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大型机场综合管廊消防问题的探讨!

来源:慧聪消防网 2018-07-11 16:05

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  综合管廊是保证机场各项功能的重要生命线工程,其主要目的是为了避免对航空空域的干扰,将电力、电信、监控、给水、排水、热力甚至燃气等各种管线集于一体,采用综合管廊的方式进行布置。这种布置方法也是城市基础设施现代化更新以及建设的趋势和潮流,但是其缺点在于管廊消防和防火问题显得更加集中。一旦发生火灾则会影响飞机的正常起降,造成大面积飞机延误。因此,确保综合管廊的安全成为机场建设中的重要内容。

  一、综合管廊的火灾危险性分析

  1.1火灾原因

  综合管廊是保证机场各项功能的重要生命线工程,其主要目的是为了避免对航空空域的干扰,将电力、电信、监控、给水、排水、热力甚至燃气等各种管线集于一体,采用综合管廊的方式进行布置。综合管廊进行布置的要点在于可以有效屏蔽电力光缆、通信光缆对于外部信号的干扰。同时由于集成了给水管道、排水管道以及热力管道,也大量节约了管廊开槽、建设费用。但是在集成的管廊中,燃气的管道一般不会纳入其中。其主要原因是防止综合管廊由于起火引起爆炸,但是综合管廊中依然存在大量的电力、电缆,这一类线路的存在容易因为短路导致电力线路中短时流过极大的电流使得线路的温度快速上升,促使火灾产生。

  1.2火灾特点分析

  (1)管廊封闭,具有回燃特性。对于综合管廊而言,由于内部埋设的管线较多,除了电力电缆以外还存在大量的通信线路,其管廊的封闭比较严格。在火灾发生的情况下会导致大量的绝缘材料的不完全燃烧,产生大量的烟尘,从而导致火灾的扑救更加困难,火灾的危险也更大。另外由于封闭管廊内燃烧不够充分,处于阴燃状态。一旦管廊内的通风环境发生变化,则存在复燃的现象再次触发火灾或者是影响对其他着火点的扑救。

  (2)发现困难、扑救难度大。由于综合管廊为封闭空间,无人员值守,一旦发生火灾事故,通常不易被发现,等发现后管廊内温度上升很高,大量烟气和热量难以释放,人员不易进入管廊内展开灭火,灭火难度大,不利于与控制火势和扑救火灾。

  (3)火灾间接损失大。综合管廊内发生火灾时主要影响的管线主要是两种,第一是电力电缆。第二是通信光缆。这两种线缆本身造假较为昂贵,电力电缆的造假可以达到100元/米,而通信光缆的造假也普遍超过50元/米。一旦在综合管廊内发生火灾首先是重新敷设光缆和电力电缆所产生的经济损失。其次则是由于通信和供电中断造成的间接损失,例如妨碍飞机正常起飞所造成的损失等。

  二、机场综合管廊的消防设计

  2.1管廊防火分区及结构材料燃烧性能设计

  大型机场综合管廊由于承担多种管线,断面通常较大,距离也比较长,为了避免火灾发生后沿管廊内部蔓延,通常需要进行防火分隔。防火分隔的间距目前没有规定,间距太大火灾过火面积过大,达不到分隔保护的作用,太小在通风、内部通行方面又不便利,同时设备也会增加。笔者认为可以按构筑物进行考虑,参照《建筑设计防火规范》、《建筑灭火器配置设计规范》等要求,借鉴其他城市共同沟建设经验,将防火分区面积控制在2000~2500m2左右,这样对于一般7m左右宽度的综合管廊,可以在大约300m左右,设置一道防火墙并配防火门进行分隔,这样可以将火灾控制在有限的范围内,对于灭火也比较有利。

  对于综合管廊的承重结构体燃烧性能应为不燃烧体,耐火极限不低于3.0小时。内装修材料除嵌缝材料外,应采用不燃材料。防火墙燃烧性能应为不燃烧体,耐火极限不应低于3.0小时,检查孔及其相关的盖板也应考虑相应的耐火等级,所用的电缆也应尽量采用阻燃无卤电缆。

  2.2火灾自动报警系统

  机场综合管廊火灾间接损失大,火灾后需要迅速恢复使用功能,由于机场综合管廊一般无人值守,安装自动报警系统对于保障机场安全运行具有非常重要的作用。一般管廊内的自动报警系统包括气体泄漏探测和火灾探测。机场综合管廊会将燃气单独铺设,故主要是针对管廊内的火灾探测。自动报警系统一般有火灾传感器探测火灾信号,然后通过布置在管廊内的信号传输线,把情况传输到控制器,由控制器分析处理。控制器是火灾报警系统的关键部分,它包含有信号处理、信号识别、信号记忆、智能判断及其联动功能,有用于控制通风、自动灭火等联动设备。根据综合管廊规模的大小,自动报警系统可分为区域报警系统、集中报警系统和消防控制中心报警系统。

  2.3灭火系统

  通常综合管廊中应设置消火栓系统,参照隧道消防规范,一般每隔45米左右设置一组消火栓系统,水带长度25m,此外按此距离设置灭火器,每个配置点不应少于2套8kg手提式干粉灭火器,在管廊内还可配置推车式干粉灭火器。

  关于自动灭火系统,根据国内外建设经验,一般可以分为水剂灭火和气体灭火两种。水剂灭火常见的有水喷雾、高压细水雾2种,气体灭火包括七氟丙烷、S型气溶胶以及最新发展的火探管灭火系统等。

  三、某航站楼综合管廊消防工程实例分析

  某大型机场扩建工程中修建航站楼地下管廊及市政综合管廊工程,该工程分为一段南北线和两段东西线,南北线由南向北贯穿整个机场区,东西线分别在南北工作区各一段,整体呈“U”形。管廊总长5Km,管廊截面有单舱、两舱和三舱等形式,分仓设置的原因是将强电与弱电分开。宽度在3.2~11.9m之间,截面高度在4~6m之间,管廊顶覆土高度在3~8.5m之间。根据该工程的特点,结合目前国内外消防技术的发展情况,主要从被动防火和主动防火的角度开展了相关的研究,提出了相应的设计方案。

  3.1管廊防火分区及结构材料燃烧性能设计

  该综合管廊根据飞行区、工作区和航站区使用以及安防等要求,分为十四个防火分区,防火分区间距从300m~900m不等,防火分区面积控制在2500m2左右。对于断面较小的管廊防火间距大,主要考虑风机的设置,排风口的布置、运营维护等综合因素进行防火分隔,防火分区之间设置防火墙、甲级防火门、阻火包等进行防火分隔。

  3.2自动灭火方式的选择

  电缆接头处火探管布置示意图

  由于本工程强电与弱电分开,强电仓内所有电缆均为阻燃型,水、暖仓内无可燃物,从灭火方式上考虑,设计仅考虑强电仓内电缆接头处可能因为发热而产生火灾危险性,因此只在电缆接头部位设置气体灭火进行局部保护,工程中选择火探管灭火方式。

  设计时在电缆接头处外包一圈薄壁不锈钢管,对局部进行相对密封处理,在密闭空间内设置火探管。当电缆接头处发生火灾时,距离火源上方经充压火探管的最薄弱处发生爆破,从而引发火探管装置启动并释放二氧化碳,实现达到自动控火、灭火的目的。当设备启动时,由于火探管内失压,终端压力止回阀自动将气体压力信号转换为干接点信号,与火灾报警系统进行联动。图2为火探管设置的示意图。

  3.3火灾报警系统

  综合管廊内平时无人值守,一旦发生火灾,只有靠监控设施及时发现,因此,综合管廊内设置了火灾自动报警系统。对于强电仓,设置了缆式线型感温火灾探测系统,可以及时监测电缆的运行情况,避免电缆着火造成损失。对于其他仓室,则设置防潮型点式感烟探测器。

  此外,综合管廊按中危险级设置手提式灭火器MF/ABC4,在直通地面的疏散出口处放置2具灭火器,其他区域每隔40m设置2具灭火器,单具最小配置灭火级别为2A。

   4结语

  随着我国各地机场升级改造以及城市建设的不断发展,综合管廊已经是布置各种管线的重要工程设施,保障综合管廊安全非常值得关注。本文以机场综合管廊为例,全面分析了综合管廊的火灾特点、产生原因,从火灾预防、管理及消防设计中的被动防火及主动灭火多个角度提出了相应的解决方案。最后结合我国中部某大型机场综合管廊建设,提出了相应的消防设计方案。

责任编辑:程琳

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