[发明专利]一种公路隧道火灾全封闭阻隔灭火的方法

权利要求书

1.一种公路隧道火灾全封闭阻隔灭火的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

S1：发生公路隧道火灾后，火灾探测模块快速启动，通过火灾探测装置，对隧道内火灾发生的具体位置进行快速、精准确定；

S2：阻火模块根据定位得出准确火灾位置后，将阻火模块快速移动至火灾区域；

S3：阻火模块到达火灾区域后，阻火模块中的防火卷帘门启动并伸开，从两端将燃烧区域进行堵截封闭，且附在防火卷帘门上的水幕喷头开始喷淋作业，保证防火卷帘门的良好的隔热性和结构完整性；

S4：成功实施两端封闭隔断后，通过隧道顶部的火灾探测模块中的温度和烟气浓度传感器进行温度和烟气浓度的实时感知测量，并将感知数据发回控制中心，并和提前开展的分析计算得出的相关数据进行对比分析，决定是否采取后续其他安全应急措施；所述对比分析具体包括以下步骤：

S41：建立公路隧道火灾燃烧模型，并进行分析计算；

S42：利用全尺寸隧道的实测火灾燃烧数据和模拟实验数据进行对比，同时结合实验数据和传热方程对隧道火灾燃烧模型进行修正；具体包括：

根据理想气体状态方程得到：

其中，D1、D2分别为火灾时阻火模块两端移动式防火卷帘门所在位置；R_D1、R_D2分别为D1和D2处的理想气体常数；ρ_D1、ρ_D2分别D1和D2处的气体密度；

由于R_D1＝R_D2，隧道内温度：

其中，T_D1、T_D2分别为D1和D2处的烟气温度；k₁，k₂为实验系数；k_F为逆转烟流比例系数；B_o为火羽流起始浮力通量；H_F为烟流高度；S为隧道断面积；v_D1为D1处烟流速度；

火灾在发展的过程中，热量在传播过程中与隧道壁面接触发生传热现象，其传热模型为：

其中，C_P为空气定压比热，ρ为隧道内空气密度，T_a为发生火灾时隧道内的气温，T_b为隧道壁面温度，v_a为火灾时期隧道内的气流速度，x为火灾发生位置，α为热烟气与隧道壁面的对流换热系数，L为隧道断面周长，Q为火灾热释放量，r为计算温度的位置距离隧道中轴线的距离，λ_b为隧道壁面导热系数，ρ_b为隧道内烟气密度，C_b为烟气定压比热；

隧道内的最高温度为：

其中，T为环境温度；

火灾发生后，隧道内气温升高，通过气态方程可得：

其中，ρ_a为发生火灾时隧道内的空气密度；

根据式(7)和(8)得出隧道内烟气浓度模型为：

其中，C为x处烟气的体积分数，D为紊流扩散系数，Q₁为烟气的排放量。

2.根据权利要求1所述的一种公路隧道火灾全封闭阻隔灭火的方法，其特征在于，步骤S41中，所述火灾燃烧模型为：

Q＝kt²

其中，Q为火灾热释放量，k为火灾热释放率增长系数，t为火灾时间。

3.适用于权利要求1所述方法的一种公路隧道火灾全封闭阻隔灭火的系统，其特征在于，该系统包括公路隧道壁面、滑轨和阻火模块；所述阻火模块包括移动式防火卷帘和移动式水幕墙喷头组。

4.根据权利要求3所述的一种公路隧道火灾全封闭阻隔灭火的系统，其特征在于，

所述滑轨，安装在公路隧道顶部，距离顶部约1m的位置；

所述移动式防火卷帘，用于火灾时期对火灾区域隔离，形成封闭区；

所述移动式水幕墙喷头组，用于火灾时期对移动式防火卷帘进行喷水降温，形成水幕墙，起到更好的隔离防护作用。

5.根据权利要求4所述的一种公路隧道火灾全封闭阻隔灭火的系统，其特征在于，根据隧道长度在隧道中设制多条移动式防火卷帘，该卷帘分别往上下两个方向伸展，实现隧道的全封闭。