■ 鄭重

根據(jù)GB 50517—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，地下車站的車站控制室、通信及信號(hào)機(jī)房、地下變電所應(yīng)設(shè)置氣體自動(dòng)滅火裝置。深圳地鐵三期工程11號(hào)線在“一車站一系統(tǒng)”中試驗(yàn)性地取消了傳統(tǒng)型七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)）的氮?dú)馄繂?dòng)方式，改用主從動(dòng)啟動(dòng)方式，形成創(chuàng)新型七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱創(chuàng)新滅火系統(tǒng)，也稱主從動(dòng)滅火系統(tǒng)）。同時(shí)，創(chuàng)新滅火系統(tǒng)還增加了瓶組壓力實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，為地鐵的運(yùn)營(yíng)維護(hù)帶來極大便利。

1 傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)

1.1 構(gòu)成

深圳地鐵11號(hào)線地下車站的重要設(shè)備機(jī)房均設(shè)置了傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用氮?dú)馄繂?dòng)，設(shè)計(jì)工作壓力5．6 MPa，主要由滅火劑瓶組、啟動(dòng)氣體瓶組、單向閥、脫扣式選擇閥、減壓裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、集流管、連接管、噴嘴、信號(hào)反饋裝置、安全泄放裝置、控制盤、檢漏裝置、低泄高封閥、啟動(dòng)管路管件等構(gòu)成。其中，選擇閥是組合分配系統(tǒng)中用于控制滅火劑經(jīng)管網(wǎng)釋放到預(yù)定防護(hù)區(qū)的閥門，選擇閥和防護(hù)區(qū)一一對(duì)應(yīng)。1套組合分配系統(tǒng)可同時(shí)為8個(gè)防護(hù)區(qū)提供保護(hù)，每個(gè)防護(hù)區(qū)對(duì)應(yīng)1個(gè)啟動(dòng)氣瓶[1]。

1.2 工作原理

傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)的啟動(dòng)原理見圖1，當(dāng)防護(hù)區(qū)A區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，產(chǎn)生的煙霧、高溫和光輻射使感煙、感溫、感光等探測(cè)器探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)，探測(cè)器將火災(zāi)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)傳送到氣體滅火控制器，控制器自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警并經(jīng)邏輯判斷后，啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)裝置，經(jīng)過一段時(shí)間延時(shí)，發(fā)出系統(tǒng)啟動(dòng)信號(hào)，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)1號(hào)啟動(dòng)瓶上的電磁閥釋放驅(qū)動(dòng)氣體。驅(qū)動(dòng)氣體通過銅管打開通向發(fā)生火災(zāi)的防護(hù)區(qū)選擇閥，同時(shí)打開滅火劑瓶組（1—9號(hào)瓶）的容器閥，各瓶組的滅火劑經(jīng)高壓軟管匯集到集流管，通過選擇閥到達(dá)安裝在防護(hù)區(qū)內(nèi)的噴頭進(jìn)行噴放滅火，同時(shí)安裝在管道上的信號(hào)反饋裝置（壓力開關(guān)）動(dòng)作，將信號(hào)傳送到控制器，由控制器啟動(dòng)防護(hù)區(qū)外的釋放警示燈和警鈴。同理，B、C、D、E、F區(qū)分別釋放1—7、1—4、1—2、1、1號(hào)滅火劑瓶。釋放的瓶數(shù)多少可根據(jù)防護(hù)區(qū)的大小經(jīng)計(jì)算確定。

此外，通過壓力開關(guān)檢測(cè)系統(tǒng)是否正常工作，若啟動(dòng)指令發(fā)出，而壓力開關(guān)的信號(hào)未反饋，則說明系統(tǒng)存在故障，此時(shí)應(yīng)手動(dòng)開啟貯存容器上的容器閥，實(shí)施人工啟動(dòng)滅火[2]。

圖1 傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)啟動(dòng)原理

1.3 控制方式

傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)控制方式主要有：自動(dòng)控制方式、手動(dòng)控制方式、應(yīng)急機(jī)械啟動(dòng)工作方式、緊急啟動(dòng)/停止工作方式。

2 創(chuàng)新滅火系統(tǒng)

2.1 構(gòu)成

創(chuàng)新滅火系統(tǒng)主要由滅火劑瓶組、主動(dòng)瓶組、單向閥、電控選擇閥、瓶組壓力網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)、減壓裝置、集流管、連接管、噴嘴、信號(hào)反饋裝置、安全泄放裝置、控制盤、檢漏裝置、低泄高封閥、啟動(dòng)管路管件等構(gòu)成。

2.2 工作原理

創(chuàng)新滅火系統(tǒng)將選擇閥和電控裝置（電磁閥）組合在一起，創(chuàng)新地使用了電控選擇閥，取消與防護(hù)區(qū)一一對(duì)應(yīng)的氮?dú)鈫?dòng)瓶組，將其中1瓶滅火劑瓶設(shè)置為各防護(hù)區(qū)的啟動(dòng)氣瓶（見圖2）。

當(dāng)防護(hù)區(qū)A區(qū)接收到氣體滅火控制盤發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)后，開啟電控選擇閥，同時(shí)開啟主動(dòng)瓶，釋放瓶?jī)?nèi)的滅火劑。滅火劑依次通過集流管、連接管、分流管進(jìn)入到電控選擇閥閥體內(nèi)，然后通過已開啟的電控選擇閥的導(dǎo)氣孔，再通過控制管路將出口壓力傳至相應(yīng)的1—4號(hào)從動(dòng)瓶瓶頭閥，啟動(dòng)從動(dòng)瓶釋放滅火劑。同理，B區(qū)對(duì)應(yīng)釋放1—2號(hào)滅火劑瓶。

機(jī)械應(yīng)急操作時(shí)，拔下對(duì)應(yīng)防護(hù)區(qū)電控選擇閥上的手動(dòng)保險(xiǎn)銷，按下手動(dòng)開啟按鈕，然后拔下主動(dòng)瓶驅(qū)動(dòng)裝置上的軸用鋼絲擋圈，推動(dòng)微電機(jī)后蓋，主動(dòng)瓶開啟，滅火劑通過集流管開啟電控選擇閥及該防護(hù)區(qū)對(duì)應(yīng)的滅火劑瓶組。

3 創(chuàng)新滅火系統(tǒng)的創(chuàng)新性和優(yōu)勢(shì)

3.1 創(chuàng)新性

3.1.1 電控選擇閥

創(chuàng)新滅火系統(tǒng)選用電控選擇閥作為啟動(dòng)裝置。電控選擇閥是將選擇閥和傳統(tǒng)系統(tǒng)的電磁閥組合在一起，由活塞式開啟閥和電磁驅(qū)動(dòng)裝置組成（見圖3）。

電控選擇閥結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：

（1）采用內(nèi)壓自封式角閥密封；

（2）采用活塞差力式開啟；

（3）電控（電磁鐵）開啟機(jī)構(gòu)與選擇閥“內(nèi)組合”，火災(zāi)信號(hào)可直接電控開啟選擇閥；

（4）開啟選擇閥、主動(dòng)瓶組的同時(shí)，主動(dòng)瓶?jī)?nèi)氣體通過打開的選擇閥開啟所對(duì)應(yīng)的從動(dòng)瓶組，可使機(jī)械應(yīng)急操作實(shí)施半自動(dòng)化；

圖2 創(chuàng)新滅火系統(tǒng)啟動(dòng)原理

圖3 電控選擇閥

（5）密封膜片采用盒裝式，便于用戶使用、調(diào)換。

電控選擇閥結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）采用氣動(dòng)活塞差力式開啟選擇閥，把電控裝置與選擇閥組合在一起，使開啟更為可靠平穩(wěn)；

（2）主動(dòng)瓶用電磁鐵啟動(dòng)，替代氮?dú)鈫?dòng)瓶組，只需用一個(gè)滅火劑貯存瓶作為主動(dòng)瓶就能達(dá)到控制多個(gè)防護(hù)區(qū)的目的，且系統(tǒng)中任何一個(gè)從動(dòng)瓶都可以替代主動(dòng)瓶，提高了控制可靠性。

3.1.2 瓶組壓力網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)

瓶組壓力網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控模塊、擴(kuò)展模塊、顯示模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊組成。該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)定量監(jiān)測(cè)壓力值，實(shí)現(xiàn)鋼瓶間壓力就地顯示，對(duì)泄漏和噴放進(jìn)行報(bào)警提示，也可以將監(jiān)測(cè)值遠(yuǎn)程傳輸至消防控制中心FAS系統(tǒng)或城市遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

在氣體滅火瓶組的瓶頭閥上裝有精度為±1%的壓力開關(guān)，用于檢測(cè)瓶組內(nèi)的壓力。當(dāng)瓶組內(nèi)壓力低于設(shè)定的報(bào)警點(diǎn)時(shí)，壓力開關(guān)動(dòng)作，輸出信號(hào)。監(jiān)控模塊檢測(cè)到信號(hào)以后，發(fā)送一個(gè)報(bào)警信號(hào)給顯示模塊，在顯示模塊上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警，同時(shí)顯示報(bào)警種類和故障鋼瓶瓶號(hào)。主模塊還可發(fā)送另一個(gè)報(bào)警信號(hào)，通過網(wǎng)絡(luò)模塊傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件上，實(shí)施遠(yuǎn)程報(bào)警。瓶組壓力網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的使用，通過實(shí)時(shí)數(shù)字化“定量”顯示當(dāng)前氣瓶壓力，使滅火系統(tǒng)的維護(hù)更為便捷，一改往日壓力低于某個(gè)閥值才報(bào)警的“定性式”報(bào)警，使氣瓶漏氣發(fā)現(xiàn)更及時(shí)、維護(hù)更超前。

3.2 優(yōu)勢(shì)

通過對(duì)比分析可知，傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)多少個(gè)防護(hù)區(qū)就要配置多少個(gè)啟動(dòng)瓶組，且要確保每個(gè)啟動(dòng)瓶壓力正常，才能保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。而啟動(dòng)瓶組容積小，一般只有滅火劑貯存瓶組的二十分之一，由于貯氣量少，又難以完全避免泄漏，并且地鐵設(shè)備間振動(dòng)較大，啟動(dòng)瓶組常出現(xiàn)壓力不足故障，無法有效保證系統(tǒng)順利噴放滅火劑。因此為確保系統(tǒng)完好運(yùn)行，管理難度較大，維護(hù)費(fèi)用較高。且上述控制過程中間環(huán)節(jié)多，啟動(dòng)管路長(zhǎng)、復(fù)雜，接點(diǎn)多，控制可靠性相對(duì)較低。

創(chuàng)新滅火系統(tǒng)無論設(shè)置多少防護(hù)區(qū)，只需設(shè)置1個(gè)主動(dòng)瓶就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)防護(hù)區(qū)的控制，使控制更為簡(jiǎn)化，且集中控制源，維護(hù)保養(yǎng)可突出重點(diǎn)。最為方便可靠的是，即使主動(dòng)瓶自動(dòng)、手動(dòng)或機(jī)械應(yīng)急操作失敗，人工啟動(dòng)任意一個(gè)滅火劑瓶組，就能直接替代原設(shè)置的主動(dòng)瓶，確保系統(tǒng)正常啟動(dòng)。因?yàn)楫?dāng)任意啟動(dòng)一個(gè)滅火劑瓶組，滅火劑通過集流管到達(dá)電控選擇閥時(shí)（此時(shí)在接收到火災(zāi)信號(hào)時(shí)對(duì)應(yīng)的電控選擇閥已由電信號(hào)打開），由于設(shè)計(jì)上將電控裝置與選擇閥結(jié)合在一起，一部分滅火劑通過啟動(dòng)管路按正常模式的路徑傳送至從動(dòng)瓶的啟動(dòng)裝置上，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的滅火劑瓶組，達(dá)到滅火的目的。從設(shè)計(jì)源頭提高了系統(tǒng)的可靠性。更為便捷的是，該系統(tǒng)應(yīng)急操作只需一步到位，既能保證系統(tǒng)有效運(yùn)行，還可以保證所噴放的滅火劑量達(dá)到原設(shè)計(jì)的滅火要求。而傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)無法在僅手動(dòng)應(yīng)急開啟某1瓶滅火劑時(shí)完成滅火操作。一方面需熟悉防護(hù)區(qū)對(duì)應(yīng)的滅火劑瓶數(shù)并依此手動(dòng)開啟，在緊急情況下難免出錯(cuò)；另一方面容易出現(xiàn)多噴或少噴，少噴滅火不完全，多噴造成浪費(fèi)，相比之下缺乏安全性與經(jīng)濟(jì)性。

綜上可知，創(chuàng)新滅火系統(tǒng)具有如下優(yōu)勢(shì)：

（1）采用主、從動(dòng)控制和電控選擇閥省去了啟動(dòng)鋼瓶中間環(huán)節(jié)，增加了啟動(dòng)的氣源量，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。

（2）組合分配系統(tǒng)（較多防護(hù)區(qū)）設(shè)置1個(gè)主動(dòng)瓶控制，集中控制源，簡(jiǎn)化了控制作業(yè)。

（3）電控選擇閥由火災(zāi)信號(hào)開啟后，可使機(jī)械應(yīng)急操作實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化，使操作變得簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、迅速和可靠。

（4）機(jī)械應(yīng)急操作時(shí)，任意一個(gè)滅火劑瓶均可作為主動(dòng)瓶，極大提高了系統(tǒng)的控制可靠性。

以N（N≥1）個(gè)防護(hù)區(qū)為例，將傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)和創(chuàng)新滅火系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比（見表1）。

表1 傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)與創(chuàng)新滅火系統(tǒng)對(duì)比

4 結(jié)束語

深圳地鐵依托工程平臺(tái)，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，做到“人無我有、人有我新、開創(chuàng)先例”，率先使用創(chuàng)新滅火系統(tǒng)。自2016年開通運(yùn)營(yíng)以來，創(chuàng)新滅火系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)運(yùn)行更平穩(wěn)，漏氣故障率更低，日常培訓(xùn)、應(yīng)急操作培訓(xùn)、模擬噴放試驗(yàn)等操作更簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確率更高。在運(yùn)營(yíng)維護(hù)、可靠性和性價(jià)比等方面呈現(xiàn)突出優(yōu)勢(shì)[3]。

[1] 中華人民共和國(guó)公安部．GB 50263—2007 氣體滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范[S]．北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2007．

[2] 公安部消防局．消防安全技術(shù)實(shí)務(wù)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016．

[3] 劉力．深圳地鐵氣體滅火系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新[J]．都市快軌交通，2006(10)：129-131．