鐵路隧道火災(zāi)臨界風(fēng)速研究.pdf

1、隨著國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展，鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的不斷加快，越來越多的鐵路隧道涌現(xiàn)出來，其火災(zāi)安全也成為亟待解決和關(guān)注的問題。據(jù)統(tǒng)計火災(zāi)中85％的人員傷亡都是由有毒有害的煙氣導(dǎo)致的，而受限于隧道的特殊結(jié)構(gòu)，煙氣無法立刻排出。因此，鐵路隧道中火災(zāi)煙氣控制的研究是十分重要的，對人員安全疏散及救援工作的開展具有重要的指導(dǎo)意義。
　　本文采用事故調(diào)研、模型試驗、數(shù)值模擬等方法，針對鐵路隧道列車著火后隧道及橫通道內(nèi)臨界風(fēng)速問題進行研究。主要研究工作及

2、成果如下:
　　(1)對近百年來的113起鐵路隧道火災(zāi)事故進行統(tǒng)計分析。結(jié)果表明:隧道火災(zāi)在20世紀(jì)70年代和90年代出現(xiàn)次數(shù)最多，從90年代至今為事故下降期，但火災(zāi)數(shù)量依舊較大;鐵路隧道中列車著火可能性更大，占所有鐵路隧道火災(zāi)事故的85.84％，其中列車車廂外部火災(zāi)（特別是車廂底部火災(zāi)）發(fā)生的概率最高，且導(dǎo)致的火災(zāi)傷亡也最大，是火災(zāi)監(jiān)控的重點;電氣火災(zāi)、管理不善和人為縱火這三類原因?qū)е碌牧熊嚮馂?zāi)發(fā)生頻率較高，占所有火災(zāi)事故的90

3、.27％，造成的后果也最為嚴重。
　　(2)分析阻塞比對隧道臨界風(fēng)速的影響，采用1∶20縮尺寸隧道模型，在火源功率為5.88kW時，對9種不同阻塞比的臨界風(fēng)速進行模型試驗研究。結(jié)果表明:有列車阻礙物時臨界風(fēng)速明顯降低，并隨著阻塞比的增大而減小，且減小比例略小于阻塞比;對臨界風(fēng)速的測量值進行數(shù)據(jù)擬合得到阻塞比修正系數(shù)為0.548，從而提出考慮隧道阻塞比時臨界風(fēng)速的計算公式;對比分析本實驗所得與既往研究所得臨界風(fēng)速減小比例與阻塞比的關(guān)

4、系，認為火源燃燒面高度、火源位置（火源與阻礙物的相對位置關(guān)系、火源在阻礙物內(nèi)/外部）和列車側(cè)壁開口面積是導(dǎo)致有列車阻礙物時臨界風(fēng)速減小比例與阻塞比關(guān)系不同的主要因素。
　　(3)鐵路隧道火災(zāi)時，橫通道是人員逃生的重要通道，而橫通道臨界風(fēng)速是橫通道能否有效防煙的重要參數(shù)。通過對影響橫通道臨界風(fēng)速的相關(guān)因素進行量綱分析，并采用數(shù)值模擬方法量化研究了火源熱釋放率、縱向風(fēng)速、橫通道防火門高及門寬、橫通道與隧道夾角等因素對橫通道臨界風(fēng)速的影