1. SFT
  2. Archiwum
  3. Vol. 65
  4. Procesy inteligentnego gaszenia pożar...

Procesy inteligentnego gaszenia pożaru w podmorskim tunelu drogowym: studium przypadku tunelu Karnaphuli w Bangladeszu

Yan Yi , Tao Yang , Songsong Xiao , Xing Liu , Min Deng , Zewen Sun , Zhengyang Fan , Hao Huang

Pobierz artykuł
Open Access
DOI: 10.12845/sft.65.1.2025.10, strony: 132 – 140

Abstrakt

Cel: W rozpatrywanym przypadku przeprowadzono badania nad optymalizacją procesu projektowania zabezpieczeń przeciwpożarowych podwodnego tunelu morskiego w celu ograniczenia potencjalnego ryzyka pożaru i zwiększenia odporności rurociągów przeciwpożarowych na korozję spowodowaną wodą morską.

Wprowadzenie: Projektowanie inteligentnych systemów ochrony przeciwpożarowej jest zawsze kluczowym punktem w budowie tuneli podmorskich. Biorąc za przykład tunel Karnaphuli w Bangladeszu, przeanalizowano projekt inteligentnej ochrony przeciwpożarowej typowego tunelu morskiego. Powszechnie stosowane schematy ochrony przeciwpożarowej dla tuneli zestawiono z charakterystyką pożarów w tunelach podwodnych, a następnie zaproponowano odpowiedni inteligentny system ochrony przeciwpożarowej. W świetle ukrytych zagrożeń ze strony gazów palnych, takich jak CO i H2S, które mogą powodować pożary w najniższym punkcie pompowni ścieków, w tym badaniu skonfigurowano system alarmowy wykrywania gazu i automatyczny system gaszenia pianą w najniższym punkcie. Jednocześnie, w związku z wysokim poziomem jonów chlorkowych w wodzie rzeki Karnaphuli w Chittagong omówiono problem antykorozyjności rur przeciwpożarowych w podwodnych tunelach autostradowych i zaproponowano wybór rur instalacji przeciwpożarowych. Biorąc pod uwagę charakterystykę korozji morskiej, przyjęto dwuwarstwową strukturę antykorozyjną z powłoką proszkową na bazie cynku epoksydowego jako warstwę dolną i powłokę funkcjonalną jako warstwą wierzchnią.

Metodologia: W artykule przeprowadzono zarówno teoretyczne, jak i praktyczne metody badawcze. Zgodnie z teorią chemiczną w beztlenowym środowisku w tunelach z wodą morską wytwarzać się CO i H2S. Dzięki analizie eksperymentalnej praktycznego monitorowania wody morskiej można było stwierdzić, że zwykłe rurociągi przeciwpożarowe łatwo ulegają korozji w wodzie morskiej.

Wnioski: Alarm wykrywania gazu i automatyczny system gaszenia pianą powinny zostać dodane w najniższym punkcie podmorskiego tunelu drogowego ze względu na obecność niektórych gazów palnych, takich jak CO i H2S. Biorąc pod uwagę łatwą korozję rur instalacji przeciwpożarowych w podwodnych tunelach autostradowych, zaproponowano użycie wewnętrznych i zewnętrznych rur stalowych pokrytych tworzywem sztucznym z proszkiem epoksydowym topliwym jako powłoką wewnętrzną i 3PE (struktura trójwarstwowa) jako powłoką zewnętrzną.

Słowa kluczowe: tunel podwodny, inteligentna ochrona przeciwpożarowa, rurociąg, antykorozja, automatyczny system gaszenia pianą

Typ artykułu: studium przypadku

Bibliografia:

  1. Ramalho A., Silva E., Silva J., Allocation of water reservoirs to fight forest fires according to the risk of occurrence, “Journal of Environmental Management” 2021, 296, 113122, https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.113122.
  2. Dong S., Li S., Yu F., Risk Assessment of Immersed Tube Tunnel Construction, “Processes” 2023, 11(4), https://doi.org/10.3390/pr11040980.
  3. Bettelini M., Mont Blanc fire safety, “Tunnels and tunnelling internationnal. 2002, 6, 26–28.
  4. Hitoshi K., Yasushi O., Hiroomi S., Fire properties in near field of square fire source with longitudinal ventilation in tunnels, “Fire safety journal” 2003, 38, 319–340, https://doi.org/10.1016/S0379-7112(02)00089-9 .
  5. Vauquelin M., Smoke extraction experiments in case of fire in a tunnel, “Fire safety journal” 2002, 37, 525-533, https://doi.org/10.1016/S0379-7112(02)00014-0.
  6. Bari S., Naser J., Simulation of smoke from a burning vehicle and pollution levelscaused by traffie jam in a road tunnel, “Tunnelling and underground space technology” 2005, 20(3), 281-290, https://doi.org/10.1016/j.tust.2004.09.002.
  7. Sung R., Hong S., A numerical study on smoke movement in longitudinal ventilation tunnel fires for different aspect ratio, “Building and environment” 2006, 41(6), 719–725, https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2005.03.030.
  8. Chae T., Yun T., Choi Y., Yu Y., Jo Y., Mayer B., Kim J., Lee J., Hydrochemistry of urban groundwater, Seoul, Korea: The impact of subway tunnels on groundwater quality, “Journal of Contaminant Hydrology” 2008, 101, 42–52, https://doi.org/10.1016/j.jconhyd.2008.07.008.
  9. Mossmark F., Annertz K., Ericsson O., Norin M., Hydrochemical impact of construction of the western section of the Hallandsås rail tunnel in Sweden, “Bulletin of Engineering Geology and the Environment” 2017, https://doi.org/10.1007/s10064-016-0962-7.
  10. Mossmark F., Ericsson L., Norin M., Dahlströmc L., Hydrochemical changes caused by underground constructions – A case study of the Kattleberg rail tunnel, “Engineering Geology” 2015, 191, 86–98, https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2015.03.004.
  11. Jiang Y., Yan J., Effects of Land Use on Hydrochemistry and Contamination of Karst Groundwater from Nandong Underground River System, China, “Water Air & Soil Pollution” 2010, 210, 123–141.
  12. Jian L., Dan L., Kai S., João M., Delgado. Evaluation of the Influence Caused by Tunnel Construction on Groundwater Environment: A Case Study of Tongluoshan Tunnel, China, “Advances in Materials Science and Engineering” 2015, https://doi.org/ 10.1155/2015/149265.
  13. Wu Z., Zhao Y., Li H., Multifunctional ceramifiable silicone foam for smart fire fighting, “Chemical Engineering Journal” 2024, 496, 154149, https://doi.org/ 10.1016/j.cej.2024.154149.
  14. Zhao Y., Zeng Q., Lai X., Multifunctional cellulose-based aerogel for intelligent fire fighting, “Carbohydrate Polymers” 2023, 316, 121060, https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2023.121060.
  15. Li J., Liu F., Hu M., Investigation on the Performance of Fire and Smoke Suppressing Asphalt Materials for Tunnels, “Processes” 2023, 11(10), https://doi.org/10.3390/pr11103038.
  16. Shcherbak O., Loboichenko V., Skorobahatko T., Study of Organic Carbon-Containing Additives to Water Used in Fire Fighting, in Terms of Their Environmental Friendliness, “Fire Technology” 2024, 60, 3739–3765, https://doi.org/10.1007/s10694-024-01599-5.
  17. Yunusov N., Islam M., Abdusalomov A., Robust Forest Fire Detection Method for Surveillance Systems Based on You Only Look Once Version 8 and Transfer Learning Approaches, “Processes” 2024, 12(5), https://doi.org/10.3390/pr12051039.
  18. Adekunle M., Designing Buildings and Building Environments for Greater Resilience against the Encroachment of Seasonal Forest Fires , “Safety and Fire Technology” 2024, 64(2), 6–19, https://doi.org/10.12845/sft.64.2.2024.1.
  19. Essack F., Ilemobade A., Water for fighting large structural and industry fires: a South African study, “Urban Water Journal” 2023, 20: 1506–1516, https://doi.org/10.1080/1573062X.2022.2050928.
  20. Xie X., Xiong Y., Xie W., Quantitative Risk Analysis of Oil and Gas Fires and Explosions for FPSO Systems in China, “Processes” 2022, 10(5), https://doi.org/10.3390/pr10050902.
  21. Fan Y., Zhu X., Sui H., Design and Application of Toxic and Harmful Gas Monitoring System in Fire Fighting, “Sensors” 2019, 19(2), https://doi.org/10.3390/s19020369.
  22. Tan L., Fire fighting in tunnels, “Tunnelling and Underground Space Technology” 2002, 17(2), 179–180, https://doi.org/10.1016/S0886-7798(02)00021-4.