公路隧道火灾成因与处置对策

连而铸

(福建消防总队 福建福州 350003)



公路隧道火灾成因与处置对策

连而铸

(福建消防总队 福建福州 350003)

根据近年来高速公路隧道通车里程增加，各类灾害事故高发的实际，从高速公路隧道火灾的的特点、高速公路隧道火灾的扑救对策及注意事项等方面简要阐述了高速公路隧道火灾的扑救。文章通过对隧道火灾成因、危险性进行分析，提出了如何处置公路隧道火灾事故及应当注意的问题。

公路隧道;火灾;危险性;扑救对策

1 公路隧道火灾事故概况分析

截止2013年末，福建省公路总里程995 000km，比上年末增加4 873.82km。其中公路隧道有1 084处、1 206.7km，比上年末增加149处、247km，特长隧道84处、334.1km，长隧道315处、546.6km。2014年11月28日，京台高速牛岩山隧道贯通，该隧道9.2km，是福建省目前最长的公路隧道，在全国公路隧道长度中排第11位。近年来，交通运输量的不断增加使发生隧道火灾的概率越来越大，处置难度也越来越大。如2010年7月4日无锡隧道火灾、2012年5月17日福银高速双溪口隧道火灾、2013年7月30日南平市吉祥隧道火灾、2014年5月1日飞鸾隧道火灾等都无时无刻提醒着我们危险的存在。

2 隧道火灾事故原因

结合分析近几年福建省及国内外隧道火灾事故处置情况可以得出隧道火灾事故原因。

2.1 行驶车辆引发火灾

(1)车辆本身因为设计、生产工艺、检修保养等差异发生的机械故障。主要原因发动机轴承断裂、电器线路短路、车辆漏油、轮胎爆胎等，如：福建福鼎吉坑隧道火灾。

起火原因：2013年5月28日19时30分许，沈海高速福州往福鼎方向吉坑隧道入口1km处，一辆满载货物大货车右后轮爆胎起火。

灾情及应急救援：①事故致使短时间内隧道浓烟弥漫，隧道内其它车辆因视线不清，多处发生刮擦、碰撞，导致隧道内部100余辆车拥堵。②事故发生后交警部门对高速公路进行管制；路政部门立即启动隧道内部排烟设备，排出隧道浓烟；消防部门利用移动水炮，压制火势蔓延，成立两个搜救小组，深入隧道内部搜寻被困人员；医疗部门负责对搜救出的被困人员进行检查。③事故发生后共营救出被困人员12名，疏散群众200余名。事故未造成人员伤亡，沈海高速福鼎路段全线封闭近6h，直至29日2时许才逐步恢复通车。

事故反思：一是高速公路机动车多为长途行驶，极易造成车辆部件过热发生故障；二是事故发生后烟雾过大，致使现场道路拥挤消防救援车辆无法快速进入现场；三是隧道内室内消火栓灭火，受到来往车辆太多限制，无法发挥出实质性效能。

(2)隧道内交通事故。由于在隧道内，车辆都保持高速行驶、能见度低，容易产生视觉上的误差，很容易发生机动车之间、车与隧道或隧道设施碰撞或摩擦引发车交通事故产生火灾。如：瑞士圣哥达隧道火灾。

起火原因：2001年10月24日瑞士阿尔卑斯山区圣哥达公路隧道内两辆大卡车迎头相撞引发大火[1]。

灾情及应急救援：①火灾造成隧道内40多辆车损毁，300多米隧道拱顶坍塌，20人死亡，128人失踪。②150名救援人员赶到事故现场进行救援，同时瑞士军队也派遣直升机进行辅助。但事故现场温度超过1 000℃，温度过高致使救援车辆无法扑救。直到火灾发生近24h后才得以进入。

事故反思：必须对公路隧道的设计进行完善，单洞双向公路隧道很容易发生对向行驶车辆相撞事故。

(3)车载本身货物引起火灾。运载易燃易爆的货物，可能会因各种原因引起火灾。如：山西晋城岩后隧道火灾事故。

起火原因：2014年3月1日，山西省晋城市境内的晋济高速岩后隧道内发生两辆甲醇车追尾相撞，导致前车甲醇泄漏，司机处置不当导致甲醇起火燃烧爆炸。

灾情及应急救援：燃爆事故使800m的隧道内42辆汽车、1 500多吨煤炭燃烧，并引发液态天然气车辆爆炸。大火历经73h才被扑灭，隧道受损严重。事故共造成40人遇难。

事故反思：国家要切实加大危险货物道路运输安全监管力度，落实安全生产主体责任;要规范隧道建设，改进隧道消防设备;要加强对驾驶人员的素质教育;要加强日常应急救援演练，提高隧道火灾救援的战斗水平。

2.2 隧道本身建设存在不规范

(1)通风排气道少。如果隧道内通风排气道少，通风不畅，造成温度上升快，易造成火灾和爆炸，造成重大损失。

(2)紧急进出口通道较少。为满足逃生救灾要求而设置的营运辅助通道较少，一旦发生火灾等灾难，很容易造成交通赌塞，消防和救护车辆无法迅速到达火灾现场。

(3)防火救护设备少。很多隧道没有按照规定设置灭火器、消火栓与给水栓；日常维护保养缺乏规范。近期福建消防总队在开展演练过程中发现，福州金鸡山隧道和罗汉山隧道内10个消防箱和10个灭火器箱内都没有任何救火设备消防器材。一旦发生火灾，现场人员就无法及时灭火救灾。

2.3 人为因素

可分为：一些人恶性报复社会或者恐怖组织实施的纵火活动；驾驶员疲劳驾驶、遇火处置不当或随车人员无意的纵火行为，如乱丢烟头等。

3 隧道火灾的特点

(1)火灾突发性强，波及范围广。隧道内火灾发生不可预测。往往车辆碰撞产生的火花在短时间内就可以引起车身自燃，如遇有运载易燃易爆的货物的车辆，很容易引起爆炸，突发性极强，危险性极高。隧道内的火灾往往持续时间较长，同时浓烟积聚，高温蓄热，容易产生“烟囱效应”，温度可很快达到1 200℃左右，5min～7min内便发生“轰燃”，且流动的热烟气一旦遇到易燃物即很快引燃，形成多个跳跃式火点。

(2)浓烟、高温、毒气，扑救难度大。隧道设计其空间的局限性，狭小空间一旦发生火灾火势迅速蔓延。同时火灾极易产生大量浓烟、释放巨大热能和有毒气体，又因隧道内缺少通风排气道和通风设备，短时间内浓烟、高温、毒气无法排出，供电中断，不易寻找火源，对人员生命造成威胁，给扑救产生极大阻碍。

(3)通道堵塞，疏散难度大。很多隧道出入口少，发生火灾时，隧道内车辆受损，无法行驶致使大量车辆停留在隧道或者公路上，造成交通堵塞。同时由于一些驾驶员不当行为，如非法占用应急车道或惊慌失措，加速现场混乱致使消防营救困难、群众无法疏散造成人员伤亡。

4 公路隧道灭火救援数据测试及扑救对策

为深入探索公路隧道火灾事故救援处置措施及对策，2015年1月25日，南平支队联合南平高速支队以南平长深高速公路南平市茫荡山超长隧道(3 085m)为对象测试灭火救援技术专项相关数据。结合该演练进一步对有关测试内容进行了分析研究，形成如下评估结论：

(1)加压供水测试

以茫荡山隧道为例，该隧道在行车方向右侧每隔100m设置水消火栓和水成漠泡沫消火栓各一个，其中A、B道各设31个水消火栓和30个泡沫栓箱，在洞口进出口两侧设置有室外消火栓及水泵接合器,消火栓为SS100-1.6型,水泵接合器为SQS100-1.6型,所有用水消防设施全部依托洞外高位水池供水(水池储水量300m3、与隧道垂直高差80m)采用重力流向隧道供水。隧道建有封闭管网消火栓系统，经测试，隧道内消火栓压力最大点在隧道北端(建瓯往南平方向)，约0.8MP，最多可使用3支水枪，射程可达到13m以上。压力最小点在隧道南端(南平往建瓯方向)，约0.45MP，最多使用2支水枪，射程可达13m以上。隧道中部(距离洞口1.5km处)压力为0.5MP作用，最多使用2支水枪，射程可达13m以上。受到隧道水源压力的限制，隧道中部发生火灾，最多可使用2个消火栓。由测试结论，隧道消火栓系统很难满足火灾处置供水需要，现实过程中必须依托消防车进行移动供水或是改善该隧道消防管网系统性能。

(2)排烟及人员疏散

该隧道采用双向排风装置，排风机设置在隧道顶部，共12组12台(A、B道各6台)，隧道排烟方向同车流方向一致，排风装置由位于隧道入口处的隧道风机起动柜控制，经测试，隧道内纵向风速小于0.5m/s时，在火灾发生后的8min以内，火场上、下风方向700m范围内的烟气层化明显，高温烟气层集中在拱顶，距地面2m范围内为新鲜空气层。由测试结论，较大的纵向风速将导致烟气层高度沿隧道迅速下降至地面，对火灾发生时的人员疏散造成威胁。

现今超长和特长隧道主要依靠自然通风结合机械通风，通风方式分为射流式纵向式通风、有竖井的纵向式通风、半横向式通风、全横向式通风。火灾高温将对排烟机的效能产生严重影响，火灾发生时仅仅依靠隧道本身的排烟设施效果有限。现今南平地区排烟设备多是针对建筑火灾购置的机动排烟机与水驱动排烟机，在隧道火灾中排烟能力十分有限。纵观福建消防总队排烟装备，厦门支队的路虎60雪炮可耐热辐射达200℃，可远距离遥控300m以上，排烟送风系统液压风机最大功率：90 000m3/h;液压风机最大送风速度：165km/h;液压风机功率：35kW;液压风机最大送风距离≥60m;附加风机送风量：45 000m3/h。移动式排烟机，风量为26 487m3/h。福州支队的JAXFR-02型多功能消防机器人，功率74.9kW送(排)风风量16.7m3/s，GXF5110TXFPY28型排烟消防车功率191kW，送(排)风风量28m3/s，应对隧道火灾中的排烟任务效能较为显著。

(3)应急通讯保障

支队联合信通科进行测试，通过便携式转信台作为超短波信号中继，可实现整个隧道(3 079km)范围内对讲机互通;隧道内部电信、联通、移动3G信号覆盖正常，未发现有通信盲点，3G单兵终端工作稳定，声音清新、图像清楚。在一二级网通信保障方面，采用电信对讲终端进行互通，通话效果清晰，延时大约1s左右，可对各终端进行分组通信，从而实现逐级指挥。利用海能达便携式指挥箱，通过移动网络通道，实现现有350M对讲机与手机、电话之间的互联互通，整个系统架设时间大约需要3min～5min，通话效果清晰，通话延时时间大约1s～2s，可基本满足隧道外指挥部、作战指挥中心与隧道内救援人员的通信保障。

(4)科学的灭火举措

①快速集结，科学调集救援力量。一是第一时间调集足够的救援车、照明车、通信、远程供水系统、大功率水罐(泡沫)车、正负压排烟车、多功能抢险救援车、消防摩托车等；二是必须调集隔热服、避火服、防化服、降温背心、双气瓶空呼器等防护装备，高倍数泡沫及发生器、大功率手抬机动泵、水驱动排烟机、移动(遥控)水炮等作战装备；三是调集油料车、供电车、宿营车、餐饮车等战勤保障车辆及物资。

②交通管制，优先保障救援通道。一是高速交警第一时间对事故隧道区域最近2个收费站进行交通管制，对车辆实施下站分流;巡逻车辆进入路面巡查，通过广播、高速LED等发布公告督促路面车辆尽快就近下道，留出足够应急车道，确保救援车辆第一时间到达，确保救灾通道畅通。

③火情侦察，及时掌握灾情信息。第一时间调集隧道图纸，获取所需信息，提前掌握灾情及受灾隧道情况。消防队到达现场立即组织火情侦察，进入洞内侦察人员必须配戴好个人防护装备，携带有毒、化危、可燃气体探测仪等检测装备探测洞内的可燃气体的浓度，确定有无毒、化危气体，防止轰然发生，为后续救援工作提供保障。

④救人第一，充分利用固定消防设施。坚持“救人第一，准确，迅速，集中优势兵力”的指导思想，充分利用其隧道内监控、监测、消火栓、排烟等系统，为救援提供便利，救人和灭火应同步进行；充分发挥人与装备有机结合的最佳效能，近战灭火与救人。同时利用隧道内广播、扩音系统，引导被困人员有序开展自救，迅速撤离隧道。救人过程中要本着就近疏散原则，及时将被困人员转移到安全地带，不可盲目深入火场。

⑤科学部署，灵活运用灭火战术[4]。指挥人员应合理运用战术来控制火势蔓延。消防官兵应选择上风方向或靠近事故发生地的隧道出入口建立进攻起点作为主攻方向。当隧道内火势猛烈、出口处有外焰喷出，应视情况不同选择科学有效的灭火战术。如隧道长度较短，被困群众已成功疏散，则可组织攻坚力量，分多个作战小组分别发起进攻，交替掩护，逐步推进向中心夹击，扑灭着火点;若隧道较长，作战力量有限，没有足够的高倍泡沫等有效的灭火剂时，可采取封闭窒息的灭火方法，防止火势蔓延。

⑥及时排烟，充分发挥装备器材作用[3]。火灾发生后，由于隧道的结构问题烟雾、热量、毒气极易积累，应充分利用隧道内原有的设施，加速热对流，使气流带走大量热能，防止隧道发生轰然；强化通风，排除有毒有害烟气，为疏散救人和灭火行动提供保障。同时要注意排风时不要引起火势的蔓延与扩大，疏散人员应朝排风的反方向进行。在排烟的过程中应充分利用隧道原有的排烟设施，并调集辖区支队排烟消防车、大功率排烟机实施排烟；要根据地形和障碍合理采用移动水炮、消防机器人、涡喷车、路虎60雪炮车等攻坚装备对起火区域进行射水降温，逐段推进，梯次掩护，驱散烟雾，降低可燃性气体的浓度，为内攻灭火救援创造条件;内攻人员尽量精简，备足空呼器和隔热服、避火服等特种防护装备;在靠近浓烟区或火灾区的关键横向通道(人行和车行横道处)部署水驱动排烟机、水枪阵地进行布防，防止烟气和火势蔓延至相邻隧道。在火灾区域优先使用移动水炮和带架水枪等大流量、大射程的喷射器具进行灭火。

⑦寻找水源，保障充足的灭火剂。公路隧道大部分都是建设在山丘地区，水资源缺乏，而扑救火灾最重要的要保障水资源充足，所以消防部队到场后要第一时间寻找天然水源，及时调用大型水泵从天然水源吸水，结合隧道下方排水沟渠通过手台机泵进行回收，循环利用，节约用水。同时，优先利用隧道自身建设的消防水池为隧道内消防管网补水，也可以在隧道入口处利用大功率消防车通过水泵结合器为隧道管网补水加压(须为高位水池加装止逆阀)，保障灭火现场供水顺畅。针对隧道事故中不同可燃物引发火灾以及不同隧道的结构特点，应当选用泡沫、干粉等更有效的灭火剂，结合不同的灭火战术，达到快速灭火的目的。

5 结语

目前随着经济的发展，对公路的需求越来越多，路面的建设则越来越具有挑战性，对于消防部队来说也是一种考验。其要时刻面临着不同种类灾害事故的发生，而且大多隧道地理位置偏僻、周边资源匮乏在现有消防部队装备较为薄弱的情况下，唯有通过对国内外的案例进行分析，从中学习和研究战术战法，充分了解隧道火灾产生的原因及特点，把握其发展规律，从而不断提升战斗力，强化消防力量，满足现实灭火作战的需要。

(1)建立健全公路隧道事故应急救援机制。从高速公路隧道火灾的特点和实际情况来看，建立健全公路隧道事故应急救援机制势在必行。应成立由高速公路管理处、高速公路执法大队、消防、公安、医疗等部门为成员的公路隧道火灾应急保障小组，一旦遇有突发情况，才能有效处置，将事故损失和社会影响降到最低。

(2)开展经常性的火灾防救教育与定期演习。从已发生的隧道火灾看，隧道使用者对安全设施不了解或不会使用，是火灾损失严重的重要原因。因此，有必要针对高速公路长和特长隧道，其它公路特长隧道应针对隧道内可能出现的火灾及交通事故，制订周密的救援计划及简便的防灾预案，并按计划不定期有针对性、预见性地开展实地救援及防灾演习。

(3)完善隧道基础设施建设的构建和养护[2]。目前，高速公路隧道普遍存在重建轻养，灾害发生时，安全设施不能正常工作而失去其意义，因此，安全设施的标志应保持完好、醒目。除对洞内消防设备、通风及照明系统、报警设备、洞外消防设施进行的外观巡视，发现异常应及时处理外，还要对安全设施进行经常性、定期检修，在检修期间应有相应的防灾措施，保证一旦遇有紧急情况，隧道内基础设施能够起到应有的作用，为公安消防部门到场处置事故赢得宝贵时间。

[1] 王辉，王丹.公路隧道火灾事故统计分析[J].河北交通科技，2009,2(6):44-46.

[2] 邓念兵.公路隧道防火救灾对策研究[D]．西安：长安大学,2003．

[3] 公安部消防局．消防灭火救援[M].北京：中国人民公安大学出版社,2000.

[4] 公安部消防局．执勤中队训练战术分册[J].吉林：吉林科学技术出版社,2000.

Shallow of Highway Tunnel Fire causes and Disposal countermeasures

LIANErzhu

(Fire Corps Command Training Division of Fujisn Province,Fuzhou 350003)

According to the increase of the mileage of expressway tunnel traffic in recent years, the actual situation of all kinds of disaster accidents;The characteristics of the highway tunnel fire,highway tunnel fire fighting measures and matters needing attention are briefly described in this paper. In this paper, through the analysis of the cause and the danger of the tunnel fire, this paper puts forward how to deal with the fire accident of the highway tunnel and the problems that should be paid attention to.

Highway tunnel; Fire; Dangerous; Fighting and countermeasures

连而铸(1985.9- )，男。

E-mail:414193618@qq.com

2016-06-07

TU998.1

A

1004-6135(2016)10-0116-04