况，需要针对普通货物以及汽车燃油火灾选择相应的灭火设施，另外还需要针对火灾情况选择具体的灭火方法，以保证灭火的效率。现阶段，高速公路隧道中可以配备的消防灭火系统有泡沫灭火器、干粉灭火器、普通消火栓以及水成膜泡沫灭火设备，也可以根据具体情况配备防摩托车以及消防车。
通过调查可以得知，高速公路隧道在出现火灾之后，司乘人员往往会选择消防灭火设施进行自救，然而只有少部分人群接受过安全技能训练，可以熟练的应用各类消防设施，所以很多群众在遇到突发事件之后不能打开应用灭火器材。所以高速公路隧道中不仅要使用消防系统，同时隧道内左侧以及右侧的检修道也需要安放砂桶，砂桶中需要有小铁锹和若干袋砂土，这样在发生火灾之后，司乘人员可以马上利用这些简易灭火设备进行灭后，避免火灾事故蔓延。
由于近年来，国内高速公路隧道火灾事件频发，国家相关部门对此也越发重视，相关的隧道消防规范要求也越来越高。
对于高速公路隧道首先要确定隧道交通等级，根据隧道交通等级确定相应的隧道消防系统。一般情况下，根据隧道长度和隧道交通量确定定交通等级为A+级、A级时，高速公路隧道就应采用消火栓、灭火器、固定水成膜泡沫灭火装置组成的隧道消防系统。但若高速公路隧道长度小于500米时，可不设置消火栓系统及固定水成膜泡沫灭火装置。当交通等级为C级时，高速公路隧道可仅配置灭火器组成的隧道消防系统。
2.2 选用新型防火材料类型，提高防火性能
由于在现代消防系统的建设过程中出现了一些列的新型防火材料，这种技术的进步不仅促进了我国消防系统的优化升级，同时出现的各种先进的消防灭火器材，也使得消防灭火预防措施能够更加完善，将这些新型材料使用到消防灭火设施的建设中，这样能够大大的提高各项建设领域的防火性能，并且新型材料与原有的材料相对比，明显具有更好的防火性能及使用安全性。
2.2.1 喷射防火材料
使用先进的防火材料及消防灭火设施来灭火是至关重要的。由于各种不确定因素，所以在进行消防建设工作时，先进的防火材料能起到更大的作用。比如喷射防火材料，其具有许多优点，和其他的防火材料相比，喷射防火材料较小的热容，且隔热效果好等优点，基于此，喷射防火材料被广泛应用于各种建设工程的防火材料，其对火灾发生能起到良好的防护作用。
2.2.2 硅酸钙新型防火材料
隔热、隔火性能良好是硅酸钙新型防火材料的注意特点，近年来这一A级不燃材料应用越来越广泛。在实际应用的过程中，硅酸钙新型防火材料还能够起到良好的防水防潮和防火吸声的效果。另外，同其他防火材料相比，该材料在施工的过程中所需成本较少，不仅不会污染环境且不会产生大量的损耗，可以在任何天气条件和季节中施工，施工操作便捷。
通过硅酸钙防火板可以利用硅酸钙新型防火材料形成风道，这样一来就可以构建出硅酸钙板防火吊顶和隔板，构建钢结构外包防火层，在此基础上能够促使较强的保温防火隔热性能以及耐火性体现在钢结构中。由此可见，在消防系统中该材料呈现出了较强的应用价值。
2.2.3 酚醛新型防火材料
酚醛新型防火材料作为一种有机材料在使用的过程中呈现出了较强的阻燃性，且发烟度相对较低。从酚醛新型防火材料的本质来看，其耐热性和耐高温性能都较强，因此在灭火时该材料不会发生严重变形，与此同时，在遇火情况下该材料中极高的氧指数导致其不易燃烧，并仅仅会产生少量烟雾，对于提升火灾救援效率、更加有效的保障人民的生命和财产安全具有重要意义。 2.3 消防设施设计
2.3.1 灭火器
在火灾初期，灭火器是主要的灭火工具，在火灾初期通过使用灭火器能够及时的进行隔离。由灭火器组成的隧道消防系统，设计较为简单。一般对于单洞双车道高速公路隧道，在隧道一侧设置灭火器箱，间距不小于50米，每个灭火器箱内放置灭火器数量为3-5具。对于单洞三车道、四车道高速公路隧道应在隧道两侧交错布置灭火器箱，设置间距不小于50米，每个灭火器箱内设置3-5具灭火器。
2.3.2 气溶胶灭火装置
在隧道工程的灭火防治中，气溶胶灭火装置具有快速灭火，且不对环境产生污染等特点，在很多隧道工程中被广泛的使用，其作用原理是在一定的条件下，其会发生化学反应，消耗空气中的氧气，已达到灭火的目的。此外，气溶胶灭火装置具有非常强的灵活性。在特定的情况下根据相关的情况对隧道发生火灾时，起到一定的作用。
2.3.3 消火栓系统
消火栓系统是由供水设施、消火栓、配水管网和阀门等组成的系统。在高速公路隧道中常采用常高压消防给水系统，该系统能够始终保持满足水灭火设施所需的工作压力和流量，火灾时无须启动消防水泵直接由高位水池供水。常高压消防给水系统主要由高位水池、低位水池、消防补水泵、配水管网和阀门等组成。该系统在给地的高速公路中都有应用。
除了常高压消防给水系统外，稳高压消防给水系统也被经常使用。由于地形等的原因高位水池无法设置。在这种情况下，隧道将选用稳高压消防给水系统。其主要由消防气压给水泵组、低位水池、配水管网和阀门等组成。消防栓的应成组设置在消防箱内，在单洞双车道高速公路隧道内，消火栓箱间距不应大于50米，在单洞三车道、四车道高速公路隧道内，消火栓箱间距不应大于40米。
2.3.4 消防水源
为了及时对隧道内部的火灾进行救援，一定要对洞口位置处设置合理的消防水源，并且要使用深井泵来实施供水，所以在隧道洞口外部一定要保证足够的水源，这个水源可以使用施工单位的施工水井，而且深井的产水量要控制在14.6m3/h以上。当没有地下水时，可采用地表水，但需保证水源的可靠性。如在枯水期也能确保消防用水充足。
2.3.5 消防管网
根据隧道内消防栓给水管道管径的要求，管材采用常采用内外涂塑钢管，通常情况下每隔5个消火栓设置一个检修阀和一个管道伸缩器。为保证供水可靠性，高速公路隧道消防供水管网常采用环状管网。
2.3.6 保温系统
在隧道施工阶段，对管道敷设设计形式有严格的要求。以保温系统为例，在后续设定过程中要提前设定保温系统，结合区域性具体情况，对施工方案进行调整。为了解决隧道内存在的各种异常问题，要提前对给水管道进行对比。由于隧道比较长，传统的电伴热不能满足运输管道的使用要求，可以采用集肤效应电伴热系统进行处理。
3 结语
综上所述，本文除了对高速公路消防系统救援工作进行了论述，还对提高救援抢险工作效率的措施进行了叙述，在加强对高速公路消防系统的运行效率及救援队伍的工作效率的同时，要采取相关措施对专业人员及设备进行规范化、制度化的检查，以便使系统达到最佳状态。
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