地铁车站临时可燃物火灾危险性实验研究

摘要

随着我国城市化进程的加快，道路拥堵、交通事故频发、环境污染等问题对现有的地面交通带来了前所未有的挑战。地铁作为可满足大量人群快速便捷出行的交通方式，承担的日常交通流量越来越多。虽然地铁给我们带来许多便利，但是地铁运营过程中，特别是地铁客流高峰期，站内人员密度大，可燃物种类繁多数量大，一旦出现火灾等事故，易造成群死群伤严重后果。因此结合地铁站内可燃物火灾危险性高的特点，本文对地铁站内行李这类临时可燃物展开研究，量化站内可燃物的潜在危险性，提出合理的管控措施降低地铁发生火灾事故的概率。 本文分析地铁车站火灾特点，建立“人、机、管、环”4大方面的地铁火灾安全评价指标体系，引入 D-S 证据理论，评价地铁系统中具有显著随机性的潜在风险因素对地铁火灾安全的影响水平。根据实测，得到临时可燃物在地铁站内的数量及站台内的分布规律；以PMMA材料为研究对象，进行通过数值仿真研究，得到环境条件对典型可燃物点燃的影响规律。将典型的可燃物燃烧规律应用于地铁站台环境下的临时火灾荷载火灾蔓延情景下，结合站内实测研究的数据对站台行李火灾进行仿真模拟研究，得到以下结论： （1）采用基于证据理论的地铁火灾安全评价方法对地铁火灾安全评价的结果显示，环境因素θ3引发的不安全评价的赋值下界是0.282，上界为0.397，环境的不确定因素对整个体系影响较大，在地铁火灾的应急管理中，应对环境因素加强管理。 （2）通过地铁站内临时可燃物实测研究发现，进入站内的临时可燃物频次数量大，2小时内能达到5000件；临时可燃物数量与进站乘客人数有一致的波动性，有明显的激增，短时间内的潜在危险源激增降低了地铁火灾的安全可靠性；站台内的临时可燃物分布与垂向设施的位置分布有关，在乘客优先选择的就近候车区域内，可燃物荷载密度极高，这样的分布加大了站内的火灾危险性。 （3）对于典型可燃物在辐射热源下的不同条件下的着火研究，发现随着辐射热源温度的增加，着火时间减小，临界点燃时间开方倒数与辐射热源温度存在线性关系，当水平间距x从5cm增加到10cm时，临界辐射温度从981.74 C增加到了1177.91 C；辐射热源温度越低，水平间距越大，表面温度上升的速度越慢，着火越难发生，辐射热源温度越高，水平间距越大，在着火突变点前的对流热通量越大。 （4）地铁站台行李火灾着火初期，火源引燃附近的可燃物，热释放速率上升；可燃物间距越小，热释放速率上升的速率越快；火源功率越大，热释放速率的峰值越高，后期衰减的速率越慢；站内温度测点处的温度受到火焰热辐射与高温烟气热辐射的共同作用，同时刻下，可燃物间距越大，站内1.6m高度下的平均能见度越大；火源功率越大，烟气产生的速率越大，烟气累积的量也越快，这导致了相同时间下，站内1.6m高度下的能见度越低，排烟失效下火源功率为2MW情景360s时刻的能见度均低于15m，排烟工作下2MW情景360s时刻的站台左侧能见度仍有区域保持在15m以上。

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