Nâng cao khả năng phòng chống cháy nổ xe trong hầm Hải Vân

Từ khi đường hầm ô tô dưới đèo Hải Vân (HHV) vào sử dụng, chúng ta vô cùng tự hào vì đã có được 1 trong số vài chục đường hầm ô tô dài trên thế giới. Nhưng HHV mới sử dụng được hơn 3 năm đã có vài xe khách bốc cháy trong hầm. Mặc dù các vụ cháy xe vừa qua chưa gây thiệt hại về người và chưa ảnh hưởng lớn đến kết cấu hầm, nhưng rõ ràng tần suất xảy ra như thế là không thể coi thường. Chắc chắn điều kiện môi trường trong HHV có nhiều khác lạ không chỉ so với môi trường đường bộ bên ngoài, mà còn cả với môi trường trong các đường hầm ô tô ngắn bất kỳ (hầm Dốc Xây - Ninh Bình, hầm A Roàng - Thừa Thiên - Huế).

Trong điều kiện hiện nay, dù chưa cải tạo và bổ sung được những điều kiện và trang bị tốt đồng bộ cho hệ thống HHV đạt chất lượng sử dụng an toàn bền vững, vẫn cần xác định rõ nguyên nhân cháy nổ xe đang tiềm ẩn và từng bước cải thiện chất lượng môi trường không khí: đặc tính vật chất, mức nhiễm điện, nhiệt độ… trong hầm; để khống chế từng nguyên nhân dễ xuất hiện nhất; đặc biệt không để xảy ra những vụ cháy nổ dây chuyền cả đoàn xe, gây thiệt hại nghiêm trọng cả người, phương tiện và kết cấu hầm.

Trước hết phải kể đến các điều kiện tiềm ẩn cơ bản gây nguy cơ cháy nổ trong HHV là:

- HHV dài 6280m, thuộc nhóm những hầm đường ô tô dài, nhưng chưa đáp ứng được yêu cầu trong các điều 5 - 41 và 6 - 8 của TCVN 4572: 1988 - Tiêu chuẩn Việt Nam về thiết kế hầm đường sắt và hầm đường ô tô (1). Thứ nhất, chiều dài phần ngầm của HHV bị dài ra bởi kết cấu cửa hầm đỡ khối đất đá đắp thoải trên nắp (2) & (3). Thứ hai,đường xe chạy bị thông gió dọc từng phân đoạn kết hợp với quạt tăng sức treo trên nóc; mà xe động cơ đốt trong lại được chạy cả 2 chiều.

- Theo mặt cắt ngang lòng hầm, sự lưu thông không khí ở tầng trên và tầng trung là tốt, nhưng ở tầng hoạt động các máy xe trở xuống là chưa tốt. Khi có xe chạy, đặt biệt khi có 2 đoàn xe đang chạy ngược chiều lướt qua nhau, ở tầng dưới này vừa có sự quẩn gió do quạt trên cao; vừa có sự tăng nhiệt độ, vừa có sự dồn nén khí cháy, bụi nhiên liệu lỏng, bụi cácbon hoạt tính và các bụi mang điện.

- Các xe có bộ làm mát kém hiệu quả, làm tăng nhiệt độ của không khí xung quanh. Các xe rò nhiên liệu và dầu nhờn đến nỗi vỏ máy, gầm xe và miệng ống xả có bám bụi thấm dầu, vừa góp thêm bụi nhiên liệu cho không khí, vừa có tác dụng làm mồi dẫn cháy khi tiếp xúc với nguồn cháy.

- Các xe có vỏ máy, gầm xe nhiễm điện hoặc có dây cao áp không đủ cách điện, nhưng không có xích thép kéo lê để truyền điện xuống nền, gây nguy cơ phóng điện qua bụi nhiễm điện.

Hình 1 - Hầm Hải Vân được thông gió dọc chia đoạn nhờ hầm thông gió, hầm lọc bụi tĩnh điện và quạt trung gian; nên khi có cháy nổ xe thì nguy cơ cháy nổ lan truyền là rất cao.

- Các xe có động cơ cũ xả ra cả bụi nhiên liệu sống và bụi nhiên liệu đang cháy dở, vừa làm tăng nhiệt độ khí cháy nổ đang nóng cho gầm xe, vừa có khả năng khởi phát sự cháy nổ khí và bụi cháy xung quanh.

- Các xe chở các bình nhiên liệu và các chất dễ cháy (xăng dầu, gas, este…).

Trong hoàn cảnh này, cần chú ý 2 khả năng xuất hiện rủi ro cháy nổ xe:

- Sau khi nguồn lửa từ miệng ống xả của xe hoặc từ tia lửa điện(phóng giữa vỏ máy hoặc gầm xe với bụi mang điện hoặc nền hầm) đốt cháy hỗn hợp khí cháy, bụi nhiên liệu lỏng, bụi cacbon hoạt tính cùng với lượng nhiên liệu thấm ở bụi xung quanh vỏ máy và gầm xe, rồi lan tiếp ra toàn xe.

- Sự nén ép, sự ma sát và sự cấp nhiệt của xe đang chạy(đặc biệt là của 2 đoàn xe đang lướt qua nhau) làm cho hỗn hợp khí có hàm lượng, khối lượng và nhiệt độ thoả mãn các thông số cần thiết của điểm cháy nổ (điểm nén nổ) không cần nguồn lửa.

Để hạn chế nguy cơ cháy nổ trong HHV hiện nay, cũng như trong bất kỳ đường hầm ô tô dài trên 1,5 km nào; bên cạnh biện pháp tổ chức, còn phải có biện pháp kỹ thuật có hiệu quả.

Ở đây chỉ nhấn mạnh rằng với hệ thống thông gió hiện tại của HHV, khi có xe cháy nổ như nêu trong hình 1, thì dù chiều vận hành và tốc độ gió thế nào, vẫn có khả năng lan truyền khói độc và sóng nổ, gây tác hại rất lớn đến người, xe cộ và kết cấu công trình ở cuối luồng gió.

Chúng ta cần phải sớm cải tạo hệ thống thông gió cho hệ thống HHV, sao cho mỗi đường hầm có luồng xe chạy đều được thông gió ngang (hình 2), trên cơ sở bố trí và đưa vào hoạt động 3 không gian thông gió: Thứ nhất,không gian dẫn luồng gió sạch (có nhiệt độ và hàm lượng vật chất hợp lý). Thứ hai,không gian có 2 chức năng cơ bản: chức năng giao thông xe cộ và chức năng vừa hạ nhiệt vừa hoà loãng khí bẩn, nhờ biện pháp vừa cấp gió sạch và mát vào từ các cửa sổ gió sạch, bố trí theo tường, nhưng cách mặt nền người đi bộ chừng (35 cm - 70 cm) và cách nhau chừng (2,5 - 3,0m); vừa hút gió bẩn qua các cửa sổ gió bẩn, bố trí theo các dãy dọc trên nóc cách nhau chừng (2,5 - 3,0 m); đảm bảo khói bụi trong luồng xe chạy ít có khả năng lan truyền dọc đường hầm. Thứ ba,không gian dẫn luồng gió bẩn kết hợp lọc bụi và khử độc bảo vệ môi trường. Cần chú ý rằng vị thế của không gian 1 và 3 so với không gian 2 không bắt buộc, nhưng tốt nhất là không gian 1 phía dưới (gồm 1, 2 hay nhiều luồng khí tuỳ theo điều kiện cụ thể); còn không gian 3 ở phía trên nóc; khi đó chiều dài đường dẫn gió là ít nhất, độ ổn định của hệ thống cao mà chi phí chống giữ và tổn hao năng lượng gió là thấp.

Để cải thiện môi trường và hạn chế cháy nổ xe trong HHV; trước măt, trong khi chưa đầu tư để mỗi đường hầm có xe của hệ thống đều được thông gió ngang (2), cần thực hiện một số biện pháp hạn chế nguyên nhân gây cháy xe sau đây:

Nhóm biện pháp kỹ thuật

- Xác định lại tốc độ và khoảng cách tối ưu của các xe chạy trong hầm theo các điều kiện mới.

- Cấm xe chở nhiên liệu và các chất dễ cháy vào hầm.

- Cấm dừng đỗ xe mà không tắt máy.

- Mọi xe ô tô chạy trong hầm đều phải kéo lê xích thép xuống nền hầm.

- Phun nước mát rửa xe và làm ướt vỏ máy cùng với gầm xe và ống xả nhờ các trạm đặt ở cửa hầm và trong hầm cách nhau chừng 1km.

Nhóm biện pháp tổ chức

- Xây dựng tiêu chuẩn khí thải và các yêu cầu chất lượng của xe cộ vào hầm. Lập trạm kiểm soát và phát thông tin đại chúng (đặc biệt là trên truyền hình) về các yêu cầu và biện pháp an toàn khi qua lại các hầm dài, cùng với các kỹ năng thoát hiểm cả khi cháy nổ xe và khi hầm có sự cố khác.

Quản lý tài - chẳng nguôi ngoai: Phòng hiểm hoạ.

Công nhân giỏi - luôn nổi trội: Giữ an toàn.

Từ kinh nghiệm thông gió cho HHV, rõ ràng khi thiết kế các hầm giao thông ô tô dài khác, cụ thể như hầm đường ô tô dưới Đèo Cả (Phú Yên - Khánh Hoà) cần đảm bảo thiết kế ngay tại hệ thống thông gió ngang, cùng với các biện pháp chống phát lửa và chống sự hình thành mồi dẫn lửa; đảm bảo vừa tránh “mất bò mới lo làm chuồng” vừa tránh “tiền vá quá tiền may”.

Tài liệu tham khảo

1. V.P. Volkov, i drr - Tonnelli i metropolitenư - Moskva - 1964 (tiếng Nga).

2. Đỗ Thụy Đằng - Đường hầm Hải Vân thông gió chưa tốt. Vì sao? T/c Người xây dựng - Hà Nội - 10/2005.

3. Đỗ Thụy Đằng - Hầm Hải Vân - Hiện tại và tương lai. T/c người xây dựng - Hà Nội - 3/2006.

Abstract

Burning motorcar in Haivan tunnel - what is repeating us

That sentence?

The ventilating design of Haivan tunnel today is not good yet. Threats of burst spreading fast is high. We can up grade this design become lateral ventilation the sooner the better.