8-66932-运行旅客列车隧道火灾模型实验及数值模拟

列车停靠隧道内救援站过程中活塞风变化的数值模拟分析曾艳华;白赟;周小涵;阮亮红【期刊名称】《中国铁道科学》【年(卷),期】2016(037)004【摘要】采用流体动力学数值模拟软件FLUENT的动网格技术,建立列车驶向隧道内救援站的动网格模型,模拟和分析列车在驶向救援站的过程中(分别以匀速、减速和停车3种行驶状态运行时)处于不同位置的断面活塞风变化情况.结果表明:当列车匀速刚驶进隧道时,列车侧面环腔区域的活塞风方向与列车运行方向相反,之后,在列车匀速和减速状态下的活塞风方向与列车运行方向相同,但由于列车的行驶速度远大于活塞风的速度,因此当列车中后部发生火灾时所产生的烟气不会从列车尾部流向列车头部;当列车停靠在救援站中部时,救援站入口、出口及中部环腔区域内的活塞风由列车尾部流向列车头部方向,并在列车停车5 min后活塞风的速度方能衰减到2.0m·s-1以下;在列车停靠救援站的过程中,火灾烟气将流入疏散横通道.建议在进行救援站通风排烟设计时,重视列车停靠救援站初期的活塞风对列车火灾烟气流动的影响,以保证列车内人员安全疏散.【总页数】6页(P128-133)【作者】曾艳华;白赟;周小涵;阮亮红【作者单位】西南交通大学土木工程学院,四川成都610031;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031;西南交通大学土木工程学院,四川成都610031;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031;西南交通大学土木工程学院,四川成都610031;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031;中铁大桥勘测设计院集团有限公司,湖北武汉430050;西南交通大学土木工程学院,四川成都610031;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】U231.96【相关文献】1.地铁隧道内列车活塞风的计算方法 [J], 刘伊江2.单线双竖井的铁路隧道内列车活塞风的计算方法 [J], 彭劲松3.列车运行引起的高寒地区隧道内活塞风效应研究 [J], 苟胜荣;吴亚平;付江涛4.隧道内列车活塞风效应数值模拟分析 [J], 崔景东;李炎;刘炎举;黄帅帅5.地铁列车进站过程中活塞风对站台屏蔽门的影响——以杭州地铁为例 [J], 董梦雪;赵帅帅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

公路隧道火灾烟气流动的数值模拟
雷兵
【期刊名称】《华南理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2008(036)002
【摘要】为满足公路隧道火灾安全体系研究方面的需要,以成都天府隧道为对象,建立了隧道火灾烟气流动的数学模型和物理模型.采用CFD方法,利用Phoenics 3.6.1软件对该工程实例在纵向通风控制条件下的火灾烟流进行了数值模拟,给出了不同纵向通风速度下火灾烟气的浓度场、温度场等的分布规律,讨论了烟气的发展情况,得到了不同区段火和烟气对人构成威胁的情况,并对隧道火灾的控制、救援和人员疏散提出了一些建议.
【总页数】6页(P64-69)
【作者】雷兵
【作者单位】西南交通大学机械工程学院,四川,成都610031
【正文语种】中文
【中图分类】X928.7
【相关文献】
1.某公路隧道火灾烟气流动和人员疏散模拟分析 [J], 王松;王子云;梁园;王军
2.长大高速公路隧道火灾烟气流动特性研究 [J], 韩冬卿
3.风门对矿井火灾烟气流动特性影响的数值模拟研究 [J], 鹿广利;田梦雅;周浩
4.高速列车火灾烟气流动与控制的数值模拟 [J], 刘新蕾;周子涵
5.高速列车火灾烟气流动与控制的数值模拟 [J], 刘新蕾;周子涵
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南昌航空大学学报：自然科学版Journal of Nanchang Hangkong University: Social Sciences第34卷第2期2020年6月Vol. 34 No. 2Jun. 2020倾斜有曲率隧道火灾中烟气扩散的数值模拟熊鑫鹏，龚剑，黎琳，李祺，陈璐丝(南昌航空大学土木建筑学院，南昌330063)［摘 要］为了研究在倾斜有曲率的隧道内汽车发生火灾时烟气的蔓延规律，建立了南昌市红谷隧道一入口处的全尺寸模型，运用Fluent 软件对不同风速和不同火源功率下的隧道火灾进行了数值模拟分析,探究了抑制火灾烟气逆流的临界风速;通过与经验公式所算的结果进行比较,验证了数值模拟的可靠性。

结果表明:坡度的存在使得火灾烟气更多的向隧道 上坡方向蔓延;纵向通风风速太小对烟气蔓延会产生不利的影响，风速达到或大于临界风速时对烟气的控制效果较好;当风速达到临界风速时，曲率的存在使得隧道内侧和外侧的温度呈现不对称分布;隧道火灾火源功率为5、10、20 MW 时，临 界风速大概分别为2.0、2.5、3.0 m/s,模拟结果与经验公式所算的值变化趋势相似。

［关键词］倾斜有曲率隧道；隧道火灾；烟气流动；数值模拟；临界风速［中图分类号］U458 ［文献标志码］A doi ： 10.3969/j.issn.2096-8566.2020.02.008［文章编号］2096-8566(2020)02-0051 -07Numerical Simulation of Smoke Flow in Inclined Tunnel with CurvatureXIONG Xin-peng, GONG Jian, LI Lin, LI Qi, CHEN Lu-si(School of Civil Engineering and Architecture, Nanchang Hangkong University, Nanchang 330063, China)Abstract: In order to analyze smoke spread in the case of automobile fire in the inclined tunnel with curvature, a full-size model of the entrance of Honggu tunnel in Nanchang was established. Numerical simulation of tunnel fires under different wind speeds anddifferent heat release rates of fire source was carried out by using Fluent software, and the critical wind speed to suppress the adverseflow of smoke was investigated. The reliability of numerical simulation is verified by comparing the results with empirical formulae from other scholars. The results show that the existence of slope causes more smoke to spread towards the uphill direction, if windspeed of longitudinal ventilation is too small, it will have a negative effect on the spread of smoke, if wind speed reaches or exceeds the critical wind speed, control effect of smoke is quite good, if wind speed reaches the critical wind speed, asymmetricaldistribution of temperature in cross section of tunnel appears due to curvature of tunnel, if heat release rate of tunnel fire is 5, 10 and 20 MW, the critical wind speed is approximately 2.0, 2.5 and 3.0 m/s, respectively. The simulation results are similar to the variationtrend of values calculated by empirical formulae.Key words: inclined tunnel with curvature; tunnel fire; smoke gas flow; numerical simulation; critical wind speed［收稿日期］2020-02-10［修回日 12020-03-20［基金项目］国家自然科学基金(51408292)；南昌航空大学研究生创新专项(YC2018068)；江西省教育厅科技项目(GJJ180534)；南昌航空大学博士启动金(EA201311359)［通讯作者］龚 剑(1982—),男，博士，副教授。

基于一维流动模型的高速列车隧道交会空气阻力数值模拟研究JIA Yongxing;LI Mianhui;MEI Yuangui【摘要】应用一维可压缩非定常不等熵流动模型和广义黎曼变量特征线法,考虑列车交会诱发的空气压力和流速变化,提出高速列车隧道交会空气阻力的计算方法.研究中国标准动车组CR400AF隧道交会列车空气阻力变化规律,分析列车交会位置、隧道长度、阻塞比、列车运行速度和列车长度对列车空气阻力的影响.结果表明:在研究隧道内列车空气阻力和列车周围气流流动时必须考虑压缩波和膨胀波的传播方向,交会位置对平均列车空气阻力的影响较小;在隧道中央等速交会时,列车空气阻力随隧道长度、阻塞比和车速增大而增大,且这3者的影响程度依次增大;平均列车空气阻力与车速的2次方近似成正比,与阻塞比的0.67～0.75次方成正比,与隧道长度的0.01次方成正比;时速300～400 km等级16辆编组高速列车的平均列车空气阻力约为8辆编组的1.65～1.70倍.【期刊名称】《中国铁道科学》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】9页(P70-78)【关键词】高速列车;隧道;列车交会;列车空气阻力;一维流动模型;特征线法【作者】JIA Yongxing;LI Mianhui;MEI Yuangui【作者单位】;;【正文语种】中文【中图分类】U451.3;V211.3高速列车在明线运行时的空气阻力约占总阻力的80%，而在隧道内运行时的空气阻力在总阻力中的占比超过90%[1-2]。

可见，高速列车在隧道内运行时的空气阻力问题是关系到牵引计算及隧道限坡的重要问题。

早在1926年，就出现了描述列车在明线运行时所受运行阻力的Davis公式，即R=C1+C2V+C3V2，其中C3V2项表示空气阻力。

2003年颁布的欧盟标准EN14067-3给出了统一的列车运行阻力计算公式R=C1+C2V+TfC3V2(Tf≥1)，其中TfC3V2项表示空气阻力。

列车着火后继续在隧道中行驶的烟气特性郗艳红;毛军;白光;胡嘉伟【摘要】保障隧道列车着火后继续向前行驶的安全性是火灾应急救援的目标.文中采用计算流体动力学方法,使用STAR-CCM+软件的滑移网格功能,研究了不同列车行驶速度和火源热释放速率对隧道内烟气特性的影响,得到列车携带火源在隧道内行驶时烟气温度的分布规律和最佳行驶速度.结果表明:隧道列车着火后继续向前行驶时,存在一个使温度达到最低的最佳行驶速度50km/h;当列车运行速度恒定时,火灾热释放速率越大,人眼高度处的最高温度也越高;热释放速率恒定时,最高温度随着列车行驶速度的增大先减小后增大,呈开口向上的抛物线形状;随着着火列车向前运行,列车车顶进风口的最高温度逐渐上升,在隧道横断面的中性面上,最高温度值有较大的振荡;在隧道内340m处温度最低,但是也达到了166.45℃.列车顶部区域的温度过高,可能会被烧毁性破坏,因此可考虑在列车着火后继续向前运动的同时给隧道通风,以降低环形空间的温度.【期刊名称】《华南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(044)006【总页数】8页(P129-136)【关键词】地铁隧道;列车火灾;烟气特性;数值模拟;热释放速率;温度【作者】郗艳红;毛军;白光;胡嘉伟【作者单位】北京交通大学土木建筑工程学院∥轨道工程北京市重点实验室,北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院∥轨道工程北京市重点实验室,北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院∥轨道工程北京市重点实验室,北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院∥轨道工程北京市重点实验室,北京100044【正文语种】中文【中图分类】U231;TU89地铁隧道空间狭窄，热量易于积聚，列车在隧道内行驶发生火灾时，停在隧道内实施人员疏散和救援的难度很大.对于列车在区间隧道内着火的情况，德国、日本和我国地铁现行的安全措施均要求着火列车尽量驶到前方车站实施抢险救援[1],但是均未指出列车向前行驶的速度.隧道列车着火后继续向前行驶时会形成迎风风流[2]，当此风流流过火源时，会带走火源处的热量，使燃烧强度减弱；同时，该风流也可能促使分子运动加剧，从而使燃烧强度增大.Carvd等[3]通过研究发现，隧道内发生火灾时，强制通风可能会抑制较小的火灾规模，也会使较大的火灾规模增强，因此在采用通风来控制烟气时，要使用合理的通风风速.国内外学者对地铁火灾研究的较多[4- 11]，但是对隧道列车着火后继续向前行驶的安全性问题研究得较少[2,12- 13],且在这些相关研究中，均假定列车、火源和隧道处于静止状态，然而来流流向列车与列车携带火源在隧道内行驶的实际过程有一定差异.因此，文中采用STAR-CCM+的滑移网格方法，对隧道内列车着火后继续向前行驶进行数值模拟计算，分析着火列车周围烟气场的分布特性，为进一步研究有关的运动体火灾特性提供参考.笔者所在课题组进行了隧道列车运动火源模型实验，得到了一系列实验数据[14] .该模型是以北京某地铁车站的区间隧道作为原型，火灾模型实验台的几何比例尺为1∶8.为了验证数值模拟方法的正确性，以燃料加注量68.31 g、小车速度0.296m/s为例，对模型实验进行数值模拟计算.严格按照模型实验中的尺寸建模，数值模拟中设置的隧道顶面的热电偶分布与模型实验相同，示意图如图1所示.1.1 数值条件设定(1)初始条件.隧道内各处压力均为一个大气压；隧道长度、宽度和高度方向的速度均为0 m/s；环境温度为20 ℃.(2)壁面条件.隧道进出口均设置为压力出口边界，相对大气压强为0 Pa；隧道壁面和地铁列车壁面均为无滑移边界条件，壁面粗糙度为0.013 mm，辐射系数为0.85.1.2 计算结果与实验结果的对比由于篇幅有限，仅给出4个测点的温度对比图，如图2所示.由图可知：小车携带火源向前运动时，实验中的温度值围绕初始值上下波动；当火源经过测点时，温度达到最大值；当火源离开时，温度缓慢下降.而对于数值模拟结果，当火源到达测点之前，数值模拟的温度值均为室温；当火源到达瞬间，温度快速上升；火源离开之后温度缓慢下降.用这两种方法得到的温度的最大值仅相差5%，因此，可以认为数值模拟方法是适用的.2.1 计算模型及边界条件取北京某地铁车站的区间隧道为计算对象进行分析.隧道断面长×宽×高为1 290m×4.25 m×5 m，两车站长×宽×高为150 m×20 m×6.7 m；地铁列车单辆车厢长×宽×高为20 m×3 m×3.5 m，一共6辆编组，总长120 m.火源位于列车中部；采用笛卡尔坐标系，x、y、z分别代表隧道的宽度、长度和高度方向，列车沿y方向运行,隧道模型示意图如图3所示.在列车附近沿隧道纵向每隔50 m布置1个测点，沿隧道高度方向布置14个测点.沿隧道宽度方向测点主要布置在列车顶面与隧道顶壁之间、列车侧面与隧道侧壁之间的空间内，其中x=0.312 5 m为隧道与列车环形空间的中心线，x=2.125 0 m 为列车隧道(列车)中心线，如图3(b)所示.列车运行时间由列车的运行速度决定，计算时间步长为0.001 s.采用trim网格，网格量为650万.采用滑移网格技术来模拟列车的运动过程[15]，列车及其周围的网格按照规定方向和速度移动.在隧道围护结构和列车表面上，速度分量均采用无滑移边界条件.隧道及列车壁面均采用钢质材料，粗糙度均取为0.013 mm，辐射系数设为0.85.2.2 数值模拟的火灾工况共模拟30个工况，列于表1中，所有工况均假定产生的烟气全部在隧道中蔓延，而忽略进入到列车中的情况，故也不考虑列车内部的通风模式.列车到达的相对位置如图4所示,列车到达相应位置所需时间如表2所示.通过数值模拟结果，分析不同火源释放速率下着火列车在隧道内行驶的速度对温度的影响，进而确定列车在隧道中发生火灾时的最合理运行速度.3.1 车速对列车-隧道环形空间烟气分布的影响3.1.1 车顶与隧道环形空间以隧道宽度中心线x=2.125 0 m、隧道长度y=640 m及隧道高度z=4.324 m为典型位置，分析此处的温度随车速变化的规律.图5为同一热释放速率、不同车速时的测点温度图.由图可知，列车着火后继续在隧道内行驶时，在同一热释放速率下，列车的行驶速度对列车火灾的火势具有决定性的影响，测点的最高温度值均在列车速度为50 km/h时取得最小值，且各个热释放速率下的温度值都小于60 ℃，故此速度可以看成是着火列车在隧道中行驶的最佳速度.列车速度在20～50 km/h范围内，随着车速的增大，通过火源的迎风风流带走的热量也增多，即由导热、对流和辐射带走的热量大于由可燃物和氧分子接触面及接触几率增大产生的释热量增量，测点温度值随列车速度的增大而减小.随着迎风风流速度继续增大，即列车运行速度增大到60 km/h时，燃烧由燃料控制转变为通风控制，释热量增量大于由导热、对流和辐射带走的热量，同一热释放速率下，测点的温度值上升.3.1.2 人眼高度处烟气最高温度随列车速度变化的规律人眼高度处温度对人的生命安全极其重要，图6反映了人眼高度位置(z=1.500 m)的温度随热释放速率和列车速度变化的规律.由图可知，在同一热释放速率下，最高温度值均在列车速度为50 km/h时取得最小值，与车顶位置高度的温度变化情况相同.另外，即使在火灾热释放速率达到6 MW、列车以不同速度行驶时,人眼高度处的温度也均不超过75 ℃，下游车厢乘客是安全的.下面对人眼处的最大温度随热释放速率和列车运行速度的变化规律进行分析，最大温度值如表3所示.对人眼高度z=1.500 m处的温度最大值进行拟合，得到图7所示的二次曲线，其表达式为，其中T为温度，v0为车速(v0=10～60 km/h)，A、B1、B2为系数，各系数值如表4所示，拟合的相关系数分布在0.964～0.999之间，平均误差为3.2%.由图7可知：列车运行速度恒定时，火灾热释放速率越大，人眼高度处的最高温度也越大；热释放速率恒定时，最高温度随着列车行驶速度的增大先减小后增大，呈开口向上的抛物线形状，当列车速度为50 km/h时，达到温度的最小值.3.2 典型火灾工况分析由3.1节可知，不同热释放速率下，列车速度为50 km/h时温度最低.因此，以火源热释放速率为5 MW、列车着火后以50 km/h向前行驶为典型工况，以隧道长度中心y=640 m为典型位置，分析近列车车顶进风口的高度z=3.890 m处的温度变化情况，隧道沿纵向各测点的温度随时间的变化曲线如图8所示.由图8可知，沿隧道纵向(列车运行方向)最高温度逐渐上升，即着火列车向前运行时，列车车顶进风口的最高温度是逐渐上升的，且与离开隧道的距离成二次曲线关系.最高温度及其拟合曲线分别如表5和图9所示.由表5可得拟合曲线为T=38.53+0.17y-0.000 013y2.在列车顶部与隧道环形空间里(x=2.125 0 m)，z=3.890 m处依然是最高温度所在的高度.为了分析列车顶部的受害潜在危险性，仍然取z=3.890 m高度处的测点进行分析.图10给出了x=2.125 0 m断面处、z=3.890 m的高度位置隧道纵向各个测点的温度变化规律.由图可知,各个点的温度均随着着火列车的运行先增到最大值,之后逐渐减小为一个常数.图11给出了沿隧道纵向各测点的最高温度.由图可知，在x=2.125 0 m的断面上，最高温度有较大的振荡，在y=340 m处温度最低，但是也达到了166.45 ℃.列车顶部区域因温度过高可能会被烧毁性破坏.因此，可考虑在列车着火后继续向前运动的同时给隧道通风，以降低环形空间的温度，具体的隧道通风模式是笔者正在研究的课题.(1)隧道列车着火后继续向前行驶时形成迎风风流，此迎风风流有可能使火灾强度增强或减弱，因此，存在一个最佳列车行驶速度，其产生的迎风风流流动速度使火灾燃烧强度达到最小，即令温度达到最低.(2)相同的热释放速率下，列车以20～50 km/h的速度向前行驶时，随着车速的增大，温度随列车速度的增大而降低；当列车运行速度增大到60 km/h时，测点温度上升.即在各个热释放速率下，测点温度均在车速为50 km/h时取得最小值，此车速为隧道列车着火后继续向前行驶的安全速度；(3)列车运行速度恒定时，火灾热释放速率越大，人眼高度处的最高温度也越大；热释放速率恒定时，最高温度随着列车行驶速度的增大先降低后升高，呈开口向上的抛物线形状；当列车速度为50 km/h时，达到温度的最小值；(4)随着着火列车的向前运行，近列车车顶进风口高度处的温度有较大的振荡，最低温度为166.45 ℃.可考虑在列车着火后继续向前运动的同时给隧道通风，以降低环形空间的温度，防范烧毁性破坏.Foundation items: Supported by the Joint Foundation for Basic Research of High Speed Railway(U13342023)。

地铁火灾的事故树分析第2强:l_.._=_.lllll____ll.ll_0llll_l_ll|_l_i.lllll_ll0.lI赚;报蹬地铁火灾的事故槲分析卢亿(华南理工大学机械与汽车工程学院,510640,广州//硕士研究生) 摘要运用事故树对地铁火灾进行定性分析.总结了地铁火灾事故发生及预防途径,提出了从火源,可燃物,扑救措施等三方面入手控制地铁火灾的对策措施,以供地铁管理部门参考.关键词地铁;火灾;事故树分析;预防措施中图分类号U231.96 FaultTreeAnalysisofFireDisasterinSubwayLuYi AbstractThispapermakesaqualitativeanalysisofthefire disasterinsubwaybyusingthefaulttreedesignform,sum—marizesthemainreasonsofaccidentandtheprevetionmethods,andeventuallyproposedsomefeasiblemeasures whichcouldofferscientificevidencestothesubwayadmin—istrationdepartment.Keywordssubway;firedisaster;faulttreeanalysis;pre—ventivemeasuresAuthor'SaddressSchoolofMechanical&AutomotiveEn—gineering,SouthChinaUniversityofTechnology,51()64(), Guangzhou,China随着城市地铁的迅速发展,地铁灾害问题愈来愈引起人们的重视.文献E13通过对19()32()04年国内外发生的63起地铁典型事故发生频率统计分析,发现地铁火灾发生频率为32%[1],是地铁灾害中发生频率最高,造成损失最大的事故.据不完全统计,我国地铁自1969年相继投入运行到20()8年,因变电所,地铁车辆内的电气设备和线路出现故障,以及违章电焊和电器设备误操作等,共发生火灾156起,其中重大火灾事故3起,特大火灾事故1起_2].国外地铁也发生过多次火灾;据不完全统计,1903—2004年问共发生45起地铁火灾,典型的如1987年11月18日的英国伦敦地铁火灾,1995年1()月28日傍晚的阿塞拜疆地铁火灾,20()3年2月18日上午的韩国大邱地铁火灾l3].这些事故严重威胁人民的生命,造成巨大的财产损失,不利于社会的和谐与稳定.因此,对地铁火灾的研究显得十分必要.l国内外对地铁火灾的研究现状国内外对地铁火灾的研究主要集中在火灾发生的影响因素上,如:①材料的燃烧性能研究,寻找性能优异的阻燃材料;②地铁火灾中的烟气研究,主要采用经验模拟,区域模拟,网络模拟以及CFD(计算流体动力学)模型等对火灾烟气进行研究;③紧急情况下地铁中的人员疏散,目前疏散研究中最行之有效的方法之一便是建立疏散模型;④地铁火灾中的监控预防技术[4等.而对地铁火灾危险因素进行综合分析的还比较少,目前已采用的分析方法有层次分析法,模糊综合评价法,但未见运用事故树法对地铁火灾进行分析的报道.事故树分析法的逻辑性强,灵活性高,适用范围广,既能找到引起事故的直接原因,又能揭示事故发生的潜在原因,既可定性分析,又可定量分析.事故树分析可用来分析事故,特别是重大恶性事故的因果关系,并能总结出事故发生及预防的主要途径,是安全系统工程的主要分析方法之一L7].地铁火灾的危险因素多,且各因素之问既相互联系,又彼此独立,不利因素之间的多种组合都有可能导致地铁火灾的发生.这种情况采用事故树分析法是比较适宜的.因此,本文运用事故树法对地铁火灾危险的有害因素进行定性分析.2事故树定性分析2.1建立事故树通过阅读大量资料,了解了火灾发生的基本原因,遵循"事故成因分层逐渐展开"的原则,建立地铁火灾的事故树(见图1).其基本事件如表1所示.地铁内部空间空气相对不足,但对发生火灾而言是足够的.空气不足主要影响火灾发生后乘客的安全疏散,故不考虑其对顶上事件的影响,不作展开分析.图1所示的事故树中,用丁表示顶上事件,?9?誊鬻用M1,M2,M3,M4,M5,6,M7,M8,M9,M1o分别表示着火,扑救不及时,火源,可燃物,撞击火花,电火源,明火,未及时发现,发现但未引起注意,灭火设施不起作用.图1地铁火灾事故树图m胡表1基本事件代号基本事件代号基本事件施工中机械碰撞X+2乘客携带的行李,易燃物品2列车脱轨,碰撞3施工隧道内的可燃物,如煤气泄漏电气设备和线路故障x地铁站内的可燃物电器设备误操作Xt5火灾监控和报警设备存在死角x5违章电焊或切割火灾监控和报警设备失灵或不起作用列车运行时产生电弧t未及时向有关人员通报乘客吸烟的火星,随便乱丢烟头1s负责人员不重视8隧道内工作人员吸烟用火不慎1灭火设施不足故意纵火X2o灭火设施失效或损坏x1I】摩擦起火X2t不会使用列车车体材料及装饰材料X22惊慌失措2.2地铁火灾事故树定性分析2.2.1求最小割集与最小径集由图1可见,事故树包含了11个逻辑门;其中?96?逻辑或门9个,与门3个.容易求得事故树的最小割集有320个(不一一列出),最小径集只有3个,故宜从事故树最小径集人手进行分析.第_2期000000000_.≯000.llll|ll_|llll_ll_l_—0000ll_獬:事故树的结构函数式为:T=M1?M2=3?M4?M2=(M5+6+7+X1【1)(X11+X12+13+X14)(M8+M9+M1(1)=X+x2七x3+x4+Xj+xb+x1+8+9+X1())(X11+12+Xj3+X14)(X15+X16+X17+X18+Xl9+2(】+21+X22)故得到事故树的3个最小径集为:P\=x,x2,X3,X4,X5,x6,x1,x8,X9,x,b\P2={12,14}P3={15,16,17,,19,2(1,21,22}2.2.2求结构重要度系数分析以上最小径集P～P.,得最小径集的阶数,p10,p,4,8,且各基本时间均只出现过1次,故结构重要度系数I(1)=I(2)=……=I(10),I(11)=I.(12)=I(13)=I(14),,(15)=I(16)=……=I(22).可求得:I(1)=1/2"≈().()0195I(11)=1/2≈(】.125(15)=1/2≈().00781由此得出结构重要度顺序为:,.(11)=I.(12)=,(13)=,(14)>,(15)=I(16)……I(22)>I(1),(2)=……=I(10)3评价结果分析1)由事故树最小割集的数量可知,导致事故发生的途径有320种,说明地铁火灾极易发生.2)由事故树最小径集的数量可知,预防事故的途径只有3种.根据最小径集定义,只要事故树中的这些基本事件不发生,顶上事件就不会发生,故有如下3种方案可预防地铁火灾的发生:①从P人手,即杜绝火源;②从P人手,即杜绝可燃物;③从P.人手,即采取措施及时扑救火灾.以上3种方案正是从火灾事故发生的3个必要条件——火源,可燃物,滞后的扑救措施人手来防止火灾事故的发生, 是合理的.3)方案分析:原则上应选取包含最少基本事件的最小径集P.作为最优方案,即杜绝可燃物,这与结构重要度的分析结果也是一致的.方案中基本事件可以通过使用先进的阻燃材料来杜绝,但要杜绝的发生并非易事,需要乘客,地铁管理人员,施工人员等的积极配合.P包含的基本事件虽多,但实质就是加强火源的管理,增强公众的火灾风险意识.P包含的基本事件也很多,但实质就是提高负责人员及就乘人员的素质,改善火灾监控与报警设备的功能.除地铁系统本身的材料,功能等地铁自身因素外,以上3种方案都与安全教育与安全管理工作密不可分;3种方案是相互联系的, 仅选取3种方案中的1种是不科学的.因此,用事故树对地铁火灾进行分析具有一定的局限性,但能为制定对策措施提供参考.4减少地铁火灾的对策措施根据以上分析,现提出如下对策措施以减少地铁火灾的发生.1)采用先进的设备或材料:车辆,线路,信号标志等设备都直接影响到列车的安全运行.车辆所使用的阻燃材料是否合格,安全装置是否充足有效,车辆是否符合运行要求,车辆技术状况的好与坏,都会直接影响到地铁的运行安全.韩国大邱地铁车厢内为了防止触电未安装自动报警设备和自动淋水灭火装置,同时未采用先进的阻燃材料,易燃材料燃烧后产生了大量毒气和烟雾,导致了事故的扩大[_=11].2)加强对公众和工作人员的安全教育:社会有关部门要多做安全防火宣传,让公众知道如何尽自己的一份责任减少火灾的发生以及火灾发生时如何冷静理智地对待;新闻媒体在火灾时应客观如实地对灾情进行报导,灾后多做正面报导,和地铁运营部门一起努力重建公众对地铁安全的信任感;加强对工作人员的教育,加强工作人员的责任感.统计表明,几乎每一起重大事故都与地铁工作人员的失职有关,故应加强地铁驾驶人员,维修人员,施工人员的安全教育与培训,杜绝违章操作与误操作.3)加强地铁系统内的安全管理:地铁运营部门是地铁火灾防治的主要执行部门,加强其内部的安全管理,可以起到更加直接的火灾预防作用.具体措施包括:建立进站安全检查制度,派设安全巡视人员,对站台和列车内的情况进行监控,营造舒适的工作和就乘环境,加强对可燃物的管理,对系统设备定期检修和改进,对职工和乘客进行安全教育培训等[1.4)建立自动监视及自动报警系统:为保证地铁的安全运行,每个地铁系统都应具备监测及自动报(下转第102页)?97?《黼潼交翘羁0ll00ll000lllll00000llllll'_0叠曩未涉及其它方面,在应用时更应该全面考虑各种因[6]王彦富,蒋军成.地铁火灾人员疏散的研究[J].中国安全科学素的影响,如换乘设施的设置,客流的诱导等.,''',():'[7]刘真余,芮小平.地铁紧急疏散模型的研究[J].铁路计算机应参考文献用,2008,18(1):25.[8]KardiTeknomo.Microscopicpedestrianflowcharacteristics:[1]谢灼利,张建文,魏利军,等-地铁车站站台火灾中人员的安developmentofanimageDroces;ingdatacolktionand全疏散_J]?中国安全科学,20{)4,14(7):21.!fimtdatk)nModel[D].Toh,0ku:TohokuUniversity,2002.[2]李瑜芳,徐瑞华.火灾下城市轨道交通车站乘客疏散特点分[9]B1uevJ,Adh:rJL_Fundamentalp(:destri~anflowsflrom析[J]?城市轨道交通研究,2010,13(2):42?celluLarattomataⅡficro- simulationrJ].Transportation[3]张建勋,韩宝明,李得伟.VISSIM在地铁枢纽客流微观仿真ResearchRecord,1998(1644):29.中的应用LJ].计算机仿真,2007,24(6):55._10]victorJ.BlueJLA.Cellularautomatamticro-si~nutl,ation(ff [4]喻言,刘栋栋,孔维伟.地铁出口和内部条件对人员疏散的影bidhrectiona1p(:destriaiDfl,3w[J].Transt.)o,rtafionResearch响分析及应用[J].北京建筑工程学院,2008,24(4):30.Record,2000(1678):135.[]V][SSIM5?O0用户说明书[耶]?(2008—05—24)?http://(收稿日期:2009—09—15) (上接第97页)警系统,将火灾消除在萌芽状态.传统的火灾探测器消而不防,造价高昂,需要经常对探测器进行清洁维护,保养,而且其漏报,误报率极高,严重影响了火灾自动报警系统的效率[4].现在人们已研制出了一些新型的消防探测和灭火系统,如线型光纤感温火灾探测报警系统,明显提高了火灾自动报警系统的效率.5结语地铁作为大容量的公共交通工具,其安全性直接关系到广大乘客的生命安全.本文运用事故树原理对地铁火灾的危险因素作了定性分析,得出如下结论:地铁火灾发生的途径很多,预防火灾需要从火源,可燃物,扑救措施等3方面人手;除采用先进的设备,材料和提高火灾监控和报警系统的效率等硬件措施外,更应该加强地铁系统的安全管理和对公众的安全教育,从而有效防止地铁火灾事故的发生.参考文献r1]代宝乾,汪彤,丁辉,等.地铁运营系统危险有害因素辨识分[2][3][4][5][6][7][8][9][ic1][11][12]析[J].中国安全科学,2005,15(10):80.邓艳丽,谭志光.地铁火灾研究现状综述[J].安防科技,2008 (1):6.杜宝玲.国外地铁火灾事故案例统计分析IJ].消防科学与技术,2007,26(2):214.杨立中,邹兰.地铁火灾研究综述[J].工程建设与设计,2005 (11):8.马一太,曾宪阳,刘万福.地铁火灾危险性的模糊综合评判_J].铁道,2006,28(3):1I36.宋维华,殷位洋浅谈层次分析法在预防地铁火灾事故中的运用[J].现代城市轨道交通,2007(1):45.张飞,周连春,王文才,等.煤矿火灾的事故树分析[J].煤炭工程,2【1(】9(6):69.朱向东,石剑荣.学生宿舍火灾事故树分析[J].安全与环境工程,2009,16(1):78.陈国华.风险工程学[M].北京:国防工业出版社,2007.周立新,陈锐,张莉.地铁火灾乘客疏散的仿真分析_J].城市轨道交通,20{Il9(6):30.李为为,唐祯敏.地铁运营事故分析及其对策研究[J].中国安全科学,2004,14(6):1()5.蒋雅君,杨其新.对地铁火灾防治的新认识[J].城市轨道交通研究,2006(6):18.(收稿日期:2009—10—14)北京至武汉高速铁路年内通车全程4小时2011年1月15日,铁道部举行2011年全国铁路春运新闻发布会透露,今后几年,每年投产的铁路新线都在8000km左右,并公布了今年几条重要高速铁路的建成通车时间:6月北京至上海高速铁路建成通车;随后,哈尔滨一大连高速铁路通车,天津一秦皇岛高速铁路投入运营,并连接已运营的北京一天津,秦皇岛一沈阳的城际高速铁路,由此,东北的高速铁路初步成网;年底,北京一石家庄一武汉的高速铁路建成通车,武汉至北京全程时间仅需4h,和已经运营的武广高速铁路相连,整个大京广的高速铁路全线运营通车,同时,武广高速铁路延伸到深圳;南京一杭州,杭州一宁波的高速铁路也会建成通车,和已经运营的沿海高速铁路形成网络.(摘自2011年()1月16日《武汉晚报》,记者左洋报道)。

列车停靠隧道内救援站过程中活塞风变化的数值模拟分析曾艳华;白赟;周小涵;阮亮红【摘要】采用流体动力学数值模拟软件FLUENT的动网格技术,建立列车驶向隧道内救援站的动网格模型,模拟和分析列车在驶向救援站的过程中(分别以匀速、减速和停车3种行驶状态运行时)处于不同位置的断面活塞风变化情况.结果表明:当列车匀速刚驶进隧道时,列车侧面环腔区域的活塞风方向与列车运行方向相反,之后,在列车匀速和减速状态下的活塞风方向与列车运行方向相同,但由于列车的行驶速度远大于活塞风的速度,因此当列车中后部发生火灾时所产生的烟气不会从列车尾部流向列车头部;当列车停靠在救援站中部时,救援站入口、出口及中部环腔区域内的活塞风由列车尾部流向列车头部方向,并在列车停车5 min后活塞风的速度方能衰减到2.0m·s-1以下;在列车停靠救援站的过程中,火灾烟气将流入疏散横通道.建议在进行救援站通风排烟设计时,重视列车停靠救援站初期的活塞风对列车火灾烟气流动的影响,以保证列车内人员安全疏散.【期刊名称】《中国铁道科学》【年(卷),期】2016(037)004【总页数】6页(P128-133)【关键词】活塞风;列车行驶状态;救援站;疏散横通道;铁路隧道【作者】曾艳华;白赟;周小涵;阮亮红【作者单位】西南交通大学土木工程学院,四川成都610031;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031;西南交通大学土木工程学院,四川成都610031;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031;西南交通大学土木工程学院,四川成都610031;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031;中铁大桥勘测设计院集团有限公司,湖北武汉430050;西南交通大学土木工程学院,四川成都610031;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】U231.96铁路隧道的长度超过20 km时，隧道内需设置救援站[1]，以便当列车在长大铁路隧道中发生火灾时，快速开往救援站停靠，进行防灾救援及人员疏散。

空气幕对隧道火灾烟气蔓延影响数值模拟
梅秀娟;张泽江;韦涛
【期刊名称】《消防科学与技术》
【年(卷),期】2017(036)001
【摘要】设置火源功率为20 MW的公交车起火的火灾场景,利用FDS模拟的方法对比分析有、无空气幕时隧道内火灾烟气蔓延情况,包括烟气浓度、温度、能见度和流速等参数的变化,研究空气幕对隧道火灾烟气蔓延特性的影响.结果表明,火源两侧设有出口射流方向朝下、射流速度为15 m/s的空气幕时,火灾烟气可较好地受控于这两个空气幕形成的区域内.
【总页数】4页(P44-46,60)
【作者】梅秀娟;张泽江;韦涛
【作者单位】公安部四川消防研究所,四川成都 610036;公安部四川消防研究所,四川成都 610036;广西广科消防技术服务有限公司,广西南宁 530000;西南交通大学,四川成都 610031
【正文语种】中文
【中图分类】X913.4;TU834.2;U459.2
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1.着火车辆高度对公路隧道火灾烟气蔓延特性影响分析 [J], 汤渊
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3.阻塞高度对隧道火灾烟气蔓延的影响研究 [J], 龚玉洁
4.巷道分岔角度对火灾烟气蔓延的影响数值模拟 [J], 薛彦平
5.盾构铁路隧道坡度对火灾烟气蔓延的影响研究 [J], 游温娇;徐志胜;孔杰
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长隧道火灾烟气运动三维数值模拟
黄亚东;吴珂;黄志义;王孝红
【期刊名称】《消防科学与技术》
【年(卷),期】2011(030)009
【摘要】对某长隧道在50 MW释热率、不同风速条件下的火灾过程进行模拟,采用扩散燃烧模型对燃烧过程加以描述,分别利用k-ε模型和P-1模型计算湍流流动和辐射作用.计算结果表明,纵向风速较小时会形成烟气回流,对50 MW的隧道火灾,2 m/s的纵向通风能有效抑制烟气回流;纵向通风隧道内,烟气运动表现为径向扩散与纵向蔓延的结合；隧道通风风速越大,火源下游烟气起伏运动越剧烈.隧道发生火灾时,纵向风速应以刚好抑制烟气出现回流为宜.
【总页数】4页(P777-780)
【作者】黄亚东;吴珂;黄志义;王孝红
【作者单位】绍兴市消防支队,浙江绍兴311800;浙江大学建筑工程学院,浙江杭州310027;浙江大学建筑工程学院,浙江杭州310027;浙江大学建筑工程学院,浙江杭州310027
【正文语种】中文
【中图分类】X913.4;U453.5;TK121
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1.隧道火灾烟气运动的数值模拟 [J], 韩学斌;陈东梁;刘娅;张东胜
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3.建筑物通道-单室内火灾烟气运动的数值模拟 [J], 张鹏;张健
4.冷气溶胶灭火剂作用下狭长隧道火灾的扑救降温过程的数值模拟 [J], 刘福燕;刘天军;刘娟;陈鑫宏
5.建筑物通道内火灾烟气运动的数值模拟 [J], 张鹏;张健;彭磊
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