地下管廊消防系統(tǒng)安全性分析
時(shí)間:2022-06-24 11:14:27
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[摘要]綜合管廊的安全和穩(wěn)定是非常重要的,電力也是復(fù)雜管廊火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因素之一。根據(jù)《地下管道設(shè)計(jì)和消防安全條例》“城市型管道”和“自動(dòng)火警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)則”在城市地下隧道火災(zāi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是很重要的。多學(xué)科研究和專題分析的重點(diǎn)是與項(xiàng)目有關(guān)的安全因素分析,并得出以下結(jié)論和建議:(1)側(cè)重于建設(shè)消防系統(tǒng),為了確保項(xiàng)目順利進(jìn)行,更好地為社會(huì)服務(wù);(2)將安全概念納入合作模式。租賃單位的項(xiàng)目同時(shí)這也是保證工作安全的一個(gè)重要因素;(3)對(duì)城市地下隧道的安全性能進(jìn)行了一次總體安全審查,為設(shè)計(jì)復(fù)雜的管道通道提供了切實(shí)可行的指導(dǎo)。
[關(guān)鍵詞]綜合管廊;消防系統(tǒng);安全因素;電力管廊
在改革開(kāi)放日益深化的條件下,對(duì)電力電纜、通訊電纜等公用事業(yè)的需求急劇增加,天然氣管道等建設(shè)變得越來(lái)越重要,為保護(hù)城市景觀和環(huán)境而建立的對(duì)環(huán)境無(wú)害和高水平城市地下隧道,保持適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸秩序和安全使用管道非常重要。在復(fù)雜的管道管廊鋪設(shè)的線路,大量的可燃物質(zhì)如電纜、管道、光纜,火災(zāi)危險(xiǎn)時(shí)極高。因此,管廊必須采取必要的消防措施。由于電力管廊復(fù)雜的管道通道的特點(diǎn),需重要開(kāi)展在PPP模式下的安全因素研究。
1綜合管廊內(nèi)的火災(zāi)分析
為確保管廊內(nèi)的內(nèi)部系統(tǒng)能夠正常有效運(yùn)作,并且防止火災(zāi)的發(fā)生。工作人員必須清楚懂得場(chǎng)地內(nèi)部的所有可能引發(fā)火災(zāi)的因素(圖1)。
1.1火災(zāi)起因
在綜合管廊鋪設(shè)的管道中,引發(fā)電線自燃的4個(gè)可能因素為:(1)相位短路;(2)對(duì)地的短路;(3)接觸不良;(4)線路超載。
1.2火災(zāi)機(jī)理
由于直接燃燒、傳熱,在復(fù)合管管廊里只有電纜,通信電纜、水管、電線和通訊電纜位于兩側(cè),因此火災(zāi)只沿著電纜蔓延。在復(fù)合管管廊產(chǎn)在的火災(zāi),外部的絕緣材料是其火焰唯一的載體,不含其他可燃和易燃材料。為了保證管廊內(nèi)系統(tǒng)正常運(yùn)行,防止火災(zāi),必須清楚了解引起當(dāng)?shù)鼗馂?zāi)的所有因素。管廊內(nèi)部的線纜一旦著火,高溫熔融,如PVC、橡膠等時(shí),火焰迅速蔓延到海底電纜、光纜上,熱煙和熱輻射會(huì)迅速影響上線。
1.3火災(zāi)特點(diǎn)
滅火難度大。焚燒電纜會(huì)產(chǎn)生大量有毒氣體,有可能影響通信。管廊的狹窄通道妨礙消防隊(duì)員滅火,并且會(huì)產(chǎn)生觸電的危險(xiǎn)。在與稠密的輸電線路連接的管廊里,斷電后剩余的應(yīng)力高壓電纜存在電流危險(xiǎn),火焰會(huì)很快爆發(fā)。在綜合管管廊里電纜鋪設(shè)得很密,一旦電纜發(fā)生火災(zāi),就會(huì)形成一股熱流,電纜上的火力迅速蔓延到鄰近地區(qū)。管廊是地下結(jié)構(gòu),在發(fā)生火災(zāi)的情況下很難撲滅火災(zāi),后果非常嚴(yán)重。在綜合管廊火災(zāi)控制的不同地方安裝了各種滅火系統(tǒng),如氣體滅火系統(tǒng)、水滅火系統(tǒng)、超精細(xì)粉末滅火系統(tǒng)。
2綜合管廊消防系統(tǒng)的比較
2.1氣溶膠滅火
氣溶膠滅火系統(tǒng)中含有化學(xué)混合物滅火煙霧劑,隔離氧氣,從而達(dá)到防火、滅火效果。滅火系統(tǒng)有很多優(yōu)點(diǎn):環(huán)保、安全、安裝方便、防火設(shè)備輕便。安裝比較簡(jiǎn)單,即使未斷電,也能將火撲滅。滅火系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于噴淋產(chǎn)品后腐蝕管道設(shè)備,閉合相關(guān)的電路。由于使用壽命短,必須定期更換,使用時(shí)間長(zhǎng),滅火器可能失去效果。氣溶膠滅火流程如圖2所示。
2.2自動(dòng)噴水滅火
自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)由噴嘴、事故閥組、流量信號(hào)裝置組、管線和自來(lái)水管組成,發(fā)生火災(zāi)時(shí)水可霧化。自動(dòng)滅火系統(tǒng)需要大量的水資源。因此,含水層和一系列電氣裝置、泵和自動(dòng)火警檢測(cè)設(shè)備應(yīng)安裝在一體化管通道。該系統(tǒng)具有諸多優(yōu)勢(shì),如工程造價(jià)低、施工簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火災(zāi)動(dòng)態(tài)等,火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)溫度及時(shí)降低。在許多位置必須安裝消防短管,大廳里有很多不推薦使用的帶電電纜,自動(dòng)滅火流程如圖3所示在綜合管道發(fā)生了火災(zāi)時(shí)可啟動(dòng)自動(dòng)滅火的系統(tǒng):消防栓、連接區(qū)內(nèi)泵、電動(dòng)機(jī)及其相關(guān)的裝置,啟用消防系統(tǒng)。滅火系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)在于空間配置十分簡(jiǎn)單,管廊外形影響小,可節(jié)省投資。
2.3超細(xì)干粉滅火
超薄干粉滅火系統(tǒng)與固定式輸電管噴嘴連接;超精細(xì)干粉滅火劑–高流動(dòng)性和干燥體積的固體滅火器粉末。顆粒直徑小于10mm。大面積的滅火器有助于擴(kuò)散和吸附,大幅提高了消防效率。廣泛用于生產(chǎn)車間、主要倉(cāng)庫(kù)、車庫(kù)、機(jī)場(chǎng)和機(jī)庫(kù)。
3綜合管廊系統(tǒng)構(gòu)成
城市管廊是1個(gè)復(fù)雜綜合性質(zhì)的管廊,主要組成部分包括結(jié)構(gòu)本身、內(nèi)部管道、輔助結(jié)構(gòu)、標(biāo)志、控制設(shè)施和相關(guān)的外部道路運(yùn)輸結(jié)構(gòu)等。城市管狀管廊綜合系統(tǒng)的基本要素是由WBS結(jié)構(gòu)分解法確定。管廊結(jié)構(gòu)體系如圖5所示。根據(jù)綜合城市綜合管廊其特點(diǎn),結(jié)合科研成果和經(jīng)驗(yàn),城市管道系統(tǒng)分為3個(gè)外部環(huán)境子系統(tǒng)如圖5主要成分和內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)以及粉碎和分解子系統(tǒng)。流程示意如圖6所示。因此,基于Kent方法,并考慮到管廊的特殊性質(zhì),其可根據(jù)綜合管廊系統(tǒng)的組成和最初的Kent分類法分類,分析和評(píng)估城市管廊中的危險(xiǎn)源。在城市安全風(fēng)險(xiǎn)綜合管理的等級(jí)結(jié)構(gòu)中,可充分考慮到各種因素。同時(shí),Kent方法結(jié)合管廊的特點(diǎn),考慮到內(nèi)部和外部條件和事件的相互作用,復(fù)雜的管道走廊形成了1個(gè)共同的安全風(fēng)險(xiǎn)分類系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。城市走廊的安全分為2個(gè)主要因素:內(nèi)部因素和外部因素。內(nèi)部因素包括3個(gè)額外因素:管廊本身,管道本身和管道之間的相互作用。外部風(fēng)險(xiǎn)包括2個(gè)因素:生態(tài)因素和人為因素。Kent法的設(shè)計(jì)包括與管道本身有關(guān)的內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)因素,這些因素可分為對(duì)第三方造成的有形和無(wú)形損害。
4城市綜合管廊項(xiàng)目的安全等級(jí)
近年來(lái),人們?cè)絹?lái)越重視綜合管廊項(xiàng)目的實(shí)施。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布了GB50818—2012《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》和CJJ/T269—2017《城市綜合地下管線信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和建筑標(biāo)準(zhǔn),以下是與管廊項(xiàng)目有關(guān)的系統(tǒng)的安全程度分析。(1)建筑系統(tǒng)的安全水平是1種建筑工程。建筑結(jié)構(gòu)的安全水平主要是為了保證可靠性。各種不同的結(jié)構(gòu)對(duì)不同意義的建筑物來(lái)說(shuō)均符合現(xiàn)代的、安全的、可靠的、壽命長(zhǎng)等要求。由于結(jié)構(gòu)性損害可能造成的物質(zhì)和財(cái)產(chǎn)損失、負(fù)面的社會(huì)后果等建筑設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)后果確定不同的安全等級(jí)。建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)相應(yīng)劃分應(yīng)該符合表1要求。(2)管道系統(tǒng)的安全水平。管廊的主要結(jié)構(gòu)為鋼支撐結(jié)構(gòu),管道系統(tǒng)支撐著主分支管道。因此應(yīng)該分析一下設(shè)計(jì)的管廊系統(tǒng),考慮到管道運(yùn)行的安全水平(表2)(3)在城市橋梁安全等級(jí)上建設(shè)的橋梁或地下建筑,應(yīng)符合橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);在設(shè)計(jì)管廊時(shí),根據(jù)承載能力的耐久性或極限條件,根據(jù)設(shè)計(jì)的重要性和結(jié)構(gòu)破壞可能造成的嚴(yán)重后果的嚴(yán)重程度,不低于表3所列的水平。(4)建筑物地下工程系統(tǒng)的安全等級(jí),管道和地下結(jié)構(gòu)沿工程線路的位置,分析工程與環(huán)境之間的相互作用;在必要的情況下,開(kāi)展對(duì)項(xiàng)目周邊進(jìn)行特別調(diào)查。安全程度根據(jù)工程規(guī)模、建筑類型和特點(diǎn)以及損壞的后果來(lái)確定。表4規(guī)定地下工程安全等級(jí)劃分規(guī)則。(5)城市地下隧道的安全等級(jí),用于匯集管道資源,運(yùn)行工作,隧道維修和恢復(fù)。同時(shí),為了不斷監(jiān)測(cè)隧道的基本環(huán)境指標(biāo),以防止危險(xiǎn)事件的發(fā)生。對(duì)這些指標(biāo)的安全性的分析與不同的系統(tǒng)是不可分割的。鑒于緊急情況應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的安全性,在緊急情況下更容易建立應(yīng)急機(jī)制。本規(guī)則適用于內(nèi)部和外部建筑施工報(bào)警系統(tǒng),根據(jù)其與其他安全等級(jí)的不同程度,這些等級(jí)分為4級(jí),其中第1級(jí)最低,第4級(jí)最高。
5結(jié)束語(yǔ)
城市管廊是城市未來(lái)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。通過(guò)分析和評(píng)估,重點(diǎn)是安全問(wèn)題,在城市管廊未來(lái)發(fā)展過(guò)程中需要解決的問(wèn)題提出了解決辦法。結(jié)合現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)和模式,提出了一些新的想法和措施,以便更好地理解城市綜合管理管廊的安全鑒定和評(píng)估。規(guī)劃和實(shí)施工作既要注意工作安全,又要注意消防系統(tǒng)的健全,以便更好地為社會(huì)服務(wù)。合作應(yīng)始終考慮到安全和消防問(wèn)題,并與各部門合作。注意地下空間資源,這也是工作安全的一個(gè)組成部分。分析城市地下隧道的安全特征,可以更好地保證項(xiàng)目的安全性。
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作者:曹慶臣 單位:中鐵十四局集團(tuán)有限公司市政工程分公司