地铁消防应用细水雾灭火的问题探讨

摘要:本文对地铁消防中应用细水雾灭火系统的几个主要问题提出了自己的观点,并通过分析提出解决问题的看法为目前正在征求意见的国家细水雾设计规程和地铁工程应用细水雾灭火系统提供一些参考。

关键词:地铁;细水雾;问题;探讨

中图分类号:TU967　文献标识码:B　文章编号:1008-0422(2010)04-0148-01

1、前　言

地铁场所人员密集,设备昂贵,消防设施的选择和应用极为关键,细水雾灭火系统作为一种新技术在地铁消防中的应用已被人们关注,并在我国得到一些应用,但由于我国国家产品标准。设计施工验收规范未出台,应用场所、设计参数等不完善,目前尚未大规模应用。本文将对细水雾灭火系统在地铁消防的应用问题进行探讨。

2、消防法对新产品应用的要求所带来的困难

依据消防法第二十四条,“消防产品必须符合国家标准:没有国家标准的,必须符合行业标准,……,新研制的尚未制定国家标准、行业标准的消防产品,应当按照国务院产品质量监督部门会同国务院公安部门规定的办法,经技术鉴定符合消防安全要求的,方可生产、销售、使用”。细水雾灭火设备没有产品制造的国家标准和行业标准,应当按照国务院产品质量监督部门会同国务院公安部门规定的办法,经技术鉴定符合消防安全要求的,方可生产、销售、使用。由于细水雾产品的技术鉴定时间长且费用高,目前几乎没有一个生产商按照国家要求进行技术鉴定。因此,细水雾作为消防新产品难以得到合法的应用。

3、设计施工验收无技术规范可依

国际上很多国家的规范都没有给出明确的设计参数,而都是采取性能化设计思路,由供货厂商提供设计参数,并通过大量实体灭火实验来验证应用,这不仅不利于系统设计,且还需花费大量的人力、物力和财力。目前,我国的细水雾灭火系统设计施工验收规范还未颁布实施,设计、施工等人员无规范可依,浙江、北京、辽宁、湖北等部分省市了地方标准,但相互之间有较多的不同之处,且本人对于这些地方标准内容有如下看法:

3.1　对目前国内地铁电气设备来说,还没有进行过全尺寸实验来验证过,而且地铁变电所设备种类和数量众多,做这样的检验也是比较繁琐和耗时的。关于细水雾的电气绝缘性,通过试验,将该系统喷入设有电动机、发电机和配电盘的封闭房间内(上述设备内部的电压为220-440V)。结果显示,在释放过程中,电阻读数明显下降,即细水雾系统造成了绝缘水平下降。对于我国所的地方标准只说明电气设备可应用细水雾灭火,但没有详细参数。

3.2　有些地方标准对全淹没防护区保护的面积要求可达1000m2,喷头设置高度可达8m,这样防护区的体积即可达到为8000m3,对如此大的防护区进行保护没有可靠的数据,且喷头设置在8m高度,水雾自开始喷出达到着火处的时间将很长,难以达到可靠的灭火效果。

3.3　有些地方标准对地铁的公共场所(站台、售票口、出站口等)是人员密集场所也适用细水雾灭火,但对于这样的场所一旦出现火灾或误喷时,便有大量的人疏散,可细水雾的浓见度极低,对人员疏散极其不利,这些场所不宜设置细水雾灭火系统。

4、相关国家规范对电气设备间应用灭火设施的要求

4.1　《地铁设计规范》(GB50157-2003)19.1.31规定:“地下车站的车站控制室、通信及信号机房、地下变电所应设置气体自动灭火装置。”嘲

4.2　《35-110kV变电所设计规范》(GB50059-92)4.6.3规定:“对主控制室等设有精密仪器、仪表设备的房间,应在房间内或者附近走廊内配置灭火后不会引起污损的灭火器”。条款解释为:“对设有重要仪器仪表的房间,一旦着火,不宜采用泡沫或者二氧化碳灭火器,也不宜采用水消防,因为这类设施用后都可能将未着火的仪器设备污损或破坏。本规范所推荐的灭火后不会引起污损的气体灭火器主要是指卤代烷灭火器,其中1211价格比较便宜。”另外本规范对水雾灭火系统的投资造价以及运营维护中存在的现实问题做了简要的说明,阐述了对细水雾灭火系统的基本理念是投资高、且运营维护也存在一些问题,需要认真考虑的观点。

4.3　在2009年10月1日实施的《城市轨道交通技术规范》(GB50490-2009)中8.5.5规定:“地下车站的变电所、通信设备室、信号设备室应设自动灭火系统。”对该条款的解释为:“自动灭火系统包括气体灭火系统、细水雾灭火系统和技术上可靠、经济合理、且消防部门认可的其他自动灭火系统。”本规范未说明其与《地铁设计规范(GB50157-2003)关系,两个规范应是同时有效的。再者,根据对国内地铁的调查,大部分地下变电所全部采用了气体灭火系统。因为气体灭火系统具有对微机测控单元、测量计量仪表设备、未着火设备影响小,事故范围低、灾后恢复快、设计运营经验丰富等优点。与之相反,地下变电所采用高压细水雾系统,无论是在设计、施工方面,还是在运营维护方面国内都没有成熟可靠的经验可借鉴,故供电部门对在变电所内使用细水雾系统存在质疑。

5、细水雾系统对开关柜类设备的影响

目前地铁电气设备基本都是封闭式开关柜,DCl500V开关柜顶部不是全封闭的,二次设备主要安装在其内部.保护测控单元嵌于前面板上。发生火灾时着火点一般都是在开关柜内部,按开关柜的防护等级来说,细水雾是不能很快进去的,即使进去,浓度也未必达到可以灭火的程度。根据实验显示细水雾灭火系统灭遮挡火有很大的难度,当在喷头和火焰之间放置障碍物时,火焰附近的温度不能很快地降下来,灭火时间将有很大变化,有时将不能达到灭火目的。这是由于障碍物的阻挡作用使细水雾在障碍物的表面沉积下来,减少了水雾的数量和动量所致。系统的灭火效果受火场温度及喷雾强度等条件的制约,需要由实体火灾试验来进行检验。因此针对地铁电气设备采用细水雾灭火系统应该有足够的实验支撑其可行性,慎重选择。

同时,变电所某个开关柜火灾时,灭火系统对其实施灭火操作,细水雾可能会使处于正常工作的开关柜或者受灾设备未受损部分的盘面继电保护、二次设备造成损坏。尤其是DCl500V开关柜,其顶部不是全封闭的,部分水渍混合着开关柜顶部的灰尘进入开关柜内部,可能导致开关跳闸,严重的情况下将会导致本牵引变电所退出运行,使该供电区间处于相邻所大双边越区供电的状态下。若本牵引所不及时恢复供电,又在大双边运行状态时发生了二次故障,这时供电系统已不能负担本区段的运输能力,致使地铁处于瘫痪状态,停止运营,构成地铁安全大事故。在系统发生误喷时,因为没有足够的热量使细水雾气化,室内湿度

会大大增加,变电所需进行较长时间的除湿及清理作业后方可使设备投入正常运行。二次设备如微机保护测控装置、测量仪表、高压设备等要求的工作环境条件湿度不大于95%,若变电设备长时间在潮湿环境下,则很难保证恢复后的正常运行,甚至导致设备损坏。

6、细水雾系统对变压器类设备的影响

一般情况下,变电所设备布置是两台动力变压器同处一个房间,整流变压器分两个房间布置。对同处一个房间的动力变压器来说,一旦1台动力变压器发生火灾,在细水雾系统对其实施灭火时,因设备房处于水蒸气笼罩的环境下,极可能导致正常运行的变压器绝缘下降,使变压器绝缘损坏而退出运行。这时,本车站降压所的2台动力变压器全部退出运行,车站的动力照明失电,车站机电设备系统将无法正常工作,造成的后果可想而知。目前广州地铁已运行线路送电前个别变压器做绝缘试验时,就曾发生过变压器太潮湿而无法送电的情况。早前,在北京地铁亦发生过因为地下潮湿的环境而造成动力变压器绝缘下降,动力变压器退出运行的情况。若发生系统误喷现象,室内的湿度大大增加,变压器绝缘水平下降的幅度大大增加,这无疑为变压器的安全可靠运行增添了隐患。细水雾灭火系统对变电所其它设备导致的影响与以上情况类似。

通过上述分析可知,无论是误喷还是火灾发生后的喷射,细水雾对供电系统的安全可靠运行都可能带来很大风险。不仅如此,细水雾系统还对供电系统灾后及时恢复供电增加了难度,甚至会造成安全隐患。首先对于受灾设备,它在细水雾作用下,没有受火灾影响的电气部分在细水雾污损下也可能不能正常工作,受灾范围扩大,增加了事故后的抢修、更换难度,延长了事故状态运行的时间,若此时再发生二次故障,供电系统的可靠性已大大降低。再者,对正常运行设备受水雾影响的程度判断以及现场检测很难实施,尤其是精密的仪器仪表、微机测控保护单元、设备的绝缘水平等。如果对细水雾系统造成的设备性能损坏没有及时检测或者消除掉,将造成变电所设备不正常运行,从而留下安全隐患。从工程投资方面,与气体灭火相比较,由于细水雾系统会导致供电系统设备选型标准的提高、火灾事故范围扩大等问题,所以无论是对建设期间的设备购置费用,还是开通以后的运营维护成本都将会大幅度提高。从供电系统的角度考虑,这是不太经济。

7、解决问题的几点建议

7.1　应依据各地区的特点制定当地的标准.建立当地的实验室,获得可靠的适用当地的设计、施工相关参数。

7.2　对细水雾灭火产品严格把关,细化产品型号,应对不同的场所使用不同型号的产品。

7.3　对于新产品应用不宜大规模使用,应用场所应控制在电缆隧道和夹层,其他场所还是应按原常规使用气体和自动喷水等灭火系统。

参考文献:

[1]中华人民共和国消防法。

[2]细水雾灭火系统设计、施工验收规程(湖北),DB42,282-2004)

[3]地铁设计规范,GB50157-2003

[4]35-110kv变电所设计规范,GB50059-92

[5]城市轨道交通技术规范,GB5049-2009