西成高铁隧道灭火战斗调研分析

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摘要：本文针对即将建成的西成高铁隧道火灾灭火展开讨论，并结合宝成铁路109隧道火灾的实例，从火灾特点分析、灭火方案确定、灭火方案实施等方面，分析了铁路隧道火灾灭火技术的要点，进行了高铁隧道火灾灭火的经验分析和总结。

关键词：铁路隧道火灾灭火

引言：西成高铁是西安至成都客运专线，北起西安北站，经户县进入秦岭山区，经佛坪、洋县、汉中、宁强至陕川界。陕西境内全长342.937km。预计2017年11月30日竣工建成后，西安至成都火车运行时间预计在3小时以内，将极大的促进汉中的经济发展。全线10公里以上特长隧道共有7座，其中设计最长的秦岭天华山双线隧道，长达15958m，在所有的火灾灭火过程中，铁路隧道火灾是比较特殊的一种，因其具有隧道封闭、积热不散、有害气体浓度高、封堵困难、高温情况下有爆炸可能、隧道纵深距离长等特点，使得铁路隧道火灾的战斗面窄，灭火抢险十分困难。由于汉中此前缺乏扑救高铁隧道火灾的典型战例，笔者结合以前的兄弟单位成功案例和个人经验对铁路隧道火灾灭火展开讨论。

一、高铁隧道火灾分析

1、西成高铁汉中段建设于秦岭山脉之中，为了缩短路程，减少运行时间，故在秦岭山脉中开通多条隧道。而秦岭山脉又为地质灾害多发地域，地质灾害易造成隧道的损坏，甚至危机过往高铁的安全。

2、隧道相对封闭，发生火灾后，积热不散，温度迅速升高；燃烧产生的各种有害气体，浓度高，排出困难。

3、整个隧道既有直墙棚洞，又有直曲墙隧道，棚洞顶部孔洞距地面时长有10多米高，封堵困难。

4、地震后隧道内部路基局部松散裂缝，蓄水难。隧道内部出现裂缝之后，很多扑救火灾的水在射入之后无法蓄水，水会随着改变的地形而流出。

5、高铁发生火灾后内部大量的乘客需要疏散转移，在这个过程中还要营救被困群众和扑灭火灾，任务难度十分艰巨。

6、长时间高温烘烤、地震引起的地质灾害，用石材构筑的隧道随时有塌方、冒顶的危险。高铁在隧道内部发生危险通常伴随车内电气造成的火灾，火灾烘烤石质材料后很容易造成崩塌。

7、隧道纵深距离长，战斗面窄，灭火抢险困难。秦岭山区的隧道长度往往超过1000米但宽度只有不足10米，而通常消防车辆的最大供水距离是400米。

二、高铁隧道灭火战斗方案的确定

1、首先应对被困人员进行疏散，在疏散过程中应有水枪、排烟于破拆交替掩护的过程。疏散人员的过程中也是灭火的过程，尽可能的将火势进行压制不让其蔓延出隧道外，待人员疏散完毕后进行封堵灭火。

2、封堵窒息要调集整体力量，对隧道口、中间棚洞口进行封堵，消防指战员要加强协助配合，确定主攻方。这个过程中要避免车辆无法靠近问题，铺设水带供水距离长。

3、设置若干遥控移动炮进行射水冷却，喷射泡沫灭火；同时在中间棚洞和隧道口设置若干手抬机动泵直接向隧道内注水降温，并设立观察哨、划定警戒区、组织力量侦检，明确任务分工，提出注意事项和要求。

4、做好战斗展开前的准备工作：一是选取在靠近隧道处停放数十辆战斗车的作战场地，并打通由接近隧道的通道，在隧道下方不适合作业处要用钢管搭建10×10米战斗平台；二是筹集数十台手抬机动泵、超过10000米的水带、10具以上移动炮；三是调集30到60吨抗溶性泡沫。

三、高铁隧道灭火战斗方案的实施

1、封堵窒息。组织力量开始对隧道和棚洞实施封堵。隧道口利用沙袋封堵，中部棚洞顶部孔洞利用石棉被封堵，其余部位根据火情变化进行相应处置。封堵过程中的中部棚洞孔洞会由于隧道内燃烧猛烈，火风压大，洞口导致多次封堵多次爆开，中间棚洞孔洞不一定能完全封堵。隧道其余部位也不能完全封闭。火大、烟浓、温度高、辐射热强，造成了作业人员不能靠近，无法实施封堵。但会大幅度减少了空气进入量，延缓了燃烧速度，有效地避免了混合性爆炸气体的形成，防止了连续爆炸的发生，为指战员深入隧道冷却灭火创造了条件。

2、注水降温。搭建铺设水带的便桥，棚洞外壁架设用于登高铺带的塔架，实施注水降温。利用消防车铺设数条供水干线向隧道内注水降温。为了加大注水强度，尽快降低隧道内部温度，根据情况加强铺设取供水管线，实施注水降温。

3、启封灭火。为了提高降温效果，加快战斗进程，缩短灭火排险时间，在条件适合的情况下将注水降温改为射水冷却。启封隧道口，直接用移动水炮和水枪深入隧道，对罐体和隧道墙体进行冷却。为了内攻直接冷却灭火，侦察员要在机动水枪的保护下，从坍塌缝隙进入隧道进行侦察，根据侦察结果，指挥员做出决定。在隧道口设置的水炮，由隧道的两个方向相互掩护逐步推进，最终对车体实施降温。此次侦察为指挥部采取启封灭火措施提供了依据。

4、起覆排险。通过爆破后，对周围坍塌物进行清理，灭火抢险指挥部专门部署水枪射水冷却保护，其余水炮逐步向前推进，再将损毁车体拖出隧道。防止再次燃烧要采取了出水枪冷却监护，用高压气泵吹动水泥粉清扫的方法处置。吹扫完毕，排除了危险，最后将损毁的车体拆解处理。

四、高铁隧道灭火战斗分析和总结

1、同步侦察是灭火抢险战斗致胜的重要前提

以109隧道灭火抢险战斗中为例，消防指战员冒着生命危险，先后侦察42次，为科学决策指挥、合理部署力量、组织实施战斗行动提供了可靠的依据。灭火救援指挥部根据侦察情况制定了火灾事故处置方案；侦察小组靠近侦察，棚洞外壁最低温度为40℃，是近战条件具备，届时把搭建灭火战斗平台远距离射水变为搭建过江浮桥铺设水带直接注水；侦察人员多次从隧道坍塌缝隙处由外向内实施侦检，获取了大量信息，指挥部据此将根据情况注水降温改为直接冷却灭火。在灭火抢险过程中，至始至终不断进行侦察，保证了战斗行动科学合理、安全高效进行。

2、根据实际情况及时调整战术是高铁隧道灭火战斗的关键

历次铁路隧道火灾扑救的经验作法，基本上都是严密封堵、窒息灭火、大量注水冷却，防止复燃。但是，一旦在内部大火猛烈燃烧，产生大量高压气体，隧道内压力不断升高的情况下，要封堵高悬于十几米高的棚洞孔洞，难度非常大。

据此，灭火指挥部要经过反复侦察研究，改变处置方法，变注水降温为直接冷却，加快冷却灭火进度。在没有启封的情况下，利用棚洞坍塌顶部露出小洞口，架设水炮直接向罐体和洞壁射水冷却，适时逐步向洞内推进。后一架水炮保护着前一架水炮，步步为营，梯次推进，逐步深入。同时在隧道中部和北口架设排风机，将隧道内的有毒可燃气体、高温浓烟排出，减轻主进攻方向的压力，为直接深入洞内冷却灭火创造条件，大幅度加快了灭火抢险的速度。

3、密切协同配合是灭火救援高效推进的重要保证

一是充分研究论证，制定了科学合理的灭火抢险方案。灭火指挥部在全面进行侦察、综合分析、反复论证的基础上，详细制定了处置方案，为完成灭火抢险任务奠定了基础。二是正确运用战术，牢牢把握灭火战斗主动权。适时运用封堵窒息、注水降温、直接冷却、启封灭火、起覆排险、梯次进攻等战术措施，既争取了灭火战斗主动权，又确保了参战官兵无一伤亡。三是科学研判火场态势，坚持合理有效的处置方法。宝成铁路109隧道灭火战斗过程为例，过程中总指挥部要求在隧道中部棚洞通风口处开辟第二条进攻路线，灭火指挥部认为，隧道南北两头同时进攻，浓烟、有害气体无法排出，影响战斗进攻。建议坚持从隧道南口进攻不动摇，被总指挥部采纳。四是密切协同配合，确保了灭火抢险行动有力有序开展。

高铁隧道灭火战斗，参战单位将会有几十个，参战人员将多达上千人，在隧道加固与灭火行动的配合、起覆事故车辆与侦检保护的配合、修复铁路与供水冷却的配合、器材供应的配合、生活保障的配合等方面，所有参与抢险的单位和人员必须积极协作密切配合，整个抢险战斗要紧张有序，才能最终保证了灭火战斗的顺利进行。

参考文献：

[1]李洪．特长铁路隧道火灾烟气蔓延特性及危害性研究[D].2010年中南大学硕士论文

[2]李修柏.特长高速铁路隧道火灾人员疏散研究[D].2013年中南大学博士论文

[3]张念，谭忠盛.高海拔特长铁路隧道火灾烟气分布特性数值模拟研究[J].中国安全科学学报，2013，6．