电动车火灾防控工作篇(1)

关键词:轨道交通; 防灾报警; 系统设计

津滨轻轨工程西起天津市区的中山门车站,东至开发区休闲娱乐区站,全长约45 km , 基本上都是高架线路。沿线设15 座车站(其中14 座高架站、1 座地面站) 、1 个车辆段、1 个停车场、2 座主变电所、3 座区间牵引变电所、1 座调度指挥中心。本工程于2001 年9 月开始施工,计划于2003 年10 月竣工通车,现对其防灾报警系统的设计情况进行介绍。

1 　防灾报警系统的设计概况

轻轨系统可能发生的灾害较多,主要有火灾,其次是水灾、风灾、地震和意外停车事故等。轻轨或地铁防灾报警系统以火灾报警系统为主(简称fas) ,兼顾其他灾害。 fas 系统实行两级管理,在指挥中心大楼内设防灾控制中心(为主控级),在各车站(车辆段、停车场、主变电所) 等设防灾控制室(为分控级) 。

因轻轨线路较长,站间距较大,各分控级与控制中心通过光纤联网。fas 系统全线通信传输网络为独立的光纤环网。通信系统在轻轨2 条通信光缆中为fas 系统各提供两芯独立光纤,为提高传输的可靠性采用站间跳接方式组成双环拓扑结构的对等式环网(peer2 to2peer networking) 。fas 控制中心主机与各分控级分机均为网络上的一个节点,网络中任何一个节点故障或离线时不会影响系统其他节点的正常工作,当网络光纤发生单点故障时,不影响整个系统正常通信,并在控制中心主机及车站fas 分机上显示故障位置;当网络发生多点故障时,通过路径自动选择后可自动重组生成多个子网络保持通讯。全线fas 系统以各分控级独立检测、报警、控制为主,控制中心主控级接收显示分控级的信息,不对各分控级的现场设备进行直接控制。

2 　防灾通信

211 　有线、无线电话系统

(1) fas 控制中心设置与市消防、地震预报中心等部门联系的外部电话,当轻轨发生火灾时可及时和消防部门联系。

(2) fas 控制中心设置防灾调度电话总机,各车站(车辆段、停车场、主变电所) 等设置调度电话分机,总机和分机之间可以互相联络,互通灾情。

(3) fas 控制中心、各车站控制室设置与列车司机联系的无线电话系统。当列车着火时,可及时通知车站和控制中心。

212 　防灾广播系统

防灾全线广播以及各车站的广播系统与行车、服务广播共用一套系统。正常时,可进行服务广播,当轻轨发生灾害时切换为防灾广播。防灾广播具有最高优先级。

213 　闭路电视监视系统

防灾全线电视监视以及各车站的电视监视系统与行车、服务也共用一套系统。正常时,可进行正常的运营监视,当轻轨发生灾害时切换为防灾监视。防灾广播具有最高优先级。

3 　fas 系统的功能和设备配置

311 　fas 控制中心

fas 控制中心设备设在控制中心大楼四层的中央控制室内, fas 控制中心是全线fas 系统的信息管理中心,通过fas 报警主机对全线的火灾报警信息进行调度管理。其主要功能为: 监视全线防灾设备的运行状态,接收全线范围内进行档案管理,定期输出各类数据、报告。

fas 控制中心报警主机由2 台互为备用的图形命令中心( 简称gcc) 构成, 分别通过网络接口与整个fas 网络相连,并作为网络的一个节点与各报警分机保持通信。2 台gcc 互为热备,当一台出现故障时,另一台将完全承担系统工作。gcc 之间通过rs -232 接口进行通信,以确定其主备关系。正常时,系统指定一台为主用(可手动选定),操作员可进行控制,另一台为备用。两者此时都实时接收fas 系统信息,并进行同样功能的处理工作,只是一台向网络发送,另一台处于待发状态。两机之间通过相互查询保持主备关系。当通信中断,表明主机故障,则备用机主动承担主机的功能和全线fas 系统监控功能。

gcc 由通用型工业控制机作为主机,并配备键盘、鼠标、21″彩显、打印机、ups 电源等外置设备。 gcc 等设备设于防灾调度台上,防灾调度台还设有防灾广播与电视监视系统的控制设备、防灾调度电话总机、与列车司机联系的无线电话、与消防等部门联系的外线电话等。另外,中央控制室内设置大屏幕显示系统供各系统共用,由3 ×18 块60 英寸(1 英寸= 2154 cm) 大屏幕显示器组成。正常时,大屏幕可不显示fas 系统的信息,只显示其他系统信息;当轻轨发生火灾时,在大屏幕的任意位置显示fas 系统信息。为使全线fas 系统主控级和各分控级具有准确、统一的时间, 在控制中心由通信专业时钟系统通过rs422 接口向fas 系统主机提供时钟信源。

312 　车站

车站fas 系统由设在车站综合控制室的火灾报警控制器(即车站级fas 分机) 通过总线方式与现场的探测器、手动报警器、电话插孔、电话挂机、模块等设备组成车站fas 报警网络。车站级fas 分机主要有以下功能: 监视车站防灾设备的运行状态,接收车站火灾报警,并显示报警部位; 确认灾害种类及灾情,向防灾控制中心及有关部门通报联络,传送防灾信息; 接收防灾中心指令,组织抢险救灾工作。联动控制车站范围内的防灾设备(启动消防泵、启动气体灭火系统、开启应急照明及疏散诱导照明、打开自动售检票系统闸门、切断非消防电源、停止自动扶梯的火灾等灾害报警,并显示报警部位; 运行、关闭电动防火阀、关闭气体灭火保护房间排风进行防灾信息的处理与传送,指挥抢险救援工作; 扇、进行火灾事故广播及电视监视等) 。如图2 所示。编制、制定下达全线fas 系统运行模式;

(1) 综合控制室设备

4 4 1 铁道标准设计

图2 　车站防灾报警系统框图

车站综合控制室设置火灾报警控制器、地图式模拟显示屏、按钮箱(控制消防泵及气体灭火系统) 、空气采样系统远程显示单元、直流电源装置、车站消防专用电话总机等报警及控制设备。另外,还设有由通信专业提供的广播与电视监视装置、防灾调度电话分机以及车站与列车司机联系的无线电话等。

(2) 现场设备

在车站办公及休息房间、设备用房、站厅等处设置烟感探测器,其中气体灭火保护房间设置烟感和温感探测器组合;变电所电缆夹层、电缆竖井等电缆密集区设置线型感温探测器,对电缆进行保护;为了能极早发现火灾,在通信机房、信号机房、afc 机房等房间的防静电地板下面设置空气采样感烟探测器。站厅、站台、出入通道等公共场所设置手动报警器,在每个防火分区至少设置1 个手动报警器,从一个防火分区内的任何位置到最邻近的手动报警器的距离不大于30 m 。

各车站均设1 套独立的消防专用电话网络,在综合控制室设1 台消防电话总机,在站厅、站台、出入通道等公共场所设置电话插孔(一般设在消火栓箱旁,与手动报警器相邻设置),在消防泵房、降压变电所等重要设备房间和重要值班室设置消防电话挂机。为避免旅客惊慌,车站站厅、站台公共区不设声光报警器,只在站厅层房屋区楼道设置声光报警器。fas 系统通过现场模块可以对消防泵进行自动或铁道标准设计手动控制,显示泵的运行状态;在综合控制室还设有按钮箱,与消防泵电控箱通过硬线连接,可以通过按钮箱的控制按钮对消防泵进行手动控制,同时显示泵的运行状态。另外,通过现场消火栓箱内的破玻按钮可手动控制消防泵的启动,并接收破玻按钮的反馈信号。

在车站重要电气房间设有气溶胶灭火系统,在气体灭火保护房间内设有烟感和温感探测器,气体灭火专用控制模块,警铃;在门口设有声光报警器,急启急停按钮。当发生火灾时由气体灭火专用控制模块启动气溶胶灭火装置及其他相关设备。另外,在综合控制室设有按钮箱,可通过手动按钮对气溶胶装置进行控制,并显示喷气信号。车站变电所房间设有电动防火阀,当本房间发生火灾时,fas 系统自动关闭本房间防火阀,同时接收其反馈信号。因津滨轻轨各车站不设设备监控系统( 即emcs 系统),自动扶梯由fas 系统对其进行监控, fas 系统接收扶梯的上行、下行、故障、就地急停等信号,当发生火灾等灾害时,由fas 系统停止扶梯的运行。车站设有垂直电梯,当发生火灾时, fas 系统自动迫降电梯至首层,并接收其回首的反馈信号。车站降压变电所设三级负荷母线,车站非消防负荷均集中在三级负荷母线上,当车站发生火灾时,由fas 系统自动切断三级负荷总开关, 并接收其跳闸信号。

在站厅、站台、出入通道等处设置应急照明及疏散照明,在各重要设备机房、重要值班室设有应急照明, 当发生火灾时,由fas 系统统一控制,并接收其开启信号。

313 　区间牵引变电所

全线区间设有3 座牵引变电所(即: ss1 、八堡、车站北路) 。各变电所均设1 台火灾报警控制器,负责接收所内火灾报警信号,联动控制气溶胶灭火装置。 3 座区间牵引变电所火灾报警控制器均利用光缆通过就近的车站接入全线fas 系统。因变电所无人值班,又远离车站,各变电所都设置了气体灭火系统。为防止系统误动作,引起气体灭火系统误喷,在控制中心平时由全线防灾总值班人员通过fas 主机远程将变电所联动控制输出设定为手动状态。当接收到变电所火灾报警后,在控制中心值班人员通过视频监视系统,对变电所火灾信号进行确认, 确认后再由控制中心手动远程启动所内的气溶胶灭火装置。

314 　车辆段

车辆段设置防报警系统的建筑包括:综合维修中心、混合变电所、锅炉房、材料库及办公楼、材料总库易燃品库、特种车库、组合车库、段易燃品库、降压变电所、列检停车库、信号楼等。在段办公楼一层设全段fas 总值班室,值班室内设1 台火灾报警控制器作为段防灾报警分机。在维修中心、混合变电所、锅炉房、材料库及办公楼、特种车库、组合车库、列检停车库、信号楼等设置火灾报警区域控制器。段fas 总值班室防灾分机通过网络线与各区域报警器环行连接,构成段防灾报警系统网络。段防灾分机通过光缆与信号楼内的轻轨全线通信光缆相连,接入全线fas 系统。

在段fas 总值班室还设有图形显示计算机、全线消防调度电话分机、段消防专用电话总机以及打印机、ups 电源等设备。 fas 系统报警分机的功能主要是接收段内各fas 系统保护场所的火灾报警信号,监视fas 系统的设备运行状态,向控制中心传送防灾信息,接收控制中心的控制指令,指挥防灾救援工作。车辆段各设置防灾报警系统的建筑内设置烟感或温感探测器、手动报警器、警铃等设备,其中列检停车库、组合库等大空间场所设置对射式红外光束探测器。停车场、主变电所、控制中心楼fas 系统和上述场所的设置情况类似,在此不再一一赘述。

4 　系统供电

fas 系统按一级负荷供电,电力专业提供两路独立220 v 交流电源,在控制室内自动切换。fas 系统备有蓄电池作为正常工作所需的备用电源,容量满足24 h 监视和30 min 报警的需要。

5 　导线电缆选择及敷设方式

fas 系统室内配线导线、电缆均采用铜芯耐火型, 穿钢管暗敷设及明敷设。明敷设钢管均涂防火涂料。室外配线电缆采用铜芯铠装电缆,采用直埋、沿支架或穿排管敷设。

6 　系统接地

各车站、控制中心楼fas 系统利用本建筑综合接地系统接地,接地电阻不大于1 ω。车辆段、停车场、区间牵引变电所fas 系统设备单设接地装置,接地电阻不大于4 ω。 7 　结语 fas 系统是保证轻轨安全运营不可缺少的一个环节,目前国内还没有专门针对轻轨系统方面(尤其是轻轨fas 系统) 的设计规范和标准,在系统的使用过程中,可能还会暴露出一些问题需进一步研究解决,使轻轨fas 系统在今后的设计和运行过程中日趋完善。

电动车火灾防控工作篇(2)

关键词　轨道交通　地铁车站　防灾报警　设备监控

 

1 概述

      地铁车站作为城市轨道交通一个上、下客的公共区域,为我们营造了一个舒适、安全的乘车环境。由于在世界范围内,频频发生的几起利用轨道交通客流集中,信息传播快等特点的恐怖袭击、人为破坏或意外事故,不能不引起我们对地铁车站安全性和防灾抗灾能力的高度关注。

      地铁车站有其特定的建筑特点:空间相对封闭,疏散通道有限;人流密集,各种设备集聚且管线纵横;热负荷大、散热困难。地铁车站最可能遇到的灾害主要是火灾。因此,车站已设置了各种自动监控系统,如:fas、scada、bas、自动消防设施(如气体灭火系统、固定喷水灭火系统)等。

      火灾自动报警系统(fas)是一种早期火灾探测系统。它是通过火灾探测器捕捉燃烧物在阴燃阶段释放的烟雾、温升等,探测早期火灾信息,经智能模块对比、分析、确认后向车站消防主机报警,消防主机确认后启动火灾工况程序,自动或手动启动各种消防设施。

      设备监控系统(bas)是通过设置的各种检测点,监视、测量和控制车站内机电设备的智能化系统。温度、湿度、空气质量、压力、流量等各类传感器,将各个设备的实时状态传给布置在现场的直接数字控制器(ddc)中的各种功能模块。随时将监测数据反馈给车站控制室的主机,并接受主机的指令,执行事先设定的工况模式,对设备进行控制。

      车控室是全车站的管理控制中心,也是发生灾害时现场指挥部的所在地。fas主机通过网络向上连接控制中心传递信息、数据交换,向下连结分散在车站不同部位的智能模块,管辖车站范围内的火灾报警,控制消防设备。bas主机通过专用以太通讯网向上连接到控制中心,向下连结分散在车站不同部位的现场控制器,监视和控制区间隧道通风排烟系统、车站空调通风系统及其他受控设备,接受fas发来的火警信息,执行火灾工况运行指令。车控室设有消防电源、消防主机、设备监控主机、图形显示中心,是一个完整的站级火警控制单元,必要时可独立完成各种消防措施。

2 车站防灾设备介绍

      (1)防火分区

      地铁车站的火灾保护等级定为一级。为了在发生火灾时,能够迅速确定报警区域及部位,并实施有效隔离,将整个车站划分为若干个防火分区。一般按站厅、站台公共区、车站两端设备用房分别划分。各分区间设有防火门、防火卷帘等隔离装置,在发生火灾时可相互隔离。

      (2)fas主机

      主要由消防报警控制盘(fcp)、中文图形显示终端(gcc)组成。消防报警控制盘的主要功能是监视本车站的火灾情况,控制消防联动设备;中文图形显示终端以中文图形方式显示车站内报警点位置。

      (3)bas主机

      bas监控中心由计算机工作站、网络接口、终端显示器等人机接口设备组成。通过接入现场控制总线,把分布在地铁车站不同部位的现场控制器fc,直接用通讯线互相连接起来,形成集散式监控。通过与车站级fas主机的通讯接口,在火灾状态下,直接将车站设备转入防灾模式运行。

      (4)各种探测设备

      火灾探测器又称探头,是消防系统的眼睛;是探测火灾的主要手段。根据车站环境,主要使用点型光电式感烟探测器和线形感温探测器。环境探测设备指捕捉环境信息的传感器,如空气温湿度传感器、co2浓度传感器等。此外还有各种传感器用来传递设备及有关介质的信息。

      (5)功能模块

      分布于车站各部位,用于连接各种探测设备、控制设备;接受探测和反馈信息;分析、对比、确认异常情况;传递控制指令,具有智能功能。可细分为探测模块、控制模块、信号模块、反馈模块、输入输出模块等。

      (6)现场控制器

      由直接数字控制器(ddc)组合而成,是bas分散在车站不同部位的就地控制器,直接挂在控制总线上。可根据每个区域输入/输出模块配置,方便系统扩展。

      (7)主要受控设备

      区间隧道通风机及组合风阀———用于区间隧道发生火灾时的强制通风;

      通风和排烟系统———由送风机、新风机、回/排风机、各种风阀等组成,平时起通风作用,火灾时起强制通风和排烟的作用;

      消防水泵———用于火灾工况时的消防水供给;防火阀和防火卷帘门———火灾工况时按指令打开或关闭,防止火灾利用风管或在不同防火区扩散;

      气体灭火装置———设置在重要的设备用房和不能用水灭火的场所;

      自动喷水灭火系统———设置在公共区域。

      此外还设置了手动报警设施和室内消火栓箱,用于手动报警和启动消防水泵。实施灭火联动控制关系见图1。

3 几个关注问题

3.1 火灾探测器

       从上面灭火联动控制关系可以看出:火灾发生时,迅速、准确地探测到早期火灾信息,是防灾控制的前提条件,直接关系火灾探测报警及消防系统整体运行与发挥作用。因此,要求火灾探测装置非常灵敏可靠,防止漏报、误报。

      光电式感烟探测器是根据烟雾粒子在感烟仓内对光的吸收和散射作用,通过改变受光元件光电流大小的原理探测火灾信息。当烟雾粒子引起光电流的改变足够大时,会触发信号处理电路发出火灾信号。根据地铁车站的火灾主要由普通可燃物引起、火灾初起和阴燃阶段产生大量的烟雾气溶胶、持续时间较长等特点,主要选用点型感烟探测器。

       车站不同部位设置不同的探测器,公共区面积较大可安排多只普通烟感用封闭回路连接;设备用房和办公用房安装智能烟感,参照探测器的有效保护面积,每个房间至少安装1只;过道、楼梯间、电梯房单独安装;茶水间因温度较高、湿度较大选用智能温感;站台下两侧和变电所下电缆通道的电缆桥架上安装缆式感温探测器。

      (1)点型探头数量

n≥s/0.7k

       k—单只探测器的保护面积,与探测器的特性

      有关,取60~80m2

      s—探测区域的面积

      n取整数

      (2)点型探头安装位置

      除满足《火灾自动报警系统施工及验收规范》(gb50166-92)要求外,还要注意:

      ①由于地铁车站吊顶装饰各异,对多孔顶栅,孔径极小时可看作封闭结构;孔径较大且有把握认为烟可进入顶栅时可看作敞开。

      ②当站台/站厅层混合运用封闭吊顶和格栅吊顶时,封闭式吊顶应安装在吊顶下,格栅式吊顶应安装在结构顶板下,并适当增加探测器数量,立体布置。

      (3)点型探测器的维护

      车站的探测器长期受环境条件影响,容易污染、积聚灰尘,使可靠性降低,造成误报或漏报。因此,要做好定期清洗工作。清洗要由专业人员进行,制定专门的清洗方案。清洗后应做响应阈值及其他必要的功能试验,保证其性能符合要求。

      (4)组合运用火灾探测器

      重要的场所(如变电所),危险性大,装有自动气体灭火装置,要求有更高的可靠性。不同类型的火灾探测器组合,有助于早期报警和火灾发生后两次确认,使可靠性提高。不同灵敏度的同类探测器组合也有助于对火灾的确认。

      (5)探索使用先进的探测技术

      防灾报警控制的关键是尽早发现火灾信息。可以借鉴使用世界先进的极早期探测技术。据报道,吸入式火灾探测系统已成功运用于伦敦、马德里等城市的地铁防灾系统,效果良好,受到社会的好评。传统的点式烟感设备有局限性,灵敏度较低,仅适用于火灾的初期阴燃阶段;受温度和气流影响只能被动采集样本;安置方式单一。吸入式火灾探测系统弥补了这些缺陷,灵敏度提高了几十倍,可用于火灾的极早期预报;由于安置了吸入的动力泵,可主动采集空气样本;安置方式灵活,极早期探测技术可大大提高地铁车站的安全性。

3.2 设备安装与系统调试

      除应符合《电气装置工程施工和验收规范》、《火灾自动报警系统施工和验收规范》的规定外,还应注意以下几方面:

      (1)管线敷设

      报警线路采取穿金属管保护,金属管采用壁厚>2mm的镀锌g管。对安装在吊顶内的钢管使用防火涂料作防火处理。报警线路配线应使用阻燃型的电缆,消防联动设备和防排烟装置的配线最好采用耐火型电缆。

      (2)设备安装

      火灾探测器保护区域应合理覆盖车站各处。

      手动报警按钮按防火分区设置,每个分区均应分别设置,同一分区内按钮的间隔距离不宜>30m并尽量靠近通道设置。

      输入输出模块应安装在现场设备或被控设备附近。ddc箱宜安置于被控设备机房内,就近安装在设备附近墙上,尽量避免信号的衰减。

      传感器安装施工时要与相关专业配合。在管道、设备上开孔和焊接,应与管道和设备安装同时进行,在防腐处理和试压前完成,完成后注意保护。各种传感器安装要点各不相同,应注意参照设备安装使用说明书,温湿度传感器需与ddc模拟通道的特性相匹配。

      (3)系统调试

       使用专用检测仪器对探测器逐个进行试验,其动作应准确无误。

      ①传感器检测:模拟正常使用条件,按设备或设计要求模拟输入各参数,检查输出是否符合性能要求;

      ②对fas主机、电源进行功能测试,应达到设计要求;

      ③执行器和被控设备检查:机械传动应灵活,满行程可调,无阻滞现象,电压电流正常;

      ④ddc输入输出检查:模拟输入,检查输出是否与记录一致并符合设计要求;

      ⑤检查bas的执行程序和fas的指令是否一致。

      (4)经常进行系统检查与维护

      使用专用检测仪器定期检验探测器的灵敏度和响应。

      ①经常检查报警功能及信号显示;

      ②经常检验电源自动切换功能及充放电;

      ③经常验证消防控制设备(防排烟设备、防火阀、防火卷帘门、室内消火栓、自动喷水灭火系统等)的控制和显示功能。

3.3 设置手动报警与控制模式

      《消防设计规范》要求:地铁车站内必须设置一定数量的手动报警箱;主要的消防设备、通风排烟系统必须实现远程控制和手动直接控制。人作为防灾活动的主体,可采取必要的防灾、抗灾措施达到减灾的目的。国外有些地铁车站在发生意外时,由于民众防范意识强,第一时间采取了正确的措施,避免了悲剧发生。所以,地铁车站内的防灾设备应当为乘客自救提供可能。

电动车火灾防控工作篇(3)

关键词：地铁 火灾自动报警系统 可靠性 南昌地铁2号线

中图分类号：U231文献标识码： A

在地铁建筑体系中，火灾事故是制约其安全运行的最大隐患，而作为其安全运行保障之一的智能化系统――火灾自动报警系统（Fire Alarm System，简称FAS）的可靠运行，对保护建筑内人身和财产的安全起着至关重要的作用。如何最大限度地提高地铁FAS的可靠性和安全性，需要从工程设计、实施、运营各个环节进行全方位的周密考虑和部署，本文从设计角度介绍了提高南昌地铁2号线火灾自动报警系统运行的可靠性的措施。

1.南昌地铁2号线系统概况

南昌市轨道交通2号线一期工程全线FAS采用控制中心、车站二级管理和控制中心、车站、就地级三级监控方式进行设置，对地铁全线及各建筑进行火灾探测、报警和控制。FAS负责实现火灾探测、向车站控制室及线路运营控制中心发出火灾警报、报告火灾区域、与环境与设备监控系统（Building Automation System，简称BAS）、综合监控系统（Integrated Supervision Control System，简称ISCS）配合或独立实现消防设备的联动控制。

2.系统方案

2.1全线系统方案

本线FAS由中央级设备、车站级设备、全线网络设备、维修工作站、车站级网络设备、现场级设备组成。为了实现信息共享，本线FAS充分利用ISCS的资源，实现FAS在ISCS中的集成。

FAS不单独组网，利用ISCS的骨干传输网络作为其全线信息传输通道，FAS的火灾报警控制盘通过网关提供两个10/100M以太网接口直接与ISCS的交换机相连，利用ISCS全线冗余的骨干网作为其全线信息传输通道，为满足FAS的可靠性要求，ISCS利用其交换设备的VLAN功能为FAS划分逻辑上相对独立的虚拟网络通道。

FAS全线网络方案详见图2.1-1。

图2.1-1FAS全线网络构成方案示意图

2.2典型车站级FAS方案

车站级FAS由工作站、火灾自动报警控制盘、探测器（如感烟探测器、感温探测器等）、手动报警按钮、监视模块和控制模块等组成。车站级FAS网络采用环形网络方案，各类探测器均采用二总线方式接入相应环路。

火灾时，FAS将火灾模式指令直接下达给BAS，BAS作为FAS的联动控制子系统实现对底层消防排烟设备的联动控制。

典型地下车站FAS网络方案详见图2.2-1

图2.2-1 典型地下车站FAS网络图

2.3车辆段FAS方案

车辆段火灾报警主控制器、专用消防电话主机设置在车辆段办公区域的消防值班室内，在各重要库房、办公区域等处设区域报警控制盘连接现场的火灾探测器、手动火灾报警按钮、电话插孔、输入输出模块等设备，各区域报警控制盘通过光纤组成一个完整的车辆段火灾自动报警控制网络。车辆段火灾报警主控制器作为全线FAS网络的一个节点，通过网关接入ISCS，实现在ISCS中的集成。

车辆段的FAS网络方案图详见图2.3-1。

图2.3-1 车辆段FAS网络图

2.4主变电站FAS方案

FAS在主变电站设置具有联动功能的火灾报警控制盘及专用图形工作站。主变电站火灾报警控制盘通过环形探测总线与管辖内火灾自动报警探测器、手动报警按钮、监视模块和控制模块等各种现场报警、监控设备联网，组成分控级系统。主变电站火灾报警控制盘作为站级报警控制盘通过光纤接入相邻车站。

在各主变电站电缆夹层设置感温电缆，感温电缆控制器通过开关量输出接点，由FAS的监视模块将其报警信息接入FAS。相邻车站的FAS图形工作站实现对主变电站的火灾显示与报警。

主变电站FAS方案详见图2.4-1。

图2.4-1 主变电站FAS网络图

3.提高运行可靠性的措施

3.1降低风险

这种设计理念就是将FAS分割配置，在一定程度上降低各部分的关联性，从而降低单点故障影响的范围。

（1）集中管理、分散控制

一般来说，大型建筑，特别是大型建筑群具有面积大、系统复杂、维护困难的特点。如果整个车辆段建筑群仅设置一个集中式火灾报警控制主机，一旦集中火灾报警控制主机发生故障，将造成整个系统的瘫痪，发生火灾时将会带来无法估量的损失。因此，应尽可能把风险分散，采用“集中管理、分散控制”的形式，南昌地铁2号线把整个车辆段建筑群划分为几个区域，设置一台集中火灾报警控制主机和多个区域控制器（见图2.3-1），这种方式有效地分散了风险，同时也减小了集中火灾报警控制主机的负担，缩短了设备间线路长度，提高了系统运行的稳定性和可靠性。

（2）隔离故障

南昌地铁2号线FAS作为一个完善的系统允许故障的存在，它在检测到故障后将其隔离并安全运行，设备故障修复后可立即重新投入运行。南昌地铁2号线FAS做到了如下几点：a.保证自身和接口系统的接口网络安全，具有网络隔离作用并有相应网络安全措施，其它系统故障不会引起FAS故障；b.选用回路隔离模块隔离故障线路或故障设备，任一回路总线上的设备故障或线路故障等，不影响该回路上的其它设备的正常工作；任一回路总线上的设备故障或回路线路故障等，不影响火灾报警控制器及其它回路的正常工作；c.选用带隔离功能的产品隔离故障，现场的每个火灾探测器、输入输出模块、手动火灾报警按钮都具有良好的线路故障自我保护、隔离功能，保障了在有外部强电串入FAS时，保护所有系统设备不受损坏。

（3）采用环形报警总线

南昌地铁2号线FAS报警回路采用环形连接。信息可通过两个方向传输至火灾报警控制器，当出现一个故障点时，该环形总线被分为两个直线形总线，信息仍旧可以传递至系统主机。因此，环形报警总线相对于直线形报警总线要可靠的多。

3.2确保供电可靠

FAS中电源大致可分为两种：AC 220V和DC 24V，它们共同支持着FAS的稳定运行。

AC 220V电源主要为火灾报警控制器及其工作站供电，南昌地铁2号线FAS控制其波动在＋10%～－15%之内，频率在50Hz±5Hz之内。规范规定：“FAS应设有交流电源和蓄电池备用电源”， 南昌地铁2号线FAS在此基础之上进一步加强安全保障，不但设置了蓄电池备用电源，同时，市电电源也是采用双电源互相切换的一级负荷电源。

如果火灾确认后需要联动的消防设备较多且功率较大，启动电流较大会造成供电系统的压降突增，导致很多设备因电压不足而启动异常甚至无法启动。南昌地铁2号线FAS采用了分时错峰的方式对这些消防设施进行启动，以免影响灭火、防排烟设施效力的发挥。并且救灾设备的启动保证在了规范规定的时间内完成，这样确保了及时地进行灭火、防排烟以及人员疏散等工作，充分发挥了救灾设备应有的作用。

DC 24V电源主要为系统中的输出模块、中间继电器和一些就地设备供电，包括警铃、启泵指示灯、电磁阀、区域显示器、风口等。回路电压降是供电需考虑的首要问题，不同的受控设备工作电流和工作电压都不同，设计中针对具体的设备进行了具体的分析，线路较长时适当加大了导线横截面面积，对于有条件的设备采用了就地供电方式。

由系统直接提供DC 24V电源的受控设备，火灾确认后FAS联动其持续动作，输出电压为持续电平。

3.3完善功能

南昌地铁2号线FAS具备应付各种突发状况的能力，且随时可以查看系统的运行状况。为了最大限度地完善系统所应具备的功能，在系统设计过程中，还从以下四个方面做出了考虑：

（1）操作后备

火灾情况下，FAS能根据需要联动消防警铃、防火卷帘、电梯、消防水泵、排烟风机等相关消防设备设施，并切断非消防电源、启动应急照明等。为避免由于系统故障而无法自动联动相关救灾设备设施转入灾害模式运行，影响及时灭火和人员疏散，各车站的车站控制室内设置了IBP盘，定修段、停车场、主变电站消防值班室内设置了消防联动控制盘，以完成紧急情况下重要消防设备（排烟风机、消防水泵等）的手动直接控制功能。消防联动控制盘/台到消防设备采用硬线连接的方式，且后备操作具有最高操作权限。

（2）加强监视

南昌地铁2号线FAS火灾报警控制器拥有完整的火灾探测器、手动报警按钮、输入输出模块的通信和状态监视功能，能明确报告总线设备的故障状态、故障类型和故障点位置。

除此之外，FAS能监视系统主机及重要消防设施的供电电源，并能识别故障状态、故障类型和故障点位置；能监视控制命令的执行情况；能监视重要消防设备的故障状态、故障类型和故障点位置。

（3）操作互斥

FAS的控制权限（模式）遵循手动控制高于自动控制、就地控制高于远程控制的基本原则。当为手动控制操作时，一切自动触发命令将失效；当为自动控制时，又按照被控设备的特点，分中央、车站级操作的优先权；自动控制的优先权确保只能由单方实施控制，需要越级控制时，必须通过操作员设定方可生效。

FAS软件有健全的身份认证机制，能设定多级、分组操作权限，不同等级、不同组操作权限设定不同的密码，一般操作不需要密码，需要确认火灾扑灭等需要较高等级的密码。只有系统工程师组的人员才能进入软件修改操作界面。

（4）功能后备

车辆段设置了FAS故障报警维修终端室，集中监测全线FAS的设备，显示其运行状态，也可接收由车站级设备传送的各探测点的火灾报警信号，显示报警部位，进行火灾报警。

故障报警终端室内设备配置与控制中心环调工作站的配置相同，当控制中心环调工作站发生故障时，该处的计算机可作为控制中心环调工作站FAS功能的备份。

4.结语

除了以上几项措施，南昌地铁2号线FAS的设计还做到了：a.设备材料选型合理；b.探测器选择合理并且布置没有盲区；c.设计之前充分了解招标产品性能，确保设计有底层设备的支持；d.设备和管线布置避开了风机房、水泵房、变电所和配电间等设备房。

本文仅从设计角度介绍了提高南昌地铁2号线FAS可靠运行的一些措施，系统的可靠运行同样离不开合理负责的现场施工、可靠的产品性能、设施完善的日常维护以及值班员系统的岗前培训。只有把各个环节都考虑周到了，才能将FAS建设成高可靠性、高安全性、高智能化的系统，从而为南昌地铁2号线的安全运行提供更有力的保障。

参考文献：

[1] GB 501572003 地铁设计规范[S]．北京：中国计划出版社，2003

[2] GB50116-2013火灾自动报警系统设计规范[S]. 北京：中国计划出版社，2013

电动车火灾防控工作篇(4)

关键词：汽车火灾；防范措施；处置对策

中图分类号：F407.471 文献标识码：A1　汽车火灾的现状

汽车火灾的原因一方面是由于汽车自身技术水平参差不齐，另一方面汽车本身所使用材料中有一部分为易燃材料，更主要的是所有车辆所用燃料均为易燃品，而汽车发动机等处既有油路，又有电路，且发动机过热，油路老化或漏油等极易引发火灾。但是，由于汽车等运输工具是以发生位移工作的，大多在路途中工作，消防困难，除在城市等路段行驶有可用消防设施外，在路途中大多只能靠车上自备灭火器来满足消防。

目前车上所配消防器材一般为手提式灭火器，主要有卤代烷、干粉或二氧化碳等，这些灭火装置一般置于车辆内某一部位，发生火灾后再由人员手持起动后实施灭火。对车内发生火灾，且发生较小火灾，这些灭火装置较为有效，但对于发动机等处所易发生较大火灾时这些车内所配灭火装置作用不大，尤其是在发生车辆碰撞事故后，造成车内人员无法再使用灭火器对发动机等部位实施灭火。对于发动机等处发生的较大火灾，车内现配备灭火器也不能保证有效灭火。

2　汽车火灾的预防措施

汽车发生火灾一般有以下几种情形：

2.1　电气系统火灾：汽车上各种电气，线路较多，尤其自动化，智能化的汽车更多，由此而引起的火灾也较多。

2.2　排气系统火灾：车辆的高温排气管是汽车火灾中主要着火源，占整个汽车火灾中很高比例，造成的火灾很多，但往往不被人们重视。

2.3　燃料油系统火灾：由燃料油而引起的火灾案例也较多，但汽车司机对此很了解也十分重视，同时也采取了很多措施，尽管如此，由此而引起的火灾比例仍然很大。针对这几种汽车火灾原因，笔者分别总结出其预防措施。

2.4　防止电器线路火灾的预防措施：

2.4.1　使用过电流保护装置与漏电显示，及时检查线路故障。

2.4.2　电缆外皮尽量采用耐热性、耐酸碱性、耐候性、耐磨性、及阻燃性好的特制塑料或其它材料。

2.4.3　将电缆套上一层护套并固定位置，以防止相互磨擦与碰撞。

2.4.4　要注意电缆线电容量选择要正确适中。

2.4.5　电缆要具有较好地防水性。

2.4.6　要注意电缆线尤其PVC材质要远离高温排气管及温度较高的部件。

2.5　防止排气系统火灾的预防措施

2.5.1　将点火装置由机械按点式改为电子式。

2.5.2　采用自动报警装置监测排气管过热温度，或采用隔热板将排气管与周围可燃物分隔开来。

2.5.3　采用不锈钢作排气管，可解决因腐蚀、生锈形成排气管的漏孔。

2.5.4　用电子控制的燃料喷射装置代替过去化油器，这样可以较好地控制进入气缸中的燃料油量，防止形成第二次燃烧。

2.5.5　停车时避开地面堆放可燃物或干草等易燃物质。

2.5.6　油箱加油时，不可将汽油、柴油混合加入油箱中，防止点不着火在排气管内造成第二次燃烧，引燃排气管附近可燃物。

2.5.7　在车辆检修时，注意千万不要将油棉纱，布类等可燃物弃忘在发动机附件上，以免开车振动时油棉纱，布类可燃物落在高温排气管上，引起火灾事故。

2.6　防止燃料油系统火灾的预防措施

2.6.1　采用双层耐候性、耐压性、耐腐蚀性，耐折断性好的胶管，并用金属夹子卡紧管与金属管连接口处，要认真检查发现问题及时更换。

2.6.2　车辆出厂时，加强耐撞击试验与保护措施，减少或防止撞击时发生燃料油泄漏或其它油品泄漏事故。为此美、英、日等国家均提出规范要求。

2.6.3　采用自控灭火系统，一旦燃料油泄漏喷出或其它原因引起火灾发生时，为防止火灾蔓延会自动起动灭火系统。

3　谈谈高速公路汽车火灾的扑救对策

近几年来，我国公路建设发展迅速，尤其是一批连接大、中城市的高速、高等级公路的相继通车更是进一步推动了我国经济建设的发展。而不可避免的是高速公路汽车火灾，极易造成交通事故、人员伤亡和重大经济损失，而且扑救难度较大，笔者在这里主要谈谈高速公路上发生火灾的扑救对策。

3.1　本着就近原则出动消防车、缩短到达火场的时间。“就近利用水源，争取早出水”是我们灭火的一条原则。对全封闭的高速公路而言，没有室外消火栓，没有天然水池。最早出水就是我们第一出动消防车上出的水。高速公路都分了不同的地段，但各地段的长度不一，不能死板地拘泥于哪个地段汽车火灾就由管辖该地段消防队去灭火，而应从整体上予以考虑，加强各消防部队联系、协作、配合。确定距火场最近的消防队作为第一出动以缩短到达火场的时间，争取早出水，尽快扑灭火灾。

3.2　正确选择行车路线，占领有利位置。高速公路是全封闭单向行驶，消防车赶赴火场时应选择火灾发生路段的另一侧进行，这样可以避免因发生火灾、撞车、道路受阻、消防车无法到达中心火场等因素。同时，在未发生事故一侧因道路相对开阔，便于战斗展开。

3.3　迅速疏散、抢救被困人员。当多辆车相撞发生火灾时，车身变形、车门损坏常造成座舱内人员无法脱身（或被卡住压住），消防队员要根据现场具体情况，可在喷雾水流保护下利用吊车、切割机等设备尽快救出被困人员。

3.4　控制火势扩大，尽快扑灭火灾。对高速公路汽车火灾，同样应本着“先控制后消灭”的原则，考虑到受水源限制要争取速战速决。对较大的火场要注意控制火势，保护未燃车辆。主要是对车辆的油箱、轮胎利用水流冷却。因为高速行驶的汽车停驶后，随着通风条件的下降、轮胎因摩擦所蓄积的热量导致轮胎温度的不断升高，往往引起轮胎自燃。灭火中，在水枪的使用上，担任控制和进攻的水枪应以直流水流为主，因为直流水枪流量大。同时汽车火灾是一立体火灾。水流在重力作用下渗入汽车内部，进一步起到冷却、、降温灭火的作用。

目前对汽车等交通工具的消防工作在国内、国外从管理上都很重视，但就从具体采用什么样的设备能更有效地防止汽车火灾、控制火情，一旦发生火灾能快速有效地扑灭火灾，保证汽车和人员安全方面做的尝试还不多，而仅靠现有汽车自带的便携式消防器材又不能满足汽车消防需要，因此无论是消防管理部门，还是消防研究机构应对此做一些努力和尝试，这也是汽车消防的出路所在。

参考文献

电动车火灾防控工作篇(5)

为切实加强今冬明春火灾防控工作，预防和遏制重特大尤其是群死群伤火灾事故发生，维护消防安全形势稳定，根据xx市交通运输局安全生产委员会《2017年xx市交通系统今冬明春火灾防控工作方案》（x交安办〔2017〕x号）的要求，现制定我系统的冬春火灾防控工作方案，请各单位结合自身实际，认真组织实施。

一、工作目标

深入贯彻落实党的精神和关于加强公共安全的重要讲话要求，在局党委的统一领导下，各单位要高度重视消防安全工作，深入推进电气火灾防范专项整治、大力开展人员密集场所消防安全专项整治、做好重大活动和重要节日消防安保、全力整治重大火灾隐患、夯实消防基层基础、加强消防宣传教育培训，确保系统中不发生重特大尤其是群死群伤火灾事故，为全国“两会”以及元旦、春节等重要节日创造良好的消防安全环境。

二、工作时间

2017年11月15日至2018年3月31日。

三、组织机构

局成立以局长任组长、副局长任副组长，各单位负责人为成员的今冬明春火灾防控工作领导小组，办公室设在局安全监督科，负责组织领导和统筹系统内消防工作。各单位要建立相应的领导小组，制定工作方案，认真推进今冬明春火灾防控工作。

四、工作内容

（一）开展人员密集场所消防安全专项整治

突出人员密集场所、车站、桥梁、隧道等容易发生火灾的场所单位，落实严管严防严控措施，降低火灾风险。以客运站场为重点，严格执行各项安全管理制度和安全操作规程，实行实名制购票乘车，落实货运实名制和查验制工作，严禁携带、托运易燃易爆物品。对消防设施状况及消防安全管理履职情况进行登记，建立花名册和台账。加强日常巡查，及时消除火灾隐患。

（二）推进电气火灾防范专项整治

按照杭交安办〔2017〕59号关于印发《xx市交通运输局电气火灾综合治理工作实施方案》的通知，一是严把交通运输电器产品质量关口；二是严查建设工程违法行为；三是强化使用领域隐患治理；四是推广应用“智慧用电”技术；五是强化安全用电宣传教育。加强出租房消防安全检查，落实电瓶车一律不停放楼道间等区域，电瓶车一律不过夜充电的“两个一律”要求，落实电动车火灾防控工作。在全国“两会”前，开展一次消防设备维护保养、一次电气线路检测。

（三）加强消防宣传教育培训

夯实客运站消防安全基础，强化演练完善调度。以消防控制室值班人员为重点，开展消防知识宣传。积极开办火灾防控工作专题，剖析典型火灾案例，人员密集场所高频次播放消防安全提示和消防公益广告，利用车站显示屏、车载电视、出租车显示屏、微信公众平台等媒介广泛宣传普及消防安全常识及逃生自救知识。

五、工作步骤

今冬明春火灾防控工作自即日起至2018年全国“两会”结束，分三个阶段：

（一）部署阶段（2017年11月15日前）。各单位要制定实施方案，成立组织机构，建立工作机制，召开专题会议，明确工作职责，细化工作任务，部署工作到位。

（二）组织实施阶段（2018年全国“两会”闭幕前）。各单位要按照确定的工作方案，细化工作措施，精心组织实施，分析隐患问题，组织联合督查，从严从细从实抓好工作落实，定期上报工作情况和详细数据，统筹推进火灾隐患排查整治、消防教育培训等工作。

（三）总结阶段（全国“两会”结束后3日内）。各单位对冬春火灾防控工作情况进行分析汇总，认真总结经验做法，研究建立完善火灾防控长效工作机制。

六、工作要求

（一）提高思想认识。要保持清醒认识，增强忧患意识，加强紧迫感，树立底线思维，克服麻痹和侥幸心理。冬季气候干燥，是火灾高发期，也是重特大火灾多发的季节。单位和家庭用火、用电大量增加，春运人流高峰也将来到，容易引发大的火灾和安全事故。特别是客运场站和车辆要落实安全检查，要保持期间的好的做法和好的经验，确保安全运营。

（二）落实工作责任。各单位要结合自身实际，特别要吸取往年事故的教训，分解工作任务，落实到具体部门和具体人员。对消防安全问题和火灾隐患，要列出清单和时间表，逐一整治。

特别是公路道工焚烧垃圾、落叶的行为要禁止；野外作业烧火取暖以及冬至、过年祭祀必须做到人走火灭，积极宣传、提倡文明祭祀。

电动车火灾防控工作篇(6)

1.1输出模块

输出模块包括电控促动器、声讯报警器、闪光报警器、警铃以及火灾信息显示器等。电控促动器的作用是控制自动消防系统喷射的机构，用来控制氮气罐的开启。在电控促动器结构上附有一个安全释放阀，用来保证氮气释放的压力不至于过高。促动器有电控气动（压缩空气）控制和电控电动控制2种形式。

1.2灭火剂储存罐及喷嘴

1）灭火剂储存罐。自动消防系统的制造商为用户准备了多种规格的灭火剂储存罐，以满足不同用户各种设备的需要。因此，对设备加装自动消防系统时，应根据大型工程机械消防安全重要度，如高温区域面积、喷射时间长短（通常为25～60s）、作业区域流动性等因素来设计选择储存罐的总容量大小。在系统设计时还要考虑系统压力及环境温度，按储存压力分为高压系统和低压系统，前者为常温储存，设计压力为5.0MPa；后者为低温储存，一般为－18～－22℃，其设计压力为2.0MPa。低压系统造价低，安装和使用维护简便。一般情况下，灭火剂储存罐安装在上部结构的平台上，这种方式适用于原装和改装；也有布置于车架内侧的，适用于原装，改装时不宜采用。

2）喷嘴。根据设备外廓尺寸大小和结构，通常在柴油机周围、涡轮增压器、柴油箱、液压油箱、液压管路、举升油泵和操纵阀、主发电机、电控柜、动力电缆等火险敏感部位安装4～8个喷嘴。连接方式有法兰连接和螺纹连接。

2自动消防系统的工作原理

2.1系统的工作原理

火灾探测器检测火灾发生前后某些物理、化学参数的变化，一般通过采集3～4个物理、化学参数，即烟浓度、温度和光（包括红外光）的变化，来判断设备上是否有火灾发生。当火灾探测器将火灾参数输入到控制器，经过计算判断确认发生了火情，输出控制信号到电控促动器中，该电控指令激活促动器里的电控阀，使该阀电磁铁产生磁力推动阀芯运动，打开氮气罐出口，使有压氮气进入灭火剂储存罐中，氮气与灭火剂的混合物通过管路最终由喷嘴喷向着火点，将火焰扑灭或控制火情。当人员发现有火情时，可以在操作室或设备扶梯处按下手动控制按钮，系统会自动实施扑救。

2.2灭火剂的选用

按照我国标准（GBJ140—90，1997年版），根据物质及其燃烧性质将火灾种类划分为A类、B类、C类、D类和带电火灾5种，大型工程机械火灾事故主要有B类（液体燃烧引起的火灾）和C类（气体燃烧引起的火灾），电动铲运机和电动轮汽车还包括带电火灾。大型工程机械自动消防系统采用的灭火剂的灭火原理和功能是，隔离、窒息、冷却、化学抑制。不同的火灾类型应选用不同的灭火剂，需要注意的是，灭火后应及时更换灭火剂储存罐或充注灭火剂。

3结语

电动车火灾防控工作篇(7)

关键词：高速公路;隧道火灾;应急措施

1 隧道火灾的原因及隐患

1.1 隧道火灾的原因:从国内外隧道火灾事故案例可知,造成火灾事故的原因是多方面的。隧道火灾原因大致有以下几个方面。

1.1.1 车辆本身故障引发的火灾:车辆故障引发汽车火灾的主要原因有机件摩擦起火、化油器回火、电气线路短路、车辆漏油等引发火灾。

1.1.2 车辆撞击起火:由于隧道内车辆超速行驶和隧道能见度低,极易发生车辆之间、车辆与隧道及隧道设施相撞或擦挂,发生交通事故导致火灾的。

1.1.3 车辆上的货物引起火灾的:隧道内有各种车辆通过,他们所载的货物有可燃的或易燃的物品,可能会因各种原因引发火灾。

另外还有隧道内的设施、设备着火而引起的隧道火灾等。

1.2 隧道火灾的隐患:据国际消防技术委员会(ctif)近期对多国隧道的检查中发现,当前不少隧道由于设计和管理差错,存在以下火灾隐患。

1.2.1 通风排气道少:隧道中经常运输化学物品和多种易燃易爆物品,由于隧道内通风排气道少,必然通风不畅,温度上升快,许多有害气体都滞留在隧道内,不但伤害人体健康,而且遇到高温和名火,及易发生火灾和爆炸,造成重大损失。

1.2.2 缺少紧急出口通道:当前各国隧道的外观比较优美,结构各不相同,高度和密度也各异,但都缺少紧急进出口道。不少公路只能从两端进出。有些隧道虽然有少量进出口道,但标志不醒目,一旦发生火灾,不但消防和救护车辆无法到现场,遇难者也难逃出,必然造成重大损失。

1.2.3 防火救护设备少:不少隧道内缺少灭火水源和灭火器,消火栓间隔太远,救护工具也很少。一旦发生火灾,现场人员无法及时灭火救灾。此外还有许多人们不重视或不了解的危险因素。如国际消防技术委员会多次火灾案例报告中所述,通过隧道运输的面粉、咖啡粉和牛奶粉等有机粉末与隧道中灰尘混合后,遇到高温或明火时同样会发生爆炸。隧道火灾危险性大于敞开空间火灾的危险性。

2 隧道火灾中烟气流动和火焰传播速度的特性

日本隧道火灾研究所在隧道火灾的研究中,建造了长21m、高1.6m、宽1.5m的隧道模型,研究表明,隧道内燃料的燃烧速度是敞开空间的3倍,隧道火灾中,隧道内温度可达到1000℃。当隧道发生火灾时,向隧道内送风,在一定程度的风速下,火焰的燃烧速度和敞开空间一致;如果风速减弱,火源正上方的隧道壁温度将很快升高,通过辐射热量的返回,燃烧速度将猛烈增加。隧道火灾烟气流动和火焰传播、扩散是十分复杂的现象。隧道火灾的危害主要来自于烟气和火势的蔓延,而烟气的扩散和火焰的传播速度完全被隧道气流控制。

无风隧道中烟气自由流动扩散的主要特性。其特征表现为缓慢而非稳定的流动扩散过程。火灾初期阶段烟气在隧道上部空间呈流束状的纵向延伸,同时逐渐向下部空间的空气区横向扩展。这种烟气和空气的分层作用将随着烟气扩散逐渐减弱以致消失,在一定距离处以全断面的烟气流状态继续扩散,已形成的流束状烟气也渐趋消失。其结果在隧道中形成大范围、高浓度的烟气危害区,在火灾初期阶段,利用烟雾和空气的分层现象和扩散,将对控制隧道火灾、防灾起到积极作用。但是,当自由扩散形成烟气危害区以后,将对防灾产生不利的影响。利用通风气流改变这一流动扩散形态,将对控制隧道火灾、防灾产生明显效果。在自然风控制下隧道中的烟气受限流动扩散特性表现为:在下部烟气区,燃烧生成的烟气即刻被气流裹携,并在强烈的混掺作用下很快扩散至整个流区空间。烟雾区位置和对烟雾的稀释程度,是与火灾的发生位置和强度密切相关的。在少数特定的条件下,直接利用自然风控制火灾烟雾可以获得良好的防灾效果,但大多数情况下将对防灾产生不利影响甚至严重后果。因此,利用风机对气流的调节作用,改变烟雾的扩散形态对于控制火灾是十分必要的。

利用风机改变隧道中的自然风状态(包括静止状态),这时的烟雾扩散完全被调控气流所控制,称为烟气的强制扩散。由于气流的调控不仅可以进行不同幅度的增速、减速调节,而且还能改变流动的方向。因此,被调控气流所控制的烟雾扩散浓度和扩散区域也随之变化,这种烟雾扩散特性更能适应隧道防灾的要求。从此意义上说,烟气的强制扩散是控制隧道火灾的一种主要扩散形式。通过气流的调控改变烟气和火焰传播扩散特性,不仅是必要的,而且也是可行的。

3 隧道火灾的防范

3.1 隧道的耐火等级:隧道内发生火灾时,隧道顶部的温度将会很高。而公路隧道墙体内一般埋有电缆等设施,如果墙体耐火等级太低火灾时极易将电缆烧坏,影响隧道内设备的使用。因而隧道所用的材料耐火极限应为1.5h-2h ,隧道内的拱顶和侧壁的表面应喷涂隧道防火涂料或其他措施予以保护,提高其耐火等级,使耐火极限达到2h以上,防止隧道内混凝土在火灾中迅速升温而降低强度,避免混凝土炸裂、衬内钢筋破坏失去支撑能力而导致隧道内垮塌,防止墙体内埋的电缆等设施烧坏。同时对墙体内的电缆还应用阻燃电缆或耐火电缆,各类电气线路均应穿管保护。 

3.2 隧道内的消防设施:隧道是一个近似密闭状态的交通设施,为了能及时了解隧道的营运情况,应在隧道内安装电视监控系统。此外,为了使火灾或其他突法事件能及时得到解决,隧道内还应安装应急设施,主要包括报警设施(隧道内车辆多,排放的烟气多,不适合安装感烟探测器,宜采用感温探测器或火焰探测器)。在安装自动报警设施的同时还应安装手动报警装置,以便发现火情的人员能够迅速报警。另外,宜在每隔一定距离设置消防应急电话,手动报警设施和应急电话可设在消火栓箱旁。疏散设施,为了控制人员伤亡和财产损失,也为了是消防人员快速进入火灾现场扑救,必须尽可能快的疏散人员和车辆。短距离的隧道可用自然通风,如果隧道内采用纵向通风系统,火灾时烟气将会顺车道扩散,则应设置避难设施。隧道内应设置事故照明和安全疏散引导引导标志,以便火灾时指示人们的避难方向。灭火设施,在隧道内应配备必要的灭火器材,应设置消火栓系统以及便携式灭火器材。

3.3 隧道的消防管理:隧道的火灾主要是通过隧道内的车辆引起的,加强安全管理首先应从加强车辆管理入手,隧道管理部门通过监控系统对隧道内车辆进行监控,如果发生事故,隧道管理部门应立即派车进行疏散。公安交警应加强对进入隧道的车辆以及驾驶人员的检查,对酒后驾车和疲劳驾驶的驾驶员不许进入隧道。另外,隧道管理部门还应定期检查隧道内的消防设施、火灾隐患和消防安全工作等。

4 隧道火灾时各系统的控制

4.1 隧道通风系统的控制:正常交通情况:稀释隧道内汽车行驶时派出废气中以co气体为主的有害物质和烟雾,为乘用人员、维修人员提供符合卫生标准的洞内空气环境,为安全行车提供良好的清晰视线。

火灾事故情况:通风系统具备双向排烟功能,在事故发生时能控制烟雾和热量的扩散,可根据消防及救援人员的现场要求控制和调节隧道洞内的风向和风量。火灾状态时,隧道内的风速应控制在3m/s以内。

控制的目的是保障隧道内环境指标处于标准允许范围内,即co浓度低于标准要求的230ppm,烟雾透过率低于0.0070。

启动风机应首选累计启动时间最短的风机,以平衡各组风机的劳逸程度,延长风机寿命。

为了减缓风机启动瞬间的电流冲击,启动风机时各组风机之间要有足够的延时,如果改变送风方向,应确保先关停再启动反向运转。

启动一组风机5分钟或10分钟后,如果各项指标没有明显下降应再启动一组,直到全部风机启动。若还无法降至允许范围内,监控系统应立即向监控员发出报警信息,提示关闭隧道。

在隧道火灾时,风机启动和送风方向在火灾早期应以抑制或减缓洞内烟雾和有毒气体扩散速度和范围为目标,以确保受困人员有足够时间安全疏散。如果车行横洞没有安装防火卷帘门,可以通过横洞两侧前后两组风机互相对吹,在车行横洞内形成空气反压,来阻止火灾隧道有毒气体向另一侧扩散。

4.2 隧道的照明控制:隧道的照明控制确保车辆驾驶员在进出隧道时实现洞内外光线平稳过渡,避免因“黑洞”或“白洞”现象而影响车辆行驶安全。照明控制一般根据洞口光强检测值或人工设定的时序参数进行自动控制。但是在隧道发生火灾时,应与事件处理要求实现联动控制、为疏散人员和事件处理部门提供照明。

以上2个系统的控制在监控系统检测到火灾报警后,由监控中心下达命令,切断市电供电,由市电切换到配电柜处安装的应急电源eps,同时熄灭隧道内的照明灯,由eps供电,支持应急灯照明和风机的运行,在此期间,依照设计时定的方案,自动或手动控制发电机的启动,来供隧道内各个设施的用电。

4.3 可变情报板信息的:隧道洞内外情报板和可变限速标志信息主要是配合隧道内事件的发生,及时向隧道内司乘人员和救助人员提供疏散路径、隧道环境状况、交通管制等信息,以便及时掌握隧道内情况,配合应急部门处理应急事件。

4.4 隧道广播:隧道广播主要用于隧道突发事件时操作员指挥洞内受阻人员和车辆及时安全的按预定方案疏散,以及组织灭火等突发时间的处理。

4.5 交通信号控制:交通信号系统主要用于隧道正常交通指示以及隧道发生火灾、交通阻塞和事故等事件的交通控制。

5 结束语

随着社会的发展,高速公路建设越来越重要,隧道内的突发事件也同样得到越来越多的重视,可见一份火灾应急方案的制定对于高速公路的管理者来说是十分必要的。

预防和减少隧道火灾带来的损失,可以从以下几个方面考虑:

(1)首先应进行合理的设计,根据发生火灾的各种情况以及以及相应的原理,制定出最有效的安全措施;

(2)其次是设置应急设施,确保这些设施的方便性、有效性、预防性和系统性;

(3)通过信息宣传和各个部门的大力配合,使隧道司乘人员认识到自身行为的重要性