離岸特長沉管隧道火災(zāi)排煙試驗研究.pdf

1、火災(zāi)是海底特長沉管隧道內(nèi)最大的風(fēng)險，火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧是人員死亡的主要原因，不加控制或者控制不當(dāng)將導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。對海底特長沉管隧道側(cè)向集中排煙系統(tǒng)煙霧的控制，成為了運(yùn)營防災(zāi)減災(zāi)的核心問題，本論文研究解決海底沉管隧道運(yùn)營火災(zāi)排煙的關(guān)鍵問題。通過國內(nèi)外調(diào)研、理論分析、數(shù)值計算和物理試驗等多種手段，本論文重點(diǎn)研究4項關(guān)鍵技術(shù):單組排煙口合理排煙量的分析;排煙口開啟組數(shù)試驗分析;排煙閥開啟角度分析;不同縱坡模式下火災(zāi)煙控方案的研究，提出了沉管隧道

2、在火災(zāi)工況下側(cè)向集中排煙系統(tǒng)煙控策略。為港珠澳沉管隧道的側(cè)向集中排煙系統(tǒng)煙控策略提供技術(shù)支持，并為編制《離岸特長沉管隧道工程防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)》提供依據(jù)，社會經(jīng)濟(jì)效益顯著。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴單組排煙口合理排煙量的研究。對沉管隧道火災(zāi)煙氣進(jìn)行有效控制，必須進(jìn)行排煙，確定單組排煙口合理的排煙量直接關(guān)系到煙控效果。通過排煙量的理論計算分析、單組排煙口排煙量數(shù)值計算以及增大排煙量對煙氣控制效果的影響分析，最后得到沉管隧道火災(zāi)時合理的排

3、煙量。⑵排煙閥開啟角度試驗研究。在隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，從監(jiān)控中心啟動軸流風(fēng)機(jī)開始排煙，在開啟排煙口組數(shù)確定的條件下，為了不致隧道內(nèi)煙氣紊亂，保護(hù)隧道煙氣處于分層狀態(tài)，使人員車輛盡快逃生，需保證排煙時排煙口煙氣流速均勻。由于排煙閥的開啟角度與排煙口有效過風(fēng)面積一一對應(yīng)，因此，在試驗過程中，主要通過物理試驗和數(shù)值仿真試驗，來研究各組排煙口的最優(yōu)開啟角度，以確定最佳的排煙閥設(shè)置方案。⑶排煙口開啟組數(shù)試驗研究。集中排煙系統(tǒng)中，煙控的關(guān)鍵在于制定合

4、理的通風(fēng)排煙控制方案，排煙控制主要在于排煙口開啟的組數(shù)與角度。主要通過數(shù)值仿真試驗，研究雙向軸流風(fēng)機(jī)開啟時排煙效果分析，以及單側(cè)軸流風(fēng)機(jī)開啟時排煙效果分析，最后提出火災(zāi)工況下排煙口的合理開啟組數(shù)方案。⑷側(cè)向集中排煙模式下火災(zāi)煙控策略研究。采用FDS火災(zāi)動態(tài)仿真軟件，建立1∶1足尺沉管隧道火災(zāi)仿真模型。探討當(dāng)火災(zāi)發(fā)生在沉管隧道內(nèi)不同坡度，應(yīng)采用哪種排煙組織方式（雙向均衡排煙、下游端單向排煙、上游端單向排煙），采取怎樣的排煙口開啟方案（上游