地鐵高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

歐陽(yáng)衛(wèi)華

(廣州穗誠(chéng)地鐵設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司，廣州510600)

摘要 介紹細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的特點(diǎn)及分類，對(duì)細(xì)水霧滅火性能、電氣絕緣性能進(jìn)行比較分析。根據(jù)廣州地鐵工程實(shí)際情況，對(duì)地鐵細(xì)水霧滅火系統(tǒng)進(jìn)行選型，選取了預(yù)作用泵組式高壓細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)，并介紹了典型地鐵車站高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵 詞 自動(dòng)滅火系統(tǒng)細(xì)水霧預(yù)作用泵組式高壓

1 工程概述

廣州 地 鐵 二號(hào)線:廣州新客站一嘉禾段線路全長(zhǎng)31.4km，其中已建成8.Ikrn，8座車站。本次計(jì)劃建設(shè)實(shí)施23.3knl，設(shè)車站16座，車輛段、停車場(chǎng)各1座。

廣州 地 鐵 八號(hào)線:新洲一黃金圍段規(guī)劃線路全長(zhǎng)35.47km，其中已建成9.54km。本次計(jì)劃實(shí)施曉港一鳳凰新村3.32 km，設(shè)車站4座，主變電站、集中冷站各1座。

2 細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)特點(diǎn)

細(xì)水 霧 自 動(dòng)滅火系統(tǒng)作為一種新型滅火系統(tǒng)，滅火介質(zhì)為水，擁有良好環(huán)保性能，具有很好的發(fā)展前景。該系 統(tǒng) 在 火災(zāi)時(shí)具有冷卻、窒息、隔絕輻射熱、消煙、持續(xù)控火直至滅火的能力，系統(tǒng)在風(fēng)速小于3m/s的火災(zāi)場(chǎng)合可保持良好的控火效果，其優(yōu)點(diǎn)是氣體滅火系統(tǒng)不具備的。該系統(tǒng)在歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家的重要電氣設(shè)備房間、地鐵設(shè)備保護(hù)方面具有成熟的應(yīng)用實(shí)例。

3 地鐵工程細(xì)水霧選型

3.1 細(xì)水霧系統(tǒng)分類

按系統(tǒng)壓力可分為高壓系統(tǒng)(≥3.45MPa)，中壓系統(tǒng)(1.21一3.45MPa)和低壓系統(tǒng)(≤1.21MPa)。按照系統(tǒng)應(yīng)用可分為開(kāi)式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)(濕式、干式和預(yù)作用系統(tǒng))。按系 統(tǒng) 形 式可分為全淹沒(méi)系統(tǒng)、局部應(yīng)用系統(tǒng)和分區(qū)保護(hù)系統(tǒng)。按照 動(dòng) 力 驅(qū)動(dòng)方式分為泵組式(由水泵、水箱、管道、噴頭等組成)和瓶組式(由氣瓶、儲(chǔ)水瓶及相應(yīng)的附件如瓶頭閥、高壓軟管、集流管、管道、噴頭等組成)。

3.2 性能比較

3.2.1 滅火性能比較

細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的滅火效果與噴霧密度、噴霧的速度、霧滴大小、火場(chǎng)的溫度和可燃物的性質(zhì)及分布等有關(guān)。細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)形成的霧滴直徑越小、霧滴的數(shù)量越多，其相應(yīng)的冷卻、窒息、隔絕輻射熱和消煙的效果越好。高壓細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)產(chǎn)生的霧滴直徑小，數(shù)量多，噴霧的速度J決，因此滅火效果要優(yōu)于中、低壓細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

3.2.2 電氣絕緣性能比較

由于 細(xì) 水 霧噴頭噴射的霧狀水滴是不連續(xù)的間斷水滴，因此具有良好的電氣絕緣性能。高壓細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)所產(chǎn)生的霧滴直徑非常小(平均約0.01mm)，只有中、低壓系統(tǒng)的1/10;而IL水所產(chǎn)生的霧滴的比表面積共有200耐，約為中低壓系統(tǒng)的10倍。因此，高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)除了冷卻和窒息等滅火、控火方面的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于中、低壓系統(tǒng)外，在電氣絕緣性能上也較中、低壓系統(tǒng)要優(yōu)。

3.3 系統(tǒng)選型

(1) 由于地鐵的被保護(hù)對(duì)象全部是電氣設(shè)備，良好的滅火性能和電氣絕緣性能是細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)選擇的首要條件。因此高壓細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)更適用于地鐵電氣保護(hù)對(duì)象。

(2) 考慮細(xì)水霧滅火系統(tǒng)相對(duì)氣體滅火系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可持續(xù)控火及滅火的能力，系統(tǒng)選用泵組式細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

(3 )考慮地鐵運(yùn)營(yíng)安全性的要求，為了減少細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)誤動(dòng)作對(duì)電氣設(shè)備造成的水漬損失，選用誤動(dòng)作幾率小的預(yù)作用(閉式)細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

通過(guò)以上 各種類型細(xì)水霧系統(tǒng)比較分析選型，根據(jù)地鐵實(shí)際情況，建議在地鐵工程中采用預(yù)作用泵組式高壓細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 系統(tǒng)介紹

高壓細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用組合分配、全淹沒(méi)系統(tǒng)(但在0.4kV開(kāi)關(guān)柜室采用局部應(yīng)用系統(tǒng))。系統(tǒng)由管網(wǎng)和報(bào)警系統(tǒng)組成。

4.2 系統(tǒng)水量計(jì)算

選取典型站東曉南路站做高壓細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)依據(jù)為廣東省《細(xì)水霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工及驗(yàn)收規(guī)范》(DBJ/T15一41一2005)。

4:2 1 噴頭的設(shè)計(jì)流量

對(duì)于無(wú)吊頂保護(hù)區(qū)，噴頭的設(shè)計(jì)流量ql=1.Zx10=12(L/而n)。有吊頂保護(hù)區(qū)與架空地板，噴頭的設(shè)計(jì)流量Q:=(0.696+0.464+0.464)只10=16.24(L/min)。

   噴頭布置原則:1.511成噴頭間距鎮(zhèn)3m，邊墻距(1.sm。按照此布置原則，對(duì)于東曉南路站保護(hù)區(qū)布置的噴頭數(shù)為12只(無(wú)吊頂保護(hù)區(qū))，以及6只(有吊頂保護(hù)區(qū)與架空地板保護(hù)區(qū))。

4.2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量

    對(duì)于無(wú)吊頂保護(hù)區(qū)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量Ql=12X12=144(L/min)。有吊頂保護(hù)區(qū)與架空地板，噴頭的設(shè)計(jì)流量q=16.24X6=97.44(L/min)。所以東曉南路站保護(hù)區(qū)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為144L/min，累計(jì)噴霧時(shí)間T二30 min，系統(tǒng)設(shè)計(jì)用水量W=QXT二4。32耐。根據(jù)廣 東 省《細(xì)水霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工及驗(yàn)收規(guī)范》，對(duì)于泵組細(xì)水霧系統(tǒng)，系統(tǒng)儲(chǔ)水量按照10min存儲(chǔ)，則系統(tǒng)儲(chǔ)水量W。=144只10=1.44(m3)。

根據(jù)以上計(jì)算，設(shè)計(jì)高壓細(xì)水霧消防泵3臺(tái)(2用1備)，水泵參數(shù):Q=80L/min，H=12MPa，功率3OkW/臺(tái)，電壓38oV，頻率50Hz。另按 照 廣 東省《細(xì)水霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工及驗(yàn)收規(guī)范》，對(duì)于組合分配系統(tǒng)超過(guò)8個(gè)保護(hù)區(qū)的系統(tǒng)，需備用儲(chǔ)水箱，備用儲(chǔ)水箱不應(yīng)小于設(shè)計(jì)滅火用水量。系統(tǒng)總儲(chǔ)水量Wa=1.4+4.23=5.76(m3)。

4.3 設(shè)計(jì)圖紙

(1) 高壓細(xì)水霧管網(wǎng)原理見(jiàn)圖1。

(2) 高壓細(xì)水霧站廳層管網(wǎng)平面見(jiàn)圖2。

(3) 高壓細(xì)水霧站臺(tái)層管網(wǎng)平面見(jiàn)圖3。

(4) 高壓細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)水泵間布置示意見(jiàn)圖4

5 結(jié)語(yǔ)

從對(duì)人員安全、環(huán)保、滅火性能等幾個(gè)方面綜合考慮，細(xì)水霧作為新一代潔凈滅火劑，具有良好的發(fā)展前景。對(duì)于 細(xì) 水 霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)，我國(guó)北京、遼寧、湖北、浙江、江蘇、廣東等省市已經(jīng)出臺(tái)相應(yīng)地方規(guī)范，隨著人們對(duì)細(xì)水霧的關(guān)注及推廣，細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)的應(yīng)用將更加廣泛，使人民的生命、財(cái)產(chǎn)得到更有力的保障。