地下管廊消防系统安全性分析

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［摘要］综合管廊的安全和稳定是非常重要的，电力也是复杂管廊火灾风险因素之一。根据《地下管道设计和消防安全条例》“城市型管道”和“自动火警系统设计规则”在城市地下隧道火灾系统的设计是很重要的。多学科研究和专题分析的重点是与项目有关的安全因素分析，并得出以下结论和建议：（1）侧重于建设消防系统，为了确保项目顺利进行，更好地为社会服务；（2）将安全概念纳入合作模式。租赁单位的项目同时这也是保证工作安全的一个重要因素；（3）对城市地下隧道的安全性能进行了一次总体安全审查，为设计复杂的管道通道提供了切实可行的指导。

［关键词］综合管廊；消防系统；安全因素；电力管廊

在改革开放日益深化的条件下，对电力电缆、通讯电缆等公用事业的需求急剧增加，天然气管道等建设变得越来越重要，为保护城市景观和环境而建立的对环境无害和高水平城市地下隧道，保持适当的运输秩序和安全使用管道非常重要。在复杂的管道管廊铺设的线路，大量的可燃物质如电缆、管道、光缆，火灾危险时极高。因此，管廊必须采取必要的消防措施。由于电力管廊复杂的管道通道的特点，需重要开展在PPP模式下的安全因素研究。

1综合管廊内的火灾分析

为确保管廊内的内部系统能够正常有效运作，并且防止火灾的发生。工作人员必须清楚懂得场地内部的所有可能引发火灾的因素（图1）。

1.1火灾起因

在综合管廊铺设的管道中，引发电线自燃的4个可能因素为：（1）相位短路；（2）对地的短路；（3）接触不良；（4）线路超载。

1.2火灾机理

由于直接燃烧、传热，在复合管管廊里只有电缆，通信电缆、水管、电线和通讯电缆位于两侧，因此火灾只沿着电缆蔓延。在复合管管廊产在的火灾，外部的绝缘材料是其火焰唯一的载体，不含其他可燃和易燃材料。为了保证管廊内系统正常运行，防止火灾，必须清楚了解引起当地火灾的所有因素。管廊内部的线缆一旦着火，高温熔融，如PVC、橡胶等时，火焰迅速蔓延到海底电缆、光缆上，热烟和热辐射会迅速影响上线。

1.3火灾特点

灭火难度大。焚烧电缆会产生大量有毒气体，有可能影响通信。管廊的狭窄通道妨碍消防队员灭火，并且会产生触电的危险。在与稠密的输电线路连接的管廊里，断电后剩余的应力高压电缆存在电流危险，火焰会很快爆发。在综合管管廊里电缆铺设得很密，一旦电缆发生火灾，就会形成一股热流，电缆上的火力迅速蔓延到邻近地区。管廊是地下结构，在发生火灾的情况下很难扑灭火灾，后果非常严重。在综合管廊火灾控制的不同地方安装了各种灭火系统，如气体灭火系统、水灭火系统、超精细粉末灭火系统。

2综合管廊消防系统的比较

2.1气溶胶灭火

气溶胶灭火系统中含有化学混合物灭火烟雾剂，隔离氧气，从而达到防火、灭火效果。灭火系统有很多优点：环保、安全、安装方便、防火设备轻便。安装比较简单，即使未断电，也能将火扑灭。灭火系统的缺点在于喷淋产品后腐蚀管道设备，闭合相关的电路。由于使用寿命短，必须定期更换，使用时间长，灭火器可能失去效果。气溶胶灭火流程如图2所示。

2.2自动喷水灭火

自动喷水灭火系统由喷嘴、事故阀组、流量信号装置组、管线和自来水管组成，发生火灾时水可雾化。自动灭火系统需要大量的水资源。因此，含水层和一系列电气装置、泵和自动火警检测设备应安装在一体化管通道。该系统具有诸多优势，如工程造价低、施工简单、实时监测火灾动态等，火灾现场温度及时降低。在许多位置必须安装消防短管，大厅里有很多不推荐使用的带电电缆，自动灭火流程如图3所示在综合管道发生了火灾时可启动自动灭火的系统：消防栓、连接区内泵、电动机及其相关的装置，启用消防系统。灭火系统最大的优点在于空间配置十分简单，管廊外形影响小，可节省投资。

2.3超细干粉灭火

超薄干粉灭火系统与固定式输电管喷嘴连接；超精细干粉灭火剂–高流动性和干燥体积的固体灭火器粉末。颗粒直径小于10mm。大面积的灭火器有助于扩散和吸附，大幅提高了消防效率。广泛用于生产车间、主要仓库、车库、机场和机库。

3综合管廊系统构成

城市管廊是1个复杂综合性质的管廊，主要组成部分包括结构本身、内部管道、辅助结构、标志、控制设施和相关的外部道路运输结构等。城市管状管廊综合系统的基本要素是由WBS结构分解法确定。管廊结构体系如图5所示。根据综合城市综合管廊其特点，结合科研成果和经验，城市管道系统分为3个外部环境子系统如图5主要成分和内部生态系统以及粉碎和分解子系统。流程示意如图6所示。因此，基于Kent方法，并考虑到管廊的特殊性质，其可根据综合管廊系统的组成和最初的Kent分类法分类，分析和评估城市管廊中的危险源。在城市安全风险综合管理的等级结构中，可充分考虑到各种因素。同时，Kent方法结合管廊的特点，考虑到内部和外部条件和事件的相互作用，复杂的管道走廊形成了1个共同的安全风险分类系统的结构。城市走廊的安全分为2个主要因素：内部因素和外部因素。内部因素包括3个额外因素：管廊本身，管道本身和管道之间的相互作用。外部风险包括2个因素：生态因素和人为因素。Kent法的设计包括与管道本身有关的内部风险因素，这些因素可分为对第三方造成的有形和无形损害。

4城市综合管廊项目的安全等级

近年来，人们越来越重视综合管廊项目的实施。住房和城乡建设部颁布了GB50818—2012《城市综合管廊工程技术规范》和CJJ/T269—2017《城市综合地下管线信息系统技术规范》。根据行业标准和建筑标准，以下是与管廊项目有关的系统的安全程度分析。（1）建筑系统的安全水平是1种建筑工程。建筑结构的安全水平主要是为了保证可靠性。各种不同的结构对不同意义的建筑物来说均符合现代的、安全的、可靠的、寿命长等要求。由于结构性损害可能造成的物质和财产损失、负面的社会后果等建筑设计应根据后果确定不同的安全等级。建筑结构安全等级相应划分应该符合表1要求。（2）管道系统的安全水平。管廊的主要结构为钢支撑结构，管道系统支撑着主分支管道。因此应该分析一下设计的管廊系统，考虑到管道运行的安全水平（表2）（3）在城市桥梁安全等级上建设的桥梁或地下建筑，应符合桥梁设计标准；在设计管廊时，根据承载能力的耐久性或极限条件，根据设计的重要性和结构破坏可能造成的严重后果的严重程度，不低于表3所列的水平。（4）建筑物地下工程系统的安全等级，管道和地下结构沿工程线路的位置，分析工程与环境之间的相互作用；在必要的情况下，开展对项目周边进行特别调查。安全程度根据工程规模、建筑类型和特点以及损坏的后果来确定。表4规定地下工程安全等级划分规则。（5）城市地下隧道的安全等级，用于汇集管道资源，运行工作，隧道维修和恢复。同时，为了不断监测隧道的基本环境指标，以防止危险事件的发生。对这些指标的安全性的分析与不同的系统是不可分割的。鉴于紧急情况应对系统的安全性，在紧急情况下更容易建立应急机制。本规则适用于内部和外部建筑施工报警系统，根据其与其他安全等级的不同程度，这些等级分为4级，其中第1级最低，第4级最高。

5结束语

城市管廊是城市未来发展的重要基础设施。通过分析和评估，重点是安全问题，在城市管廊未来发展过程中需要解决的问题提出了解决办法。结合现有的经验和模式，提出了一些新的想法和措施，以便更好地理解城市综合管理管廊的安全鉴定和评估。规划和实施工作既要注意工作安全，又要注意消防系统的健全，以便更好地为社会服务。合作应始终考虑到安全和消防问题，并与各部门合作。注意地下空间资源，这也是工作安全的一个组成部分。分析城市地下隧道的安全特征，可以更好地保证项目的安全性。

参考文献

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作者：曹庆臣 单位：中铁十四局集团有限公司市政工程分公司