双向通行消防车在隧道险情救援中的有效使用

谭佳丽

（青岛市消防救援支队，山东 青岛 266000）

0 引言

现阶段，随着我国交通行业的高速发展，道路级别愈来愈高，公路中隧道的规模及数量急速增长。目前，国内落成的隧道已达8 000多座，并且长度也相较过去大幅度加长，总里程超过5 000 km，这其中的超长距离隧道达到了270余处之多，长度超过1 150 km。我国最长的公路隧道为秦岭终南山的公路隧道，总里程为18.05 km，双向隧道的总里程为36.05 km。此类隧道尤其是超长隧道数目及总长度的快速增长，直接导致隧道内的火灾及交通肇事频繁发生。隧道内部的火情灾害具有蔓延速度较快、有害烟气在狭小空间扩散困难并且可视范围有限、解决难度高、施救时间长等特征。

相对来讲，在道路系统中的隧道内部的结构和普通道路有较大的差异，其内部是一个比较封闭的管状且比较狭窄的三维空间，一些配套的设施的建筑结构相对特殊、环境大体上属于密闭类型的结构，再有就是通风方面效果较差，如果隧道内部发生火情，相关可燃物生成的浓烟会由起火位置以较快的速度沿着隧道两端迅速扩散，并且有毒有害气体的扩散非常困难，这样就使隧道内部的有毒有害气体浓度升高，对被困人员的生命造成巨大的威胁，特别是隧道中间部位的火情更加严重。即使隧道内是普通交通事故，消防车的行进也会因为现场秩序的混乱、道路空间的限制等情况不能顺畅进行，极大地限制了车辆的机动性，由此给消防及救援任务的执行带来显著的不利影响。

因此，适于隧道消防及救援任务的双向行驶的两用隧道救援车辆必将成为未来的发展趋势。怎样做好公路隧道内部火灾救援及应急抢险任务，是新时代下消防部门需要应对的重要课题。消防相关部门需要配合隧道内部火灾特征和紧急救援的实际情况，给出改善及提升的相关建议，促进消防车生产企业研发、整改及完善隧道用消防车的综合性能。

1 双向通行消防车功能及现状

双向通行消防救援车是指具备2个驾驶室的消防救援车辆，车辆两端各有一个驾驶室，主驾驶室布置为双排座椅，总共设有6个座席，副驾驶室布置单排座椅，只有2个座席。该车辆的二类底盘与其中一个主驾驶室是由同一个公司生产制造的，然而副驾驶室是由另外一家专业汽车改装公司生产制造的。此车辆储水量可达最大2 000 L。该车辆配置四轮同时转向，该配置可以最大限度地减小转弯半径，该车辆在倒车或者转弯时不用掉头、节省时间并且方便快捷，尤其适合于在狭窄街道或者隧道火灾险情救援过程中工作。现阶段，全世界这种双向通行消防车的保有量非常少，亚洲不到10辆。因此，这种消防车的制造成本非常高，普通配置售价1 000万元人民币。

2 隧道内部险情救援用消防车辆应用情况

隧道内部火灾（如图1所示）扑灭及事故紧急救援情况的处理，尤其是隧道内部的火灾扑灭是国际上普遍认同的困难课题。2012年，欧洲某国消防救援车辆生产制造公司研制的国际上第一辆双头隧道用救援消防车辆，该车辆在首尾两处设置了2个驾驶室、4个各自独立并且配备压缩空气钢瓶进行供气的救援用舱室、微机操控的监控系统、设备和车辆本身的保护装置、电动机四轮驱动装置等，一般是以救援、侦查检测任务为主要功能[1]。

图1 隧道内部火灾

另外的相关企业例如德国的史密茨公司也开发了相关的隧道用消防车辆，相比之下各有特色。最近一个阶段，国内消防车辆生产商学习国际同行业的先进车型的宝贵经验，研制了第四代国产双头隧道用消防车辆，该车具备双驾驶室双向行进、行驶过程中同步灭火作业、侦查检测除烟及照明、操作面板的人性化程度优良等先进特性。国产隧道用消防车辆处在普及的阶段，和进口同类产品相比，具备较高的性价比，使用、维护及保养方便等特点，然而其还必须综合扑火及救援的实际情况，进一步提高灭火作业的相关功效。

3 双向驾驶消防车特性和设计要求

双向驾驶的特种消防车辆改变了常规消防车的动力传动结构，采用单动力但是双向传动及控制的模式，使车辆能够双向驾驶；采用CAN总线控制方案，达到了车辆双向行进的模式切换及稳定操控；采用电控技术，达到了双向驾驶过程中转向系统互锁的效果，保证车辆能够双向稳定驾驶；采用电控技术，达到了双向制动互锁的效果。此类车辆的研制成功弥补了我国双向驾驶特种消防车辆的空白。依照GB 7956.1—2014消防车的划分标准，双向驾驶消防车辆归类到专勤消防车辆一类，指的是配备增压型驾驶室、乘员舱及发动机室，能够实现双向行进作业，适用于扑灭隧道内部火灾险情的消防车辆。

3.1 双向行进能力便于隧道救援的快速进攻与撤退

我国生产的隧道用消防车辆搭配了双向驾驶的消防车辆专属底盘结构，使用液压式助力转向装置、双转向桥结构、单车桥驱动系统（4×2）、双向驾驶、防抱死系统（ABS）等，尤其是在车头位置安置驾驶室及在车尾位置安置驾驶室及乘员舱，切实应对隧道内部空间的道路因为狭窄引起的相关车辆无法调头的困难，既可确保消防指战员迅速抵达事故现场，又可保证车辆将被困人员迅速带离火灾或者事故现场[2]。双向行驶隧道消防车如图2所示。

图2 双向行驶隧道消防车

3.1.1 装备氧气浓度探测装置

消防车辆通常使用发动机（引擎）提供行进动力，保证内燃机运转需要确保空气及燃料保持特定的配比，也就是通常来说的空燃比，空气内的氧气含占比约为22%，在汽油进行燃烧的情况下要求最低的氧含量为14.5%，否则无法进行燃烧反应。应用柴油、汽油为燃料的发动机（引擎），其空燃比分别是14.3、14.7。隧道内部在出现险情的时候充斥有毒、浓烟等极端环境，需要在消防车辆内外装备氧气浓度探测装置，实时监控车辆所在环境中氧气的浓度，第一时间提示驾驶员调整车辆位置，合理地判断撤离时间，防止车辆出现熄火情况。能够研究及分析中型和小型消防救援车辆使用配置电动机、辅助起动机用来实现发电机工作，该系统的缺点是发动机产生的动力和消防车引擎对比比较小，搭载的蓄电池组电池容量受限、发电功率比较小，很难确保消防救援车辆电动机及消防喷水水泵长周期工作。

3.1.2 驾乘室内部设置增压设备

隧道内部的大量烟气无法轻易散去，这种情况会导致隧道内部的压力急速上升，有毒有害的烟气可能透过车门、其他缝隙等处向驾驶室及乘员舱扩散。最好设置压缩空气储气装置、移动气源等辅助供气设备，确保驾乘人员处压力大于环境压力，防止有毒气体向驾乘空间扩散。可以使用装备（3～4）套压缩空气气瓶进行供气（1组=42L/个×35MPa×4个），借助平衡设备实时监控车内外的大气压力，第一时间调整向驾乘空间施加的空气补给，确保驾乘空间内部人员能够正常呼吸及清晰的能见度，不过该系统的缺陷是挤占车内的宝贵空间。依据GB 7956.1—2014消防车车宽不大于2.55 m、车高不大于4.5 m的要求，只能增加车长这个参数来保证设备的安装空间，势必降低消防车在狭窄环境下运行的机动性及灵敏度；应用移动气源，并且在驾驶室内部装备压力平衡及泄压设备，该系统的缺陷是后面的消防人员根据乘员室的压力变化调控气体供给量相对困难、补气过多可能造成火势蔓延等。除此以外，双向通行隧道用消防车驾驶室和外界相通的车门缝隙及漏水孔洞等位置需要使用耐高温的密封圈进行密封及封堵，起到提高双向通行隧道用消防车密封性能的作用。

3.2 现场侦查及周围参数探测能为指挥者提供适当的决策根据

隧道内部火情灾害的扑救作业中首选步骤即为良好的现场环境侦测及环境观察[3]，强调以“救人为主”的主导思路。消防指战员抵达事故现场后需要尽量迅速使用隧道用消防车辆上的侦查设备，准确定位隧道内的被困人员所处的位置及人员数量、火情燃烧的具体情况、着火点及火势蔓延方向及趋势、灭火作战的方式以及被困人员撤离的线路，实时进行检测及监控隧道内部有害烟尘气体的具体成分及各个组分的含量、空气中含有的氧气含量变化趋势等参数和信息，为相关指挥中心的指挥员敲定或者更改扑救及救援方案提供相应的决策根据。

根据隧道内部火灾扑救及事故救援的实际情况，相关工程技术人员认为除了随车配备的有毒烟尘气体、易燃气体、危化品状态监控、设置相关的隧道坍塌风险红外线监控、温度测量、电子气象信息和漏电监控装置等现代化探测仪器及消防作战用红外线热成像仪等侦查检测装置之外，还需要将雷达生命数据探测装置归入必配的装备范畴，应用该设备的非接触能力、信号穿透力强、可以精确锁定探测信息等优点，适合在自由空旷的空间及透过非金属材质进行生命信息探测，可以针对被困在倒塌的建筑物、废墟之中、土壤里等的被困的幸存者或者对位于烟、尘充斥的环境中的被困人员生命体征实施主动搜寻和探测作业，这样可以帮助于现场消防指战员搜寻及帮助被困群众，最大限度地保护灾害中人民群众的生命财产安全。

与常规的消防用红外线热像仪、音频或者视频生命信息探测装置相比，上述设备对于温度、湿度、现场地貌及噪声等相关要素的影响的抵抗能力更加优异，突破了红外线生命信息探测装置受到温度波动的显著影响、遭遇物体遮挡信号中断的弊端，同时也突破了音频、视频生命信息探测装置空间信息传播衰减幅度大、受到环境条件反射干扰严重及受水气、冰块、石块及土壤阻挡失真等弊端。

3.3 贯彻火灾救援方案及实行灭火救援作业

双向通行隧道用消防车辆在到达火灾险情现场以后，相关消防救援员应该使用车辆自带的灭火装置及灭火救援设备展开灭火救援作业，与此同时指导并疏散被困人员及重要物资的转移工作。

3.3.1 使用双向通行隧道用消防车辆自带救援装备排烟及照明作业

双向通行隧道用消防车辆在行进过程中及固定在营地时，能够使用车辆前置炮喷射开水雾及排烟机进行烟雾排出、驱赶烟雾及使救援火情现场温度降低，但是需要确定烟雾排出的方向。相关救援数据表明，消防指战员依据隧道排烟体系烟雾气体的活动方向，第一时间调整水炮及排烟机烟雾排出方向，一定要确保机烟雾排出方向相同，否则将会妨碍及明显抑制烟雾排出效果。与此同时，使用救援车辆自带的升降照明装置对火灾救援现场进行照明。因为白色光带在烟雾中的穿透能力非常微弱，推荐把部分灯光变成黄光或者配备黄颜色过滤镜片的灯罩外壳，为消防指战员依据火灾险情现场实际使用要求挑选灯光的颜色。

3.3.2 救援装备配带齐全营救待救援人员

消防救援员在保证本身安全防护的前提条件下，建议优先挑选具备急救功能及具有显示电子压力的仪器仪表、平视压力显像设备的正压式空气呼吸机（如图3所示），配带强制型送风系统呼吸装置、强化型过滤防毒面具、救援担架和身体绑定气囊等救援设备，使用救援作业灯、强化光源照明装置实施照明，沿途搭建生命救源照明线，摆放自蓄式灯及吸附模式自发光导向指示标识或者救援照明装置，并且使用双向通行隧道用消防车辆照明装置自带强光大灯实行照明作业，与此同时指导并疏散被困人员沿着安全合理的线路撤离，并且要第一时间营救被困人员。

图3 正压式空气呼吸机

3.3.3 充分发挥随车装备的优异性能开展救援

消防救援员能够使用便携式及背载式破拆工具模块，针对制约消防救援作业的障碍物进行行之有效的破拆工作。在发现火点以后能够把双向驾驶隧道用消防车辆前端炮切换成喷射泡沫或者直流水柱的模式，也能够搭建喷水水带使用消防救援水枪喷射压缩空气A、B类灭火泡沫实施救援行动，推荐首先使用空气压缩泡沫灭火救援系统（CAFS）。在双向驾驶隧道用消防车辆所在隧道环境温度非常高的时候，需要打开消防救援车辆自身防护系统，进行水雾喷射对双向驾驶隧道用消防车辆及轮胎实行温度降低及保护。

4 结语

综上所述，国内双向驾驶隧道用消防车辆的研发和配套技术的攻关，可以显著提高此类车辆配备消防队伍的比例。如果相关隧道中突发火情或者其他事故，消防指战员可以第一时间到达事故现场实施救援活动。与此同时，国产隧道专用消防车辆和国外隧道专用消防车辆对比，具有非常显著的造价成本、教育培训及售后服务等优点，具有非常良好的经济利益及工作效率，对于保护广大人民群众的生命财产安全、保证消防指战员进行抢险救援、减少事故灾害对于公用交通设施的伤害程度具备非常关键的意义。现阶段，该车型双向通行隧道用消防车辆已经在国内某省的部分消防支队内使用及测试，车辆功能及技术参数性能有待更进一步的完善。