Abstract: FUD-projekt för reglering av tunnelventilation vid brand Version 2010-01-21 Rev B, Lars Elertson VGtdm
Bakgrund:
Med den förändrade kravbilden med tillåtelse av kö i t.ex. Norra Länken så är det av stor vikt att reglera tunnelventilationen vid brand. Det brandförlopp som säkerhet har detaljerat har analyserat kräver snabb kontroll av ventilationen för att brandröken inte skall spridas sig okontrollerat och därmed skapa personskador. Generellt behöver hastigheten regleras ned från typiskt 7-8 meter per sekund vid tät trafik till 1 till 1.5 meter per sekund, men vid låg trafikdensitet kan ventilation i vissa fall gå bakåt i tunneln. Som del av detta förlopp är det även av vikt att tidigt detektera brand så kontroll av ventilationshastighet omedelbart kan regleras till önskvärt flöde.
Detta ställer stora krav på detekteringsutrustning för brand, mätutrustning för fläktarna, fläktarnas reglerbarhet samt på styrsystemet.
Försök med reglering av fläktarna:
I existerande vägtunnlar i Stockolm används i dag fasta lägen för impulsfläktarna. Dessa lägen har ställts in i inför tunnelns öppnande och har då skett utan trafik. I dessa försök skall en reglering av fläktarna ske där målsättning är att dessa skall kunna styras mer exakt med hjälp av tunnelsystemets styrsystem kallat PCMS (Plant Control and Monitoring System).
Utförandet för dessa försök kräver ombyggnaden av PCMS samt testerna skall göras i Törnskogstunneln och där befintliga PLC’er samt SCADA-system skall användas. Detta kräver omprogrammering i PLC’er för reglerfunktioner samt bildbyggnad i SCADA-systemet. För att verifiera luftflödet används de installerade luftflödesgivare i respektive avsnitt. Förändringar skall endast göras i programvaran och om testerna utfaller med lyckat resultat planeras att omkonstruktionen av PCMS skall behållas samt befintlig dokumentation skall uppdateras.
Valet av Törnskogstunneln är lämpligt pga av att lägre trafikintensitet samt att tunnels och trafikflödets egenskaper inte kräver att fläktarna är drift under de trafikintensiva timmarna. Detta till skillnad från Södra Länken där luftmiljön med höga NOx värden kräver att fläktarna i princip körs konstant under dagtid och detta utesluter långvariga tester med ventilationen.
Provningen i detta moment kan utföras dagtid och kräver därmed ingen avstängning.
Försök med tidig detektering:
Samverkan mellan start av ventilationen och tidig detektering av brand är viktig. I detta moment skall utvärdering av olika teknologier för tidig detektering göras. Dels testas de traditionella givarna som redan finns installerade och dels testas andra och nyare typer av detektorer som Vägverket idag inte har installerade i några tunnlar. I detta projekt är vi främst intresserade av att utvärdera olika typer av rök och flamdetektorer. T ex finns det i dag rökdetektorer som baseras på ljusspridning, analyser av olika gaser samt bildanalys av kamerabilder. På samma sätt finns det olika intressanta detektorer av flammor som reagerar på synbara bränder.
För att systemet skall samverka är det av vikt att testa dessa analysatorer i olika vindhastigheter, men även att långtidsutvärdera att detektorerna hanterar den krävande miljö som finns i våra vägtunnlar. Valet av tunnel, blir då Södra Länken där miljön är mer krävande än Törnskogstunneln och påminner därmed mer om Norra Länken som blir nästa stora tunnelprojekt.
Samverkan nationellt samt med drift och underhåll. För att få ett bättre genomslag kommer projektet att dels samverka med drift och underhållsorganisationen inom brandlarm, ITV och SDS samt att dels nationellt teknikstöd. Från funktionsansvariga inom Väg kommer Tunnelsäkerhetsansvarig, Styrsystemsansvarig och Telesystemsansvarig att delta. Brandlarm ligger under Tele.
Dokumentation:
•Using fixed settings for the tunnel-ventilation control: HBI Haerter AG, Zürich, Rune BrandtAbstract: Background:
This project aims to regulate the fire ventilation in Swedish road tunnels. In case of a fire in road tunnels it is a necessity regulating the wind speed to minimize the personal injuries. As of today, the jet fans are triggered by the fire alarm to preset settings. Such tuning of the jet fans have been performed in advance of the tunnel inauguration and hence without traffic. Recent changes in the concept of tunnel safety allowing queues in the Northern Link increases the need of regulating the jet fans according to actual traffic and wind speed situation. Typically the wind speed needs to be regulated down from 7-8 meters per second, which is the case at peak traffic, down to 1 to 1.5 meters per second. However, there are situations at low traffic density where the wind direction can be reversed. In conjunction with adjusting the ventilation it is as well important to quickly detect the fire as quick as possible which as well is part of this tests to secure the whole chain of events to adjusting the wind speed in the tunnel in case of a fire.
The tests to be performed are verifying the technology used to detect fire in the environmental conditions in a Swedish road tunnel, reprogram the SCADA system in an existing tunnel in Stockholm regulating the wind speed at different traffic situation and verify the ventilation fire detection at a full scale test.
Summarised, harder requirements of the fire safety systems require focus at the fire detection equipment, measurement equipment for the fans, jet fan controllability and the SCADA system. This project aims to improve these parts to create functional system