铁路隧道内列车发生火灾时通风临界时间的确定
2018-08-09姜学鹏
中国铁道科学 2018年4期
姜学鹏,张 鹏,郭 辉
(1.武汉科技大学 资源与环境工程学院,湖北 武汉 430081;2.武汉科技大学 湖北省工业安全工程技术研究中心,湖北 武汉 430081;3.武汉科技大学 消防安全技术研究所,湖北 武汉 430081;4.中铁第四勘察设计院集团有限公司 建筑与城市规划设计研究院,湖北 武汉 430063)
当铁路列车因火灾停留在隧道内时,在火灾发展初期烟气为自由蔓延状态,此时乘客将从车厢下车疏散至疏散平台,然后再往避难设施(或者洞外)方向疏散;但当烟气层沉降到清晰层高度时,则必须开始通风排烟(当火源位于列车中部时,通常往运营方向通风),以减小烟气对人员疏散的影响,保障人员安全疏散。因此,满足隧道内人员安全疏散要求下的最早通风开始时间(即通风临界时间)则成为一个亟待明确的问题。
针对铁路隧道火灾通风排烟问题,Blanchard等[1]通过1∶3的缩尺寸隧道模型试验,研究了纵向风速对热释放速率、烟气流动和能量守恒的影响;姜学鹏等[2]开展模型试验研究,建立铁路隧道火灾烟气逆流距离的计算模型,得到了考虑列车阻塞比的临界风速计算公式;李琦等[3]通过试验与数值模拟研究铁路隧道列车火灾,得出了列车继续运行及停车时人员疏散时间及速度。上述研究中均设定风机始终处于运行状态,未考虑风机开启时间对人员疏散的影响,也并未对其通风临界时间进行探究。
本文以某单洞双线铁路盾构隧道为研究对象,采用火灾动力学模型(Fire Dynamics Simulator,FDS)软件模拟隧道列车火灾场景,并采用Togawa经验公式[4]计算人员疏散所需时间,结合烟气蔓延和人员疏散过程,分析人员疏散的安全性,最终确定通风临界时间。……
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