Větrání tunelu Blanka
SATRA, spol. s r.o.
součást bezpečnostního vybavení, optimalizace účinnosti systému
Technologie pro bezpečné tunely Jan Pořízek SATRA, spol. s r.o. 30.11. 2010
Obsah prezentace
SATRA, spol. s r.o.
1. Zákonné a projekční předpisy
2.12.2010
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 PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
Předpisy Předpisy týkající se návrhu koncepce a technologického vybavení tunelů v ČR v závislosti na požadované míře bezpečnosti
SATRA, spol. s r.o.
•
2.12.2010
• • • •
•
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 73 7507 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) …
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
SATRA, spol. s r.o.
Úloha odvětrání tunelů
2.12.2010
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
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
Volba systému
SATRA, spol. s r.o.
Rozhodující vliv na výběr způsobu systému nuceného větrání má:
2.12.2010
3. 4. 6.
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
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
Odvod kouře v systému bezpečnostního vybavení FUNKCE – minimalizace účinků požáru
SATRA, spol. s r.o.
ZÁKLADNÍ CÍLE:
2.12.2010
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
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
SATRA, spol. s r.o.
Schéma větrání tunelu Blanka
2.12.2010
JF: 88 ks PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
SATRA, spol. s r.o.
Nucený odvod kouře z tunelu
2.12.2010
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
Prodloužení doby stratifikace kouře Kouř je nuceně udržován mezi dvěma otvory, kterými je zároveň odváděn
SATRA, spol. s r.o.
IDEÁLNÍ STAV:
2.12.2010
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
Vliv tvaru sacího otvoru
SATRA, spol. s r.o.
pohled z vozovky směrem vzhůru na klenbu tunelu:
2.12.2010
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
CFD analýza – ražený úsek
SATRA, spol. s r.o.
Minimální odsávaný průtok: podélná rychlost před požárem:
2 pruh 3 pruh 160 m3/s 240 m3/s 1,2 – 1,7 m/s ukrit
2.12.2010
( = 1,2 kg/m3)
sklon ± 5%
sklon + 0,4%
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
SATRA, spol. s r.o.
CFD analýza – hloubený úsek
2.12.2010
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
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
( = 1,2 kg/m3)
Rozpoznání mimořádné události
SATRA, spol. s r.o.
Technologické vybavení sloužící ke zjištění nebo ohlášení různých typů událostí
2.12.2010
•
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
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
SATRA, spol. s r.o.
Schéma měření fyzikálních veličin
2.12.2010
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
SATRA, spol. s r.o.
Řízení a regulace ventilátorů – 2 pruh
2.12.2010
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
SATRA, spol. s r.o.
Řízení a regulace ventilátorů – 3 pruh
2.12.2010
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
Bezpečnost za provozu - znečištění
SATRA, spol. s r.o.
Vliv znečištěného vzduchu uvnitř tunelu na zdraví uživatelů tunelu
2.12.2010
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
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
Průměrné roční koncentrace prachu PM10 [g/m3] ATEM – výpočet pro rok 2008
SATRA, spol. s r.o.
Limit: Ir = 40 µ g.m-3
2.12.2010
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
Průměrné roční koncentrace prachu PM10 [g/m3] ATEM – výpočet pro rok 2008
SATRA, spol. s r.o.
Limit: Ir = 40 µ g.m-3
2.12.2010
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
SATRA, spol. s r.o.
Přírůstek k průměrné roční koncentraci prachu RS – výpočet pro rok 2012 [g.m-3]
2.12.2010
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
Koncentrace NO2 ATEM – 2008 [g.m-3] + přírůstek v roce 2012
SATRA, spol. s r.o.
Limit: Ir = 40 µ g.m-3
2.12.2010
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
SATRA, spol. s r.o.
MÚK Malovanka
2.12.2010
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
SATRA, spol. s r.o.
Převodní strojovna – opatření proti výnosu
2.12.2010
m.s-1
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
Bezpečnost při požáru – požární uzávěry
SATRA, spol. s r.o.
Rozhraní mezi požárními úseky: otvory v příčce mezi tunely osazené klapkami strojovna s uzavírací klapkou
2.12.2010
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)
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
SATRA, spol. s r.o.
Uzavírací těsné tunelové klapky
2.12.2010
Technické parametry tunelových klapek: Těsnost [m3/(h.m2)] - při daném tlakovém rozdílu v řádu 100 až 1000 Pa - rozdíl tlaku mezi tunely 50 – 100 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
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
Rozbor bezpečnostních rizik
SATRA, spol. s r.o.
•
2.12.2010
•
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.
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
SATRA, spol. s r.o.
CFD model – Malovanka
2.12.2010
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
SATRA, spol. s r.o.
Závěr
2.12.2010
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
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST
SATRA, spol. s r.o.
KONEC
2.12.2010
Děkuji za pozornost ! V prezentaci byly použity fotografie z katalogových materiálů firem: SICK, SIGRIST, AURA a.s., SIROCCO, Schako s.r.o. Listopad 2010
[email protected]
PROJEKTOVÁ, KONZULTAČNÍ A INŽENÝRSKÁ SPOLEČNOST