隧道安全運行保障系統(tǒng)副本PPT課件

1、提綱汽車排放物隧道通風3 13 23 3空氣中有害物質容許濃度3 4通風方式及其選擇第1頁/共42頁汽車排放物 汽車排放對人體健康的影響 1、一氧化碳（CO） CO是無色無嗅的氣體，它是一種窒息性的有毒氣體，由于CO和血液中有輸氧能力的血紅素蛋白（Hb）的親和力，比氧氣和Hb的親和力大200300倍，因而，CO能很快和Hb結合形成碳氧血紅素蛋白（CO-Hb），使血液的輸氧能力大大降低 使心臟、頭腦等重要器官嚴重缺氧，引起頭暈、惡心、頭痛等癥狀，輕度是使中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損，慢性中毒，嚴重時會使心血管工作困難，直至死亡。為保護不受CO的毒害，將24小時內(nèi)吸收的CO的濃度限制在510-6以內(nèi)。第2頁/

2、共42頁汽車排放 汽車排放對人體健康的影響 2、碳氫化合物（HC） 碳氫化合物（也稱烴類）包括未燃和未完全燃燒的燃油、潤滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化物，如苯、醛、稀和多環(huán)芳香族碳氫化合物等200多種復雜成分。 甲烷氣體無毒性。當甲醛、丙稀醛等醛類氣體濃度超過110-6時， 就會對眼、 呼吸道和皮膚有強烈的刺激作用， 濃度超過2510-6時，就會引起頭暈、惡心、紅血球減少、貧血。 苯是無色氣體，但有特殊氣味。應當引起注意的是帶多環(huán)的多芳香烴，如苯比芘及硝基稀，是強烈致癌物質。烴類成分還是引起光化學煙霧的重要物質。第3頁/共42頁汽車排放 汽車排放對人體健康的影響 3、氮氧化物（NOx） 氮氧化物是

3、燃燒過程中形成的多種氮氧化物，如NO、NO2、N2O3、N2O5等，總稱NOx。在內(nèi)燃機中主要是NO，約占95%，其次是NO2，占5%。 NO是無色無味氣體，只有輕度刺激性，毒性不大，高濃度時會造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)輕度障礙，NO可以被氧化成NO2。 NO2是一種棕紅色強烈刺激性的有毒氣體，其含量為0.110-6時即可嗅到，110-6410-6就感到惡臭，它對人體健康毒害較大。NO2吸入人體后，和血液中的血紅素蛋白（Hb）結合，使血液輸氧能力下降，對心、肝、腎都會有影響，還會使植物枯黃。但NO2較易擴散，遇水易溶解。第4頁/共42頁汽車排放 汽車排放對人體健康的影響 4、光化學煙霧 HC和NOX在強

4、的陽光下會生成臭氧（O3）和過氧?；跛猁}（PAN），即淺蘭色的光化學煙霧，它是一種強烈刺激性有毒氣體的二次污染物。 光化學煙霧中的O3是強氧化劑，能使植物變黑直至枯死，能使橡膠開裂，它有特殊的臭味，其嗅覺閥值為0.0210-6，110-6接觸一小時會引起氣喘、慢性中毒，510-6濃度下30分鐘就會使人致死。第5頁/共42頁汽車排放 汽車排放對人體健康的影響 5、微粒 微粒（也稱顆粒）對人體的健康的危害程度和顆粒的大小及組成有關。微粒越小，懸浮在空氣中的時間越長，它們進入人體肺部后停滯在肺部及支氣管中的比例越大，危害越大。 小于0.1微米的顆粒能在空氣中作隨機運動，進入肺部并附著在肺細胞的組織

5、中，有些還會被血液吸收。0.10.5微米的微粒能深入肺部并粘附在肺葉表面的粘液中，隨后被絨毛所清除。大于5微米的微粒常在鼻部受阻，不能進入呼吸道，大于10微米的微?？梢耘懦鲶w外。 微粒除了對人體的呼吸系統(tǒng)有害外，由于微粒存在孔隙能粘附SO2、未燃HC、NO2等有毒物質或苯丙芘等致癌物質，因而對人體的健康造成更大的危害。第6頁/共42頁提綱汽車排放物隧道通風3 13 23 3空氣中有害物質容許濃度3 4通風方式及其選擇第7頁/共42頁隧道通風 1、隧道內(nèi)污染的形成 2、改善隧道內(nèi)污染的途徑 3、隧道通風設計要考慮的主要問題第8頁/共42頁隧道通風 1.隧道內(nèi)污染的形成 施工期間：爆破、施工設備、

6、瓦斯。 運營期間：汽車排放出的廢氣，CO和煙霧。 隧道內(nèi)突發(fā)事件的產(chǎn)生：火災、消防、交通混亂。第9頁/共42頁隧道施工中的污染隧道施工中的污染第10頁/共42頁隧道施工中的污染隧道施工中的污染第11頁/共42頁隧道通風 2.改善隧道內(nèi)污染的途徑 消除污染源-改造汽車(安裝三元催化器 )。 使用濾毒濾煙設備，還原被污染空氣 。 將污染空氣稀釋到容許濃度值以下。 進行突發(fā)事件應急措施研究、隧道結構研究、路面結構研究。第12頁/共42頁隧道通風 3.隧道通風設計要考慮的主要問題 空氣中有害物質的容許濃度：人的忍受程度、行車安全視距。 需風量計算問題：交通量和排放量。 自然通風的能力。 機械通風方式的

7、討論。 通風方式及通風設備選擇：經(jīng)濟性和耐久性。第13頁/共42頁提綱汽車排放物隧道通風3 13 23 3空氣中有害物質容許濃度3 4通風方式及其選擇第14頁/共42頁空氣中有害物質容許濃度 1.確定隧道內(nèi)污染空氣中有害物的設計濃度需要研究的問題 對汽車排放CO量的研究 對汽車排放煙霧量及透明度的研究 人在污染空氣中的適應能力 分別研究CO設計濃度和煙霧設計濃度第15頁/共42頁空氣中有害物質容許濃度 2.CO設計濃度 有害氣體濃度的表示：單位體積被污染空氣中含有害氣體體積。被污染空氣有害氣體3361101mmppm第16頁/共42頁空氣中有害物質容許濃度 不同濃度不同濃度CO對人體健康的影響

8、對人體健康的影響CO -H b%強 癥 狀重 癥中 等 癥 狀輕 度 癥 狀( h ) 坐 姿( h ) 行 走( h , m i n ) 勞 動2 5 0 p p m1 0 0 p p m致 死 限 界2 0 0 0 p p m5 0 0 p p m1 0 0 0 p p m3 0 0 0 p p m1 0 0 0 0 p p m第17頁/共42頁空氣中有害物質容許濃度 CO設計濃度：與隧道長度和通風方式有關隧道長度（隧道長度（m）縱向通風方式縱向通風方式300ppm250ppm全橫向和半橫全橫向和半橫向通風方式向通風方式250ppm200ppm人車混合通行人車混合通行隧道隧道150ppm1

9、00ppm10003000第18頁/共42頁空氣中有害物質容許濃度 3、煙霧設計濃度 煙霧濃度定義：通過測定光線在煙霧中的透過率來表示。 透過率是光線在污染空氣中的透過量與在潔凈空氣中的透過量之比 。0EE式中：式中： 分別為同一光源的光通過污染空氣和潔凈空氣分別為同一光源的光通過污染空氣和潔凈空氣后的照度。則煙霧濃度后的照度。則煙霧濃度K為：為：0,EE第19頁/共42頁空氣中有害物質容許濃度 煙霧濃度K為lg1lK式中：式中： 是光源光穿過是光源光穿過lmlm厚的容許透光率，在隧道通厚的容許透光率，在隧道通風與照明中，取風與照明中，取l l100m100m，故其容許濃度，故其容許濃度 lg

10、1001K第20頁/共42頁空氣中有害物質容許濃度 司機對煙霧濃度舒適度的評價 當煙霧濃度，透過率（l 100m）和車速不同，對舒適程度的不同，下表是行車速度為40km/h時，司機對舒適水平的主觀評價司機對司機對對煙霧濃度的舒適度評價對煙霧濃度的舒適度評價 第21頁/共42頁空氣中有害物質容許濃度 煙霧設計濃度：與光源和車速有關 當煙霧濃度達到0.012 l/m時，應考慮采取交通管制措施。 隧道內(nèi)進行養(yǎng)護維修時，煙霧濃度不大于0.0035 l/m。 第22頁/共42頁空氣中有害物質容許濃度 4、其他有害物質 氮氧化物：柴油機主要排放的有害物質，據(jù)調查，平均濃度為20mg/m3(接觸45分鐘)，

11、只有少數(shù)人出現(xiàn)不適感，當平均濃度為55mg/m3，全部人員有不適感。 丙烯醛：是一種無色揮發(fā)性液體，對眼睛和呼吸道粘膜有劇烈刺激作用，如流淚等。 二氧化硫：為具有強烈幸辣刺激性氣味的氣體，進入呼吸道后形成硫酸和亞硫酸，引起各種炎癥。 這些有害物質的含量與CO和煙霧含量相比較小 第23頁/共42頁提綱汽車排放物隧道通風3 13 23 3空氣中有害物質容許濃度3 4通風方式及其選擇第24頁/共42頁通風方式及其選擇 一、通風方式 通風通風方式方式車道空間的空氣流動自然通風自然通風自然風自然風機械通風機械通風交通風交通風(活塞風活塞風)一般不穩(wěn)定一般不穩(wěn)定交通量有關交通量有關(車速等車速等)縱向通風

12、縱向通風橫向通風橫向通風半橫向通風半橫向通風組合通風組合通風第25頁/共42頁通風方式及其選擇 二、 如何選擇通風方式 確定所需風量：根據(jù)車流量、車輛排放物容限。 優(yōu)先考慮自然通風是否滿足使用要求。 選擇通風方式 。第26頁/共42頁通風方式及其選擇 三、通風方式選擇與多種因素有關 隧道類型：山嶺隧道、城市隧道、水底隧道 交通量：近期、遠期、某年限的交通量 經(jīng)濟問題：工程費、維修費和養(yǎng)護費 地質、氣候和周圍環(huán)境的影響：大斷面開挖的可行性 第27頁/共42頁通風方式及其選擇 1、自然通風 利用自然因素和車輛通過隧道時的活塞作用，引起隧道內(nèi)空氣流動，吸入清新空氣，排出污染物質。 自然風的變化是復雜

13、而不穩(wěn)定的。但是作為機械通風時的輔助作用，卻不應忽視，至少可以調節(jié)通風機的轉數(shù)，有利于節(jié)能。第28頁/共42頁通風方式及其選擇 1、自然通風 自然風壓 隧道兩端洞口的水平氣壓差。 隧道內(nèi)外溫度差。 隧道外大氣氣象風。 交通風壓 空氣存在慣性和粘性，汽車在隧道行駛，將車輛前方的部分空氣擠出隧道，從隧道入口吸入清新空氣。第29頁/共42頁通風方式及其選擇 2、機械通風 利用機械通風設備，將新鮮空氣強行送入隧道，稀釋污染物并將其排出隧道。 （1）縱向式通風： 不設專門送、排風道。 通風氣流沿隧道軸向流動，是從一個洞口直接引進新鮮空氣，由另一洞口把污染空氣排出的方式。大部分用于單向隧道和中長隧道（1-

14、2km）。第30頁/共42頁通風方式及其選擇 （1）、縱向通風 （a） 射流式縱向通風，見P332，圖6-9 在車道空間上方吊設射流風機，用以升壓。 對于雙向交通，適用于1000m以下的隧道。 對于單向交通，可達3000m。 特點：設備費少、經(jīng)濟，噪音大。 （b）噴嘴式縱向通風，見P334，圖6-11第31頁/共42頁通風方式及其選擇 （c） 有豎井的縱向式通風： 見P334，圖6-12 縱向式通風是最簡單的通風方式，它以自然通風為主，不滿足需要時，用機械通風加以補充，是經(jīng)濟合理的。但是，通風所需動力與隧道長度的立方成正比。如果在隧道中間設置豎井就可以克服這個缺點。常常用豎井對長隧道進行分段。

15、 雙向交通，適用于3000m以上的隧道； 單向交通，適用于5000m以上的隧道；第32頁/共42頁通風方式及其選擇 （2）、橫向通風 （a）全橫向通風 ：見p335，圖6-13 同時設置送風管道和排風管道，隧道內(nèi)基本上不產(chǎn)生沿縱向流動的風，只有橫方向的風流動。 （b） 半橫向通風：見p336，圖6-14 送風式半橫向通風是半橫向通風的標準型式，新鮮空氣經(jīng)送風管直接吹向汽車的排氣孔高度附近，對排氣直接稀釋，這對后續(xù)車很有利。污染空氣是在隧道上部擴散，經(jīng)過兩端洞門排出洞外。第33頁/共42頁通風方式及其選擇 混合式通風 根據(jù)特殊的需要，由上述幾種基本通風型式組合而成的。其組合方式有許多種，但應符合

16、經(jīng)濟實用原則。 第34頁/共42頁隧道類型隧道類型通風方式通風方式隧道長度隧道長度 m m 單向行單向行車隧道車隧道縱向通風方式縱向通風方式射流風機式射流風機式噴嘴排風式噴嘴排風式500200050020002000400020004000半橫向通風方式半橫向通風方式1500300015003000橫向通風方式橫向通風方式2000400020004000 雙向行雙向行車隧道車隧道縱向通風方式縱向通風方式射流風機式射流風機式噴嘴排風式噴嘴排風式5001000500100050020005002000半橫向通風方式半橫向通風方式1000300010003000橫向通風方式橫向通風方式2000400

17、020004000各通風方式的適用長度各通風方式的適用長度 第35頁/共42頁通風方式及其選擇 通風方式選擇 影響通風方式選擇的因素 隧道長度：是影響隧道通風方式選擇的最主要的因素 。隧道越長，對隧道通風的安全性和可靠性要求越高 隧道交通條件：指隧道內(nèi)為單向行車還是雙向行車以及隧道的交通量 一般單向行車的隧道采用縱向和半橫向通風較好，能利用自然風和活塞風； 交通量大的隧道一方面有害氣體排放量大，另一方面安全要求高，應選用橫向通風或半橫向通風方式。第36頁/共42頁通風方式及其選擇 通風方式選擇 影響通風方式選擇的因素 隧道所處地層的地質條件 隧道所處地層的地質條件好，隧道施工比較容易，費用低，這時選用橫向通風方式；如果圍巖條件差，則可能由于隧道施工困難，以及施工費用高而影響到橫向通風的使用。 隧道所處地區(qū)的地形和氣象條件 第37頁/共42頁通風方式及其選擇 （2）通風機的選擇 通風機的選擇包括選擇通風機的類型、通風機的型號、通風機的聯(lián)合運轉方式以及通風機的轉速和葉片安裝角等。 合理的通風機選擇原則：在滿足通風要求(足夠的風量)時，工作效率比較高的通風機。 通風機選擇的依據(jù)：隧道的通風阻力和要求的通風量以及其它的隧道條件。 第38頁/共42頁通風方式及其