Ανάλυση επικινδυνότητας οδικής σήραγγας σε ατύχημα με ύπαρξη πυρκαγιάς μεγάλης ισχύος

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως σκοπό να μελετήσει το επίπεδο ασφαλείας μίας σήραγγας, διάβασης ορεινού όγκου του συγκοινωνιακού οδικού δικτύου της ελληνικής επικράτειας, σε περίπτωση πυρκαγιάς. Η αποτίμηση της επικινδυνότητας, έννοια η οποία καθορίζεται απόλυτα, συντελείται με γνώμονα την οδηγία που έχει εκδώσει η ελληνική κυβέρνηση μέσω του αντιστοίχου οργάνου της (Διοικητική Αρχή Σηράγγων). Η οδηγία αυτή εμπίπτει στο πεδίο εφαρμογής του προεδρικού διατάγματος 230/2007 και αφορά εκπόνηση ανάλυσης επικινδυνότητας χωρίς την εμπλοκή οχημάτων που μεταφέρουν επικίνδυνα εμπορεύματα. Η ανάλυση επικινδυνότητας που ακολουθεί, ξεκινά από το στάδιο της επιλογής των σεναρίων θεωρώντας τα προηγούμενα στάδια δεδομένα. Εξετάζονται συνολικά τέσσερα σενάρια πυρκαγιάς μέσα σε σήραγγα και τέσσερα επιπλέον σενάρια που σκοπό έχουν να αποδείξουν ότι το επίπεδο ασφαλείας της σήραγγας μπορεί να βελτιωθεί. Για τις ανάγκες υπολογισμού των φυσικών ποσοτήτων που ενδιαφέρουν την ανάλυση και για την μοντελοποίηση της σήραγγας, του περιβάλλοντος και του εξοπλισμού της, χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό CAMATT 2.20. Στο θεωρητικό κομμάτι της διπλωματικής εργασίας, αναλύεται διεξοδικά ο τρόπος λειτουργίας του λογισμικού. Ακόμα, όπου θεωρήθηκε απαραίτητο κατά τη διάρκεια της εργασίας, αναφέρεται η συμβολή του προγράμματος στην επίλυση προβλημάτων και στην άντληση δεδομένων. Η ανάλυση επικινδυνότητας καταλήγει σε χρήσιμα συμπεράσματα που αφορούν την ασφάλεια των χρηστών της σήραγγας. Αποδεικνύεται ότι το επίπεδο ασφαλείας μπορεί να βελτιωθεί έως και 80% με καλύτερο σχεδιασμό της σήραγγας, στο κομμάτι της επικοινωνίας του κέντρου ελέγχου και των χρηστών της. Ακόμα αποδεικνύεται ότι σε μία μεγάλου μήκους σήραγγα, ο μηχανικός αερισμός που αποτελείται από ανεμιστήρες τοποθετημένους στην αρχή και στο τέλος της σήραγγας, είναι αποδοτικότερος στο μέσον της σήραγγας και όχι στα σημεία όπου βρίσκονται οι μονάδες αερισμού. Αυτό έχει άμεσο αντίκτυπο στον πιθανό αριθμό απωλειών σε περίπτωση πυρκαγιάς.

This thesis aims to study the security level of a tunnel, crossing the mountainous road transportation network of Greek territory, in case of fire. The valuation of risk, which is fully explained, effectuated with reference to the directive issued by the Greek Government through the respective institution (Administrative Authority for Tunnels). This directive falls within the scope of Presidential Decree 230/2007 and involves an analysis of risk without involving vehicles carrying dangerous goods. The risk analysis that follows starts from the selection of scenarios, considering the upstream as data. Examined a total of four fire scenarios in the tunnel and four additional scenarios, which are designed to demonstrate that the security level of the tunnel can be improved. For purposes of calculating the physical quantities of interest for the analysis and modeling of the tunnel environment and equipment, has been used software CAMATT 2.20. In the theoretical part of the thesis, is analyzed in detail how the program works. Furthermore, where it has been necessary during the work, has been specified the program's contribution to problem solving and data mining. The risk analysis leads to useful conclusions regarding the safety of the users of the tunnel. It turns out that the level of safety can be improved up to 80% with better planning of the tunnel, in the field of the communication between the control center and the users of the tunnel. Also, it is demonstrated that in a long in lenght tunnel, the mechanical ventilation consisting of fans placed at the beginning and the end of the tunnel, is more efficient in the middle of the tunnel and not where the ventilation units are located. This has a direct impact on the potential number of casualties in case of fire.