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深度探讨地下综合管廊自动灭火系统方案选择之难题!

管廊建设2018-11-07 17:31:38



    如何选择地下综合管廊电力舱消防方案一直是困扰着管廊建设、设计、施工等相关方的难题,应管廊建设相关方邀请,对此问题进行了深刻全面的研究分析后,成一小作贡献给大家,希望对相关方的工作有所帮助,对不足之处也请联系和继续探讨。

一、法律、标准、规范依据

1GB50838-2015《城市地下管廊工程技术规范》

7.1.9条规定“干线综合管廊中容纳电力电缆的舱室,支线综合管廊中容纳六根及以上电力电缆的舱室应该设置自动灭火系统;其他容纳电力电缆的舱室宜设置自动灭火系统。”

2GB50229-2006《火力发电厂及变电站设计防火规范》第7.1.8条规定电缆夹层、电缆隧道的灭火方式应为水喷雾、细水雾、气体灭火

3、《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005七氟丙烷灭火系统、IG541混合气体灭火系统和热气溶胶预制灭火系统的灭火性能、释放时间、浸渍时间、防护区域、防护启动程序等进行了详细规定。

 

二、管廊电力舱环境条件及火灾特点

1、管廊电力舱内可燃物主要是电线电缆,规范要求地下管廊电力舱应采用阻燃电缆,电力舱属于丙类火灾危险性场所;阻燃电缆在移去火源后一定时间内会自行熄灭,断电后不具备持续燃烧或者复燃的自然条件。

2、火灾初期特征:浓烟、温度不高、无火焰、释放大量有毒有害气体;

3、电力电缆的布设具有延展性,发生火灾蔓延迅速易造成较大损失;

4、线缆布设有重叠遮蔽性,属于遮挡率高的火灾;

5、管廊位于地下,属于封闭无人值守环境;

6、管廊属于地下空间建筑,空间有限且珍贵。

 

三、对电力舱自动灭火系统的要求

1、应可能采用预制式灭火装置;管网式占用空间大,不适用于地下管廊电力舱;

2、应采用灭火剂释放速度快、释放时间段、持续作用时间长的气体灭火装置;

3、应采用全淹没灭火方式,不宜采用局部保护方式,并应保证规范要求的浸渍时间;

4、管廊内空间有限,要求灭火装置体积小巧,尽量少占用管廊内的空间;

5、要求灭火装置重量轻,便于悬挂安装,不至引起结构造价的增加;

5、应采用无压力储存的装置,以保证装置及其安装环境的安全性;

6、应采用灭火效能高、灭火剂使用量少的灭火装置,以保证灭火装置之间有一定的安全距离,不至互相干扰;宜安装在管廊顶部中间位置;同时兼顾喷嘴到管廊顶部、周围被保护对象的距离,应符合规范要求;

7、灭火剂应无毒无害安全环保,不污染环境;而且灭火后沉降物要少,便于清理,最好不用专门清理;

8、应注意灭火装置的环境适应性,北方地区冬季寒冷,有些地区夏季管廊内高热,要求灭火装置

的适应温度范围要宽;南方地区空气湿度大,灭火器防潮性能要好;

9、应采用灭火剂有效期长,维护工作少费用低的装置;目前国内有效期最长的为十年;

10、在灭火安全可靠、技术先进的条件下考虑经济性要求,避免浪费。管廊内采用的是阻燃电缆,其他可燃物不多,在能够快速、可靠的消灭初期火灾的基础上适当考虑方案的经济性。

 

 

四、满足上述要求的案例展示

1、系统方案:采用预制式全淹没气体灭火方式;

2、设备选型及技术参数:

采用预制式气溶胶自动灭火装置:

型号QRR2.8G/K710型;

灭火剂释放时间:< 15秒;

灭火剂颗粒为亚纳米级,弥撒性好,悬浮时间长,浸渍时间满足规范要求;

灭火效能:56/立方米;

灭火剂质量:2.8公斤;

单台装置保护空间>50立方米;

装置总重量5.3公斤,悬挂安装无需加固顶板;

灭火剂释放口设置在装置周边,无安装方向要求,喷口距离顶板187毫米(可调),满足规范要求,且不占用管廊高度;

外形尺寸为:直径240毫米、高度110毫米,体积0.0049立方米;体积小巧;

无压力储存、十年免维护。

如图所示:

 

 

3、计算过程及案例展示:

某地下综合管廊电力舱,截面高度3.0米、宽度2.5米,每个防火分区长度180米,采用QRR2.8G/K710型自动灭火装置,

根据《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005  一个防火分区需要的灭火剂重量为:

        W = C2 × KV × V= 56/公斤×1.2 ×3.0×2.5×180)立方米= 90.72公斤

        W:灭火剂设计用量(公斤);           

        C2:灭火剂设计浓度(公斤/立方米);

        V:防护区净体积(立方米)

        KV:容积修正系数;V500立方米时,KV=1.0     500≤V1000立方米时,KV=1.1

                                  V1000立方米时,KV=1.2

      灭火剂的设计浓度按照国家固定灭火装置和耐火构件质量监督检验中心出具的《型式检测报告》取值。

        该防火分区应安装灭火装置的数量为= 90.72公斤/2.8公斤/= 33

        两具灭火装置间距= 180/33=5.45


4QRR2.8G/k710装置灭火原理

提示:视频说明点下方蓝字阅读原文即可见!


五、结论和建议

综上诉述,建议相关方在选择和评价电缆舱消防方案时,应注意以下几点意见:

首先,一定要以法律为准绳,严格依据标准和规范;

其次,要结合管廊电力舱自身条件及电力舱火灾特性,重点考虑灭火速度、装置体积重量、可操作性、安全性、环境适应性等因素,全面考证、定量分析;在比较造价时不仅仅看装置本身造价,还应考虑安装费用、由于装置特性引起的土建结构等增加的相关费用,在管廊全寿命周期或者一定的期限内核算比较造价。

第三、在选择方案时应有一定的前瞻性,大胆采用新技术新工艺,同时预见未来技术进步对管廊电力舱运行环境的改善和影响,避免不必要的浪费。

 

方案提供者:

新疆探索真相信息科技有限公司管廊事业部

            张明珠    15299081506