细水雾灭火系统在地铁中的应用与研究.doc

细水雾灭火系统在地铁中的应用与研究.doc第一章绪论
第一章绪论
研究的背景`
(1)问题的提出
目前城市轨道交通常见的形式主要是地铁和轻轨系统,这些运输形式具有运
量大、效率高、污染低等优势,伴随着中国城市化进程,经济和人口高速增长,
在城市的建设和发展中地铁和轻轨受到越来越多的重视。国内城市中,北京、上
海、天津、广州、武汉、无锡、宁波、深圳、沈阳、南京、哈尔滨等,均已有建
成或在建设地铁和轻轨项目。在这当中,地下铁道是一个与外界联系通道较少的
狭长的地下空间,涉及专业多,技术复杂,当地铁内发生火灾等事故时,如何迅
速扑灭火灾并排除地铁内的烟气,是非常重要的问题。因此,地铁防灾系统是否
安全可靠十分重要,尤其是能否在火灾的初期,迅速灭火防止火情蔓延灾显得尤
为重要。
哈龙固定灭火系统是国际上使用效果最好的气体自动灭火系统,但由于哈龙
(卤代烷)1211 和 1301 灭火剂对大气臭氧层有破坏作用,《蒙特利尔公约》及
《京都议定书》均要求限制使用并明确提出在 21 世纪初全部淘汰哈龙(halon)
气体灭火系统[1]。我国已经制定《中国消防行业哈龙整体淘汰计划》,到 2010 年
要全部替换采用新型灭火系统。目前,国内外城市轨道交通系统的重要电气设备
房间,使用较为广泛的哈龙替代品主要有 IG541 混合气体灭火、高压 CO2 和七
氟丙烷等气体灭火剂。但是无论上述哪一种气体都存在各种缺陷,例如:低压泄
漏和气体重新充装造成运营和维护中成本偏高、输送距离近需占用很大面积的气
瓶间、对密闭性要求高等。随着技术的发展和产品的升级,细水雾灭火系统以其
多方面的优势正越来越多的被人们所接受。通过在灭火能力、综合造价、环保性、
二次灾害损失、运营管理等方面的综合比较,细水雾灭火系统优于传统的气体灭
火系统、水喷雾和水喷淋灭火系统,被公认为是当前最先进的灭火系统。细水雾
灭火系统能够替代卤代烷等对环境有破坏的气体灭火系统及现有的会造成水渍
损失的自动喷水灭火系统。且以易取、廉价的水为灭火剂,对人和环境没有任何
危害,是绝对的绿色环保产品。
其实早在二十世纪的 40 年代人们就提出了细水雾,并应用于轮船机舱内。
但由于技术经济的原因其优越性当时还不能被人们所接受。在 80 年代发生的三
件大事使人们开始重视细水雾灭火系统的开发和应用了。
第一件大事是在 80 年代,那维亚客船火灾造成众多人员伤亡,但是在船上
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第一章绪论
装设自动喷水系统对客船的稳定性会造成很大影响,所以瑞典、挪威和芬兰等国
进行了细水雾系统的开发,针对客船和公用空间进行了火灾实验,取得了良好效
果,国际海事组织防火委员会接受了这个结论,并制定了相应规定。
第二件大事是 1984 年曼彻斯特飞机空难,促使国际上努力开发用于飞机客
舱的细水雾灭火系统。
第三件大事就是上面提到的在 21 世纪初全部淘汰哈龙(halon)气体灭火系
统。自 20 世纪 90 年代开始,为了寻求替代哈龙(卤代烷 1301、1211)的理想
灭火剂,发达国家相继研究和开发了细水雾灭火系统[2]。
九十年代初芬兰、美国等少数国家对细水雾灭火系统进行了开发,至 2000
年成为国际消防产品市场的主要品种,逐步成为国际上应用最广泛的哈龙替代系
统之一。该系统可以喷出索太尔平均直径(Sauter mean diameter-SMD)小于
400μm 的雾团,具有无毒害、灭火迅速、耗水量低、水渍损失小、破坏性小等特
点,特别适用于扑灭油品火灾、电气火灾和要求耗水量小场所的火灾,用来替代
化学品库、油库、变电站、通讯机房、舰船和飞机上的哈龙灭火系统[3-5]。
国内部分地铁工程气体灭火系统设置情况调查见表 1-1。
表 1-1 国内部分地铁工程气体灭火系统调查表
名称
采用的气体灭火系统系统情况项目
北京地铁复八线[6] IG541 灭火系统已投入运营
北京地铁 5、10(含奥运支
线)号线[7]
IG541 灭火系统已投入运营
北京地铁 4 号线[7] IG541 灭火系统已投入运营
北京地铁机场线[7] IG541 灭火系统已投入运营
南京地铁一号线[7] 七氟丙烷灭火系统已投入运营
上海地铁二号线[7] IG541 灭火系统已投入运营
上海地铁 11 号线[7] 高压泵组式细水雾灭火系统已投入运营
沈阳地铁一号线[7] IG541 灭火系统已投入运营
广州地铁二号线工程[7] IG541 灭火系统已投入运营
深圳地铁一号线工程[7] 七氟丙烷灭火系统已投入运营
天津地铁 1 号线[8] 七氟丙烷灭火系统已投入运营
天津地铁 2、3 号线[9] 七氟丙烷灭火系统已投入运营
目前地铁消防设计中,一般在车站公共区设有