Větrání tunelu Blanka

Transkript

1 Větrání tunelu Blanka součást bezpečnostního vybavení, optimalizace účinnosti systému Technologie pro bezpečné tunely Jan Pořízek

2 Obsah prezentace 1. Zákonné a projekční předpisy 2. Úloha odvětrání tunelů 3. Větrání tunelu Blanka 4. Řízení odvodu kouře 5. Detekce událostí 6. Řízení ventilátorů strojoven při požáru 7. Ochranná opatření při provozu 8. Uzavírací klapka jako bezpečnostní prvek 9. Závěr

3 Předpisy Předpisy týkající se návrhu koncepce a technologického vybavení tunelů v ČR v závislosti na požadované míře bezpečnosti Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2004/54ES ze dne 29.dubna 2004 o minimálních bezpečnostních požadavcích na tunely transevropské silniční sítě Nařízení vlády 264/2009 Sb. o bezpečnostních požadavcích na tunely pozemních komunikací delší než 500 m ČSN Projektování tunelů pozemních komunikací TP98: Technologické vybavení tunelů pozemních komunikací (technické podmínky) TP164: Provoz, správa a údržba tunelů pozemních komunikací (technické podmínky) příp. další zahraniční nebo mezinárodní směrnice, předpisy nebo sborníky a především praktické zkušenosti z provozování tunelů: PIARC (světová silniční asociace) FEDRO (švýcarské předpisy) CETU (výzkumný, projekční a konzultační ústav při francouzském ministerstvu dopravy) RVS (rakouské předpisy)

4 Úloha odvětrání tunelů Běžný provoz: 1. Zajištění potřebné kvality vzduchu uvnitř tunelu - určení rozhodujících škodlivin (CO, NOx, viditelnost a příp. další) - stanovení průtoků čerstvého vzduchu 2. Posouzení vlivu vynášeného znečištěného vzduchu na okolní prostředí - rozbor dopravních stavů, které mohou v tunelu nastat - vypracování konceptu nuceného větrání a stanovení průběhu chodu a výkonnosti strojoven - zpracování odpovídající RS v úrovni dokumentace EIA Požár: 1. Ochrana uživatelů před kouřem tak, aby mohli z tunelu uniknout - podmínky pro optimální vrstvení kouře 2. zajištění následného přístupu jednotek HZS k požáru - výkonnost systému podélného větrání musí zajistit šíření kouře pouze jedním směrem

5 Volba systému Rozhodující vliv na výběr způsobu systému nuceného větrání má: DÉLKA TUNELU CHARAKTER DOPRAVY - provoz ve městě nebo na dálnici ZPŮSOB JAKÝM JE TUNEL PROVOZOVÁN - jednosměrný provoz - obousměrný provoz Zdroj: CETU Guide to Road Tunnel Safety Documentation Booklet 4 Specific Hazard Investigations September 2003

6 Odvod kouře v systému bezpečnostního vybavení FUNKCE minimalizace účinků požáru ZÁKLADNÍ CÍLE: 1. Detekce abnormálních situací a zajištění komunikace s uživateli tunelu 2. Zajištění ochrany a evakuace uživatelů tunelu 3. Zajištění přístupu záchranných jednotek 4. Vlastní ochrana a boj s požárem

7 Schéma větrání tunelu Blanka JF: 88 ks

8 Nucený odvod kouře z tunelu

9 Prodloužení doby stratifikace kouře Kouř je nuceně udržován mezi dvěma otvory, kterými je zároveň odváděn IDEÁLNÍ STAV:

10 Vliv tvaru sacího otvoru pohled z vozovky směrem vzhůru na klenbu tunelu:

11 CFD analýza ražený úsek Minimální odsávaný průtok: podélná rychlost před požárem: 2 pruh 3 pruh 160 m3/s 240 m3/s 1,2 1,7 m/s ukrit ( = 1,2 kg/m3) sklon ± 5% sklon + 0,4%

12 CFD analýza hloubený úsek Minimální odsávaný průtok: Maximální odsávaný průtok: podélná rychlost před požárem: 2 pruh 3 pruh 160 m3/s 240 m3/s 220 m3/s 300 m3/s 1,2 2,7 m/s ukrit ( = 1,2 kg/m3)

13 Rozpoznání mimořádné události Technologické vybavení sloužící ke zjištění nebo ohlášení různých typů událostí VIDEODETEKCE - nejrychlejší odezva na jakoukoliv mimořádnou situaci DETEKCE KOUŘE - rozpoznání a vyhlášení obecně do 2 minut (kouř je primárním průvodcem požáru) DETEKCE ZVÝŠENÉ TEPLOTY (v rámci systému EPS) - doba rozpoznání a vyhlášení se odvíjí od délky liniového kabelu a vzdálenosti určující minimální rozlišení a taktéž od velikosti a průběhu požáru RUČNÍ VYHLÁŠENÍ POPLACHU A OZNÁMENÍ UDÁLOST - rychlost je odvislá od jednání konkrétních uživatelů tunelu

14 Schéma měření fyzikálních veličin

15 Řízení a regulace ventilátorů 2 pruh

16 Řízení a regulace ventilátorů 3 pruh

17 Bezpečnost za provozu - znečištění Vliv znečištěného vzduchu uvnitř tunelu na zdraví uživatelů tunelu povolený hygienický limit znečištění vzduchu se vyjadřuje buď: NPK PEL V současné době při tlaku EU na výrobce vozidel týkající se snižování emisí výfukových plynů a zavedení směrnice Evropského parlamentu a Rady 2004/54ES se tunely běžně provětrávají přirozeně (pouze za působení PÚ). Vliv vyfukovaného vzduchu z tunelu na životní prostředí zákon o ochraně ovzduší stanoví imisní limity vybraných znečišťujících látek ve venkovním prostředí: z hlediska produkce škodlivin liniovými zdroji (doprava) jsou rozhodující: NO2 Prach (PM10) Benzen

18 Průměrné roční koncentrace prachu PM10 [ g/m3] ATEM výpočet pro rok 2008 Limit: Ir = 40 µ g.m-3

19 Průměrné roční koncentrace prachu PM10 [ g/m3] ATEM výpočet pro rok 2008 Limit: Ir = 40 µ g.m-3

20 Přírůstek k průměrné roční koncentraci prachu RS výpočet pro rok 2012 [ g.m-3]

21 Koncentrace NO2 ATEM 2008 [ g.m-3] + přírůstek v roce 2012 Limit: Ir = 40 µ g.m-3

22 MÚK Malovanka

23 Převodní strojovna opatření proti výnosu m.s-1

24 Bezpečnost při požáru požární uzávěry Rozhraní mezi požárními úseky: otvory v příčce mezi tunely osazené klapkami strojovna s uzavírací klapkou Požární prevence požadavky uvedené v příslušných normách v otvorech mezi PÚ požární uzávěr s označením EW 90 E celistvost W radiace Zkoušení vlastností uzávěrů při zvýšené teplotě zátěž dle teplotní křivky při konstantní teplotě (20; 200; 500; 1000 C)

25 Uzavírací těsné tunelové klapky Technické parametry tunelových klapek: Těsnost [m3/(h.m2)] - při daném tlakovém rozdílu v řádu 100 až 1000 Pa - rozdíl tlaku mezi tunely Pa Funkčnost při požáru - cyklické otevírání / uzavírání - rychlé uzavření nebo otevření ROZDÍLY klapka tunelová požární velikost neomezená 1 x 1,6 m materiál listů ocel nekovový nehořlavý počet listů více listů jeden

26 Rozbor bezpečnostních rizik Projekt převodní strojovny Malovanka musí být v rámci požárně bezpečnostního řešení doložen: analýzou technických a konstrukčních vlastností těchto klapek v kombinaci s riziky která vzniknou v případě požáru (hodnotí se nejhorší možná situace) Stanovení nejpravděpodobnějšího průběhu událostí v čase při vzniku požáru V tomto případě je nutná rychlá reakce systému (detekce, rychlost odezvy, rychlost pohonu apod.),kvalita a funkčnost uzavíracích segmentů, které jsou umístěny tak, aby došlo k uzavření otvorů mezi úseky.

27 CFD model Malovanka

28 Závěr 1. Zvýšení účinností sacího otvoru v klenbě v ražených úsecích tunelu 2. Optimalizace algoritmu řízení a regulace při požáru v tunelu 3. Instalace detektorů kouře po celé délce tunelu lepší lokalizace požáru, řízení potřebného sacího výkonu do úseku v kterém je kouř, znalost chování kouřové vlečky 4. Diagnostika labilního chodu informace mezních stavů, není zapotřebí vypínat ventilátor, ale je nutné odlehčit charakteristiku sítě 5. Revize výkonnosti příčného odvodu při zachování nutného průtoku vzhledem k zabránění pumpáže v systému bezpečnější způsob spouštění a využívání ventilátorů 6. Zvýšení účinnosti řešení při minimalizaci vynášeného znečištěného vzduchu z portálů tunelu do oblasti MÚK Malovanka při zachování potřebné míry bezpečnosti při požáru

29 KONEC Děkuji za pozornost! V prezentaci byly použity fotografie z katalogových materiálů firem: SICK, SIGRIST, AURA a.s., SIROCCO, Schako s.r.o. Listopad 2010 jan.porizek@satra.cz