雙向通行消防車在隧道險情救援中的有效使用

譚佳麗

（青島市消防救援支隊，山東 青島 266000）

0 引言

現(xiàn)階段，隨著我國交通行業(yè)的高速發(fā)展，道路級別愈來愈高，公路中隧道的規(guī)模及數(shù)量急速增長。目前，國內(nèi)落成的隧道已達8 000多座，并且長度也相較過去大幅度加長，總里程超過5 000 km，這其中的超長距離隧道達到了270余處之多，長度超過1 150 km。我國最長的公路隧道為秦嶺終南山的公路隧道，總里程為18.05 km，雙向隧道的總里程為36.05 km。此類隧道尤其是超長隧道數(shù)目及總長度的快速增長，直接導致隧道內(nèi)的火災及交通肇事頻繁發(fā)生。隧道內(nèi)部的火情災害具有蔓延速度較快、有害煙氣在狹小空間擴散困難并且可視范圍有限、解決難度高、施救時間長等特征。

相對來講，在道路系統(tǒng)中的隧道內(nèi)部的結構和普通道路有較大的差異，其內(nèi)部是一個比較封閉的管狀且比較狹窄的三維空間，一些配套的設施的建筑結構相對特殊、環(huán)境大體上屬于密閉類型的結構，再有就是通風方面效果較差，如果隧道內(nèi)部發(fā)生火情，相關可燃物生成的濃煙會由起火位置以較快的速度沿著隧道兩端迅速擴散，并且有毒有害氣體的擴散非常困難，這樣就使隧道內(nèi)部的有毒有害氣體濃度升高，對被困人員的生命造成巨大的威脅，特別是隧道中間部位的火情更加嚴重。即使隧道內(nèi)是普通交通事故，消防車的行進也會因為現(xiàn)場秩序的混亂、道路空間的限制等情況不能順暢進行，極大地限制了車輛的機動性，由此給消防及救援任務的執(zhí)行帶來顯著的不利影響。

因此，適于隧道消防及救援任務的雙向行駛的兩用隧道救援車輛必將成為未來的發(fā)展趨勢。怎樣做好公路隧道內(nèi)部火災救援及應急搶險任務，是新時代下消防部門需要應對的重要課題。消防相關部門需要配合隧道內(nèi)部火災特征和緊急救援的實際情況，給出改善及提升的相關建議，促進消防車生產(chǎn)企業(yè)研發(fā)、整改及完善隧道用消防車的綜合性能。

1 雙向通行消防車功能及現(xiàn)狀

雙向通行消防救援車是指具備2個駕駛室的消防救援車輛，車輛兩端各有一個駕駛室，主駕駛室布置為雙排座椅，總共設有6個座席，副駕駛室布置單排座椅，只有2個座席。該車輛的二類底盤與其中一個主駕駛室是由同一個公司生產(chǎn)制造的，然而副駕駛室是由另外一家專業(yè)汽車改裝公司生產(chǎn)制造的。此車輛儲水量可達最大2 000 L。該車輛配置四輪同時轉向，該配置可以最大限度地減小轉彎半徑，該車輛在倒車或者轉彎時不用掉頭、節(jié)省時間并且方便快捷，尤其適合于在狹窄街道或者隧道火災險情救援過程中工作?，F(xiàn)階段，全世界這種雙向通行消防車的保有量非常少，亞洲不到10輛。因此，這種消防車的制造成本非常高，普通配置售價1 000萬元人民幣。

2 隧道內(nèi)部險情救援用消防車輛應用情況

隧道內(nèi)部火災（如圖1所示）撲滅及事故緊急救援情況的處理，尤其是隧道內(nèi)部的火災撲滅是國際上普遍認同的困難課題。2012年，歐洲某國消防救援車輛生產(chǎn)制造公司研制的國際上第一輛雙頭隧道用救援消防車輛，該車輛在首尾兩處設置了2個駕駛室、4個各自獨立并且配備壓縮空氣鋼瓶進行供氣的救援用艙室、微機操控的監(jiān)控系統(tǒng)、設備和車輛本身的保護裝置、電動機四輪驅動裝置等，一般是以救援、偵查檢測任務為主要功能[1]。

圖1 隧道內(nèi)部火災

另外的相關企業(yè)例如德國的史密茨公司也開發(fā)了相關的隧道用消防車輛，相比之下各有特色。最近一個階段，國內(nèi)消防車輛生產(chǎn)商學習國際同行業(yè)的先進車型的寶貴經(jīng)驗，研制了第四代國產(chǎn)雙頭隧道用消防車輛，該車具備雙駕駛室雙向行進、行駛過程中同步滅火作業(yè)、偵查檢測除煙及照明、操作面板的人性化程度優(yōu)良等先進特性。國產(chǎn)隧道用消防車輛處在普及的階段，和進口同類產(chǎn)品相比，具備較高的性價比，使用、維護及保養(yǎng)方便等特點，然而其還必須綜合撲火及救援的實際情況，進一步提高滅火作業(yè)的相關功效。

3 雙向駕駛消防車特性和設計要求

雙向駕駛的特種消防車輛改變了常規(guī)消防車的動力傳動結構，采用單動力但是雙向傳動及控制的模式，使車輛能夠雙向駕駛；采用CAN總線控制方案，達到了車輛雙向行進的模式切換及穩(wěn)定操控；采用電控技術，達到了雙向駕駛過程中轉向系統(tǒng)互鎖的效果，保證車輛能夠雙向穩(wěn)定駕駛；采用電控技術，達到了雙向制動互鎖的效果。此類車輛的研制成功彌補了我國雙向駕駛特種消防車輛的空白。依照GB 7956.1—2014消防車的劃分標準，雙向駕駛消防車輛歸類到專勤消防車輛一類，指的是配備增壓型駕駛室、乘員艙及發(fā)動機室，能夠實現(xiàn)雙向行進作業(yè)，適用于撲滅隧道內(nèi)部火災險情的消防車輛。

3.1 雙向行進能力便于隧道救援的快速進攻與撤退

我國生產(chǎn)的隧道用消防車輛搭配了雙向駕駛的消防車輛專屬底盤結構，使用液壓式助力轉向裝置、雙轉向橋結構、單車橋驅動系統(tǒng)（4×2）、雙向駕駛、防抱死系統(tǒng)（ABS）等，尤其是在車頭位置安置駕駛室及在車尾位置安置駕駛室及乘員艙，切實應對隧道內(nèi)部空間的道路因為狹窄引起的相關車輛無法調頭的困難，既可確保消防指戰(zhàn)員迅速抵達事故現(xiàn)場，又可保證車輛將被困人員迅速帶離火災或者事故現(xiàn)場[2]。雙向行駛隧道消防車如圖2所示。

圖2 雙向行駛隧道消防車

3.1.1 裝備氧氣濃度探測裝置

消防車輛通常使用發(fā)動機（引擎）提供行進動力，保證內(nèi)燃機運轉需要確?？諝饧叭剂媳３痔囟ǖ呐浔?，也就是通常來說的空燃比，空氣內(nèi)的氧氣含占比約為22%，在汽油進行燃燒的情況下要求最低的氧含量為14.5%，否則無法進行燃燒反應。應用柴油、汽油為燃料的發(fā)動機（引擎），其空燃比分別是14.3、14.7。隧道內(nèi)部在出現(xiàn)險情的時候充斥有毒、濃煙等極端環(huán)境，需要在消防車輛內(nèi)外裝備氧氣濃度探測裝置，實時監(jiān)控車輛所在環(huán)境中氧氣的濃度，第一時間提示駕駛員調整車輛位置，合理地判斷撤離時間，防止車輛出現(xiàn)熄火情況。能夠研究及分析中型和小型消防救援車輛使用配置電動機、輔助起動機用來實現(xiàn)發(fā)電機工作，該系統(tǒng)的缺點是發(fā)動機產(chǎn)生的動力和消防車引擎對比比較小，搭載的蓄電池組電池容量受限、發(fā)電功率比較小，很難確保消防救援車輛電動機及消防噴水水泵長周期工作。

3.1.2 駕乘室內(nèi)部設置增壓設備

隧道內(nèi)部的大量煙氣無法輕易散去，這種情況會導致隧道內(nèi)部的壓力急速上升，有毒有害的煙氣可能透過車門、其他縫隙等處向駕駛室及乘員艙擴散。最好設置壓縮空氣儲氣裝置、移動氣源等輔助供氣設備，確保駕乘人員處壓力大于環(huán)境壓力，防止有毒氣體向駕乘空間擴散?？梢允褂醚b備（3～4）套壓縮空氣氣瓶進行供氣（1組=42L/個×35MPa×4個），借助平衡設備實時監(jiān)控車內(nèi)外的大氣壓力，第一時間調整向駕乘空間施加的空氣補給，確保駕乘空間內(nèi)部人員能夠正常呼吸及清晰的能見度，不過該系統(tǒng)的缺陷是擠占車內(nèi)的寶貴空間。依據(jù)GB 7956.1—2014消防車車寬不大于2.55 m、車高不大于4.5 m的要求，只能增加車長這個參數(shù)來保證設備的安裝空間，勢必降低消防車在狹窄環(huán)境下運行的機動性及靈敏度；應用移動氣源，并且在駕駛室內(nèi)部裝備壓力平衡及泄壓設備，該系統(tǒng)的缺陷是后面的消防人員根據(jù)乘員室的壓力變化調控氣體供給量相對困難、補氣過多可能造成火勢蔓延等。除此以外，雙向通行隧道用消防車駕駛室和外界相通的車門縫隙及漏水孔洞等位置需要使用耐高溫的密封圈進行密封及封堵，起到提高雙向通行隧道用消防車密封性能的作用。

3.2 現(xiàn)場偵查及周圍參數(shù)探測能為指揮者提供適當?shù)臎Q策根據(jù)

隧道內(nèi)部火情災害的撲救作業(yè)中首選步驟即為良好的現(xiàn)場環(huán)境偵測及環(huán)境觀察[3]，強調以“救人為主”的主導思路。消防指戰(zhàn)員抵達事故現(xiàn)場后需要盡量迅速使用隧道用消防車輛上的偵查設備，準確定位隧道內(nèi)的被困人員所處的位置及人員數(shù)量、火情燃燒的具體情況、著火點及火勢蔓延方向及趨勢、滅火作戰(zhàn)的方式以及被困人員撤離的線路，實時進行檢測及監(jiān)控隧道內(nèi)部有害煙塵氣體的具體成分及各個組分的含量、空氣中含有的氧氣含量變化趨勢等參數(shù)和信息，為相關指揮中心的指揮員敲定或者更改撲救及救援方案提供相應的決策根據(jù)。

根據(jù)隧道內(nèi)部火災撲救及事故救援的實際情況，相關工程技術人員認為除了隨車配備的有毒煙塵氣體、易燃氣體、?；窢顟B(tài)監(jiān)控、設置相關的隧道坍塌風險紅外線監(jiān)控、溫度測量、電子氣象信息和漏電監(jiān)控裝置等現(xiàn)代化探測儀器及消防作戰(zhàn)用紅外線熱成像儀等偵查檢測裝置之外，還需要將雷達生命數(shù)據(jù)探測裝置歸入必配的裝備范疇，應用該設備的非接觸能力、信號穿透力強、可以精確鎖定探測信息等優(yōu)點，適合在自由空曠的空間及透過非金屬材質進行生命信息探測，可以針對被困在倒塌的建筑物、廢墟之中、土壤里等的被困的幸存者或者對位于煙、塵充斥的環(huán)境中的被困人員生命體征實施主動搜尋和探測作業(yè)，這樣可以幫助于現(xiàn)場消防指戰(zhàn)員搜尋及幫助被困群眾，最大限度地保護災害中人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

與常規(guī)的消防用紅外線熱像儀、音頻或者視頻生命信息探測裝置相比，上述設備對于溫度、濕度、現(xiàn)場地貌及噪聲等相關要素的影響的抵抗能力更加優(yōu)異，突破了紅外線生命信息探測裝置受到溫度波動的顯著影響、遭遇物體遮擋信號中斷的弊端，同時也突破了音頻、視頻生命信息探測裝置空間信息傳播衰減幅度大、受到環(huán)境條件反射干擾嚴重及受水氣、冰塊、石塊及土壤阻擋失真等弊端。

3.3 貫徹火災救援方案及實行滅火救援作業(yè)

雙向通行隧道用消防車輛在到達火災險情現(xiàn)場以后，相關消防救援員應該使用車輛自帶的滅火裝置及滅火救援設備展開滅火救援作業(yè)，與此同時指導并疏散被困人員及重要物資的轉移工作。

3.3.1 使用雙向通行隧道用消防車輛自帶救援裝備排煙及照明作業(yè)

雙向通行隧道用消防車輛在行進過程中及固定在營地時，能夠使用車輛前置炮噴射開水霧及排煙機進行煙霧排出、驅趕煙霧及使救援火情現(xiàn)場溫度降低，但是需要確定煙霧排出的方向。相關救援數(shù)據(jù)表明，消防指戰(zhàn)員依據(jù)隧道排煙體系煙霧氣體的活動方向，第一時間調整水炮及排煙機煙霧排出方向，一定要確保機煙霧排出方向相同，否則將會妨礙及明顯抑制煙霧排出效果。與此同時，使用救援車輛自帶的升降照明裝置對火災救援現(xiàn)場進行照明。因為白色光帶在煙霧中的穿透能力非常微弱，推薦把部分燈光變成黃光或者配備黃顏色過濾鏡片的燈罩外殼，為消防指戰(zhàn)員依據(jù)火災險情現(xiàn)場實際使用要求挑選燈光的顏色。

3.3.2 救援裝備配帶齊全營救待救援人員

消防救援員在保證本身安全防護的前提條件下，建議優(yōu)先挑選具備急救功能及具有顯示電子壓力的儀器儀表、平視壓力顯像設備的正壓式空氣呼吸機（如圖3所示），配帶強制型送風系統(tǒng)呼吸裝置、強化型過濾防毒面具、救援擔架和身體綁定氣囊等救援設備，使用救援作業(yè)燈、強化光源照明裝置實施照明，沿途搭建生命救源照明線，擺放自蓄式燈及吸附模式自發(fā)光導向指示標識或者救援照明裝置，并且使用雙向通行隧道用消防車輛照明裝置自帶強光大燈實行照明作業(yè)，與此同時指導并疏散被困人員沿著安全合理的線路撤離，并且要第一時間營救被困人員。

圖3 正壓式空氣呼吸機

3.3.3 充分發(fā)揮隨車裝備的優(yōu)異性能開展救援

消防救援員能夠使用便攜式及背載式破拆工具模塊，針對制約消防救援作業(yè)的障礙物進行行之有效的破拆工作。在發(fā)現(xiàn)火點以后能夠把雙向駕駛隧道用消防車輛前端炮切換成噴射泡沫或者直流水柱的模式，也能夠搭建噴水水帶使用消防救援水槍噴射壓縮空氣A、B類滅火泡沫實施救援行動，推薦首先使用空氣壓縮泡沫滅火救援系統(tǒng)（CAFS）。在雙向駕駛隧道用消防車輛所在隧道環(huán)境溫度非常高的時候，需要打開消防救援車輛自身防護系統(tǒng)，進行水霧噴射對雙向駕駛隧道用消防車輛及輪胎實行溫度降低及保護。

4 結語

綜上所述，國內(nèi)雙向駕駛隧道用消防車輛的研發(fā)和配套技術的攻關，可以顯著提高此類車輛配備消防隊伍的比例。如果相關隧道中突發(fā)火情或者其他事故，消防指戰(zhàn)員可以第一時間到達事故現(xiàn)場實施救援活動。與此同時，國產(chǎn)隧道專用消防車輛和國外隧道專用消防車輛對比，具有非常顯著的造價成本、教育培訓及售后服務等優(yōu)點，具有非常良好的經(jīng)濟利益及工作效率，對于保護廣大人民群眾的生命財產(chǎn)安全、保證消防指戰(zhàn)員進行搶險救援、減少事故災害對于公用交通設施的傷害程度具備非常關鍵的意義?，F(xiàn)階段，該車型雙向通行隧道用消防車輛已經(jīng)在國內(nèi)某省的部分消防支隊內(nèi)使用及測試，車輛功能及技術參數(shù)性能有待更進一步的完善。