高壓細(xì)水霧系統(tǒng)在地鐵車輛上探究

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1、高壓細(xì)水霧系統(tǒng)在地鐵車輛上探究摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和人口的高速增長(zhǎng)，地鐵和輕軌飛速發(fā)展，地鐵車輛系統(tǒng)的安全及可靠性非常重要，尤其是在地鐵車輛上設(shè)置火災(zāi)的預(yù)防和救助系統(tǒng)，防止火災(zāi)發(fā)生及蔓延尤為重要，本文著重研究高壓細(xì)水霧在地鐵車輛上的理論應(yīng)用。關(guān)鍵詞：高壓細(xì)水霧；消防地鐵車輛中圖分類號(hào)：TU976+.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A城市軌道交通中的地鐵和輕軌等公共客運(yùn)系統(tǒng)，由于具有大運(yùn)量、高效率、低污染等優(yōu)勢(shì)，并且隨著經(jīng)濟(jì)和人口的高速增長(zhǎng)，地鐵和輕軌在城市的建設(shè)和發(fā)展中將越來越受到重視。因此，系統(tǒng)的安全及可靠性非常重要，尤其是設(shè)置火災(zāi)的預(yù)防和救助系統(tǒng)，防止火災(zāi)發(fā)生及蔓延尤為重

2、要。研究背景目前國(guó)內(nèi)地鐵主要使用七氟丙烷(HFC-227ea)或者惰性氣體(IG541)氣體滅火系統(tǒng)，以保護(hù)車站控制室、通信、信號(hào)機(jī)械室、變配電室等重要電氣設(shè)備房間。但由于滅火劑比較昂貴，容易泄露，工程建設(shè)投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較高,另外系統(tǒng)誤噴后的廢氣也會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。因此，在環(huán)保日益受到重視的今天，有必要探尋一種既符合環(huán)保要求，又節(jié)約投資和水資源的新型滅火系統(tǒng)。隨著上世紀(jì)九十年代高壓細(xì)水霧消防系統(tǒng)在大量的滅火試驗(yàn)并取得國(guó)際消防認(rèn)證之后，做為一種高效、輕便、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的滅火系統(tǒng)在歐美得到大量的應(yīng)用；高壓細(xì)水霧采用細(xì)水霧技術(shù)控火、滅火，突破了傳統(tǒng)滅火機(jī)理

3、，是消防技術(shù)發(fā)展史上的一次革命?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)開展了大量的細(xì)水霧技術(shù)的研究工作，并已將其應(yīng)用于輪船、電廠、圖書館、通信機(jī)房等場(chǎng)所，但地鐵方面實(shí)際應(yīng)用案例較少。研究原理及安裝高壓細(xì)水霧的工作原理為冷卻效應(yīng)、惰化效應(yīng)和附加效應(yīng)。高壓細(xì)水霧較傳統(tǒng)的滅火技術(shù)有更大的作用面積和熱交換面積：每升水從液態(tài)到氣態(tài)能吸收高達(dá)2257千焦的熱量;產(chǎn)生的水霧覆蓋面積較大，直徑小，水滴單位面積吸熱大，有足夠的動(dòng)能穿透火焰到達(dá)燃料表面，傳熱效率高，冷卻效果明顯。水霧極其迅速的蒸發(fā)，產(chǎn)生高強(qiáng)度的吸熱屏障，遮斷熱輻射的傳遞，降低對(duì)燃料的熱反饋，火場(chǎng)能量和溫度第一時(shí)間被快速高效地降低了，避

4、免設(shè)備遇熱變形、損壞。經(jīng)試驗(yàn)證明高壓細(xì)水霧比二氧化碳滅火系統(tǒng)的吸熱能力還要強(qiáng)30倍。高壓細(xì)水霧對(duì)火源有很好的冷卻效果，抑制了火災(zāi)的溫度。目前高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)能在地鐵車輛上應(yīng)用的主要有以下兩種系統(tǒng)：圖1泵組式細(xì)水霧滅火系統(tǒng)：需要較大功率的外部電源供電和額外的備用泵組，增大了設(shè)備布置的難度，增加了蓄電池的容量，適用于空間較大的場(chǎng)所，不建議用于地鐵車輛上。圖2瓶組式細(xì)水霧滅火系統(tǒng)：由于其尺寸、組合靈活方便,對(duì)安裝的空間有很強(qiáng)的適應(yīng)性，反應(yīng)時(shí)間快，在國(guó)外多個(gè)軌道交通有過成熟的使用業(yè)績(jī)，是一種合適的方案。采用瓶組式細(xì)水霧系統(tǒng)一般配備1個(gè)氮?dú)馄亢?個(gè)水瓶，滅火時(shí)

5、間為連續(xù)5-8分鐘，完全能夠滿足撲滅一節(jié)車廂火災(zāi)的用量。高壓氮?dú)馄拷拥娇刂破鞯拈_啟命令后，開啟閥門使高壓氮?dú)饬飨蛩啃纬筛邏核鳎?jīng)過分區(qū)閥，通過噴嘴最終形成高壓水霧進(jìn)行滅火。其車內(nèi)的噴頭及分區(qū)閥和主控制器的安裝位置如下：TC車：司機(jī)室設(shè)置一個(gè)噴頭，客室內(nèi)設(shè)6個(gè)噴頭，每隔3米左右設(shè)置一個(gè)噴頭，保證噴頭保護(hù)面積不超過9平方米，每個(gè)柜體內(nèi)部設(shè)置1個(gè)噴頭，每節(jié)車廂設(shè)置一個(gè)分區(qū)閥，控制本車的滅火系統(tǒng)。滅火系統(tǒng)主控制器放置在繼電器柜內(nèi)。M車：客室內(nèi)布置7個(gè)噴頭，每隔3米左右設(shè)置一個(gè)噴頭,保證噴頭保護(hù)面積不超過9平米，每個(gè)柜體內(nèi)部設(shè)置1個(gè)噴頭，每節(jié)車廂設(shè)置一個(gè)分區(qū)

6、閥，控制本車的滅火系統(tǒng)。保證火災(zāi)時(shí)能開通車廂內(nèi)的滅火系統(tǒng)。而氮?dú)馄亢退康冉M件的安裝位置可以分為車內(nèi)安裝及車下安裝：1）車內(nèi)安裝：瓶組式細(xì)水霧滅火系統(tǒng)可以分別安裝在中間車兩側(cè)。由于車內(nèi)高度較高，因此瓶體可以豎向放置。但需要定期的檢修的原因，柜體門的開關(guān)是需要一定空間的，這就需要取消一個(gè)二人座椅。因此，車內(nèi)放置系統(tǒng)在犧牲內(nèi)部空間和座椅的情況下，方便了設(shè)備的檢修和維護(hù)。但是考慮到高壓氣瓶可能存在爆炸的危險(xiǎn)，因此不建議將設(shè)備安裝在車內(nèi)。2）車下安裝方案：隨著后期車輛速度的提升，3M3T的編組形式已經(jīng)不能滿足要求，4M2T的編組形式將成為列車編組的主流。這種編

7、組形式必然會(huì)就造成了車下可用的空間減小，對(duì)設(shè)備的檢修帶來一定的難度。同時(shí)由于設(shè)備之間的緊密布置，設(shè)備本身的散熱也需要慎重考慮?？紤]到滅火系統(tǒng)設(shè)備的自身的特性，在車下安裝空間允許情況下，車下安裝方式是一種比較合理的安裝方式。三、研究結(jié)論及建議隨著城市軌道交通的發(fā)展，地鐵安全性的提高，火災(zāi)消防意識(shí)的加大，地鐵車輛安裝高壓細(xì)水霧系統(tǒng)在某種程度上加強(qiáng)消防措施，為疏散乘客提供了時(shí)間，但是細(xì)水霧滅火系統(tǒng)安裝在地鐵車輛上也有以下隱患：（1）細(xì)水霧滅火系統(tǒng)滅火劑不可壓縮，細(xì)水霧系統(tǒng)貯裝容器相對(duì)要大些；（2）為避免噴嘴堵塞，對(duì)水質(zhì)要求很高；普通的城市水無法滿足細(xì)水霧系統(tǒng)

8、的要求;(3)細(xì)水霧系統(tǒng)需要的壓力較高，若安裝在客室內(nèi)易產(chǎn)生爆炸，存在安全隱患；(4)由于細(xì)水