盧守波

（中國海誠工程科技股份有限公司，上海 200031）

隨著我國城市化進程加快，大量建設猶如雨后春筍，在經濟繁榮的同時，各種問題凸顯，如到處開挖路面、架空線網密集、管線破裂事故頻發(fā)等。為提高城市綜合承載能力，促進城市集約化高效發(fā)展，大力推進城市綜合管廊建設具有重要意義。本文針對綜合管廊內起火原因、火災特點，闡述了綜合管廊內幾種常用的自動滅火系統(tǒng)并其優(yōu)缺點進行分析研究，提出了綜合管廊自動滅火系統(tǒng)的建議和看法，為新建綜合管廊消防自動滅火系統(tǒng)選擇和設計提供參考。

1 綜合管廊火災分析

綜合管廊主要容納電力電纜、通信、熱力、給排水、燃氣等管道，以及自用纜線和附屬設施。電力線路具有自身起火可能性，因此，電力電纜是綜合管廊起火的主要原因。

1.1 綜合管廊火災起因

1.1.1 電纜起火

1）由于輸電電纜的接頭連接不緊密，接觸不良，造成電纜局部電阻增大、發(fā)生過熱，引起燃燒；2）用電終端造成輸電線路過載，電纜通過的電流強度超過允許值，電纜溫度升高，形成電纜起火；3）高壓輸電線通常由不同相位或不同芯線的電纜組成，如果絕緣體老化或者破損漏電，二相間或者電纜與大地間電位差形成短路放電，造成火災。

1.1.2 其他因素起火

綜合管廊配備了照明系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等，其電氣控制設備可能因故障產生電火花，引燃可燃物著火。綜合管廊在進行巡檢或者維修時，工作人員由于操作不當或失誤引燃檢修用品或堆料，引發(fā)火災。對于容納污廢水管道的管廊，管道破損后可能析出可燃氣體，如硫化氫、甲烷等，在管廊內聚積，達到一定濃度后遇火星引發(fā)爆炸。另外，由于外界不可控因素使管道本體發(fā)生火災等。

1.2 綜合管廊火災特點

綜合管廊是集多種管線系統(tǒng)于一體的地下空間構筑物，內部裝有諸多設備。一旦失火，將造成線路本身經濟損失以及傳輸媒介中斷所造成的外部經濟損失。如果綜合管廊內敷設高電壓等級電纜，其服務區(qū)域廣，一旦火災發(fā)生短路，輕則造成相關地區(qū)停電，重則造成區(qū)域電力系統(tǒng)崩潰，損失非常嚴重。另外，高壓電纜斷電后可能留有余壓，存在觸電傷人危險。

綜合管廊是一種地下空間通道，各種管道、電纜密集排布，前后連通，內部空間相對封閉、狹窄，空氣流動不暢。在管廊內著火時，熱量得不到有效擴散，廊內溫度迅速上升，沿纜線形成火流，快速蔓延到相鄰區(qū)域，迅速燃燒。電力電纜主要由橡膠、聚氯乙烯等絕緣材料包裹，燃燒時產生大量煙霧和有毒有害氣體，使管廊內視線受阻，造成消防人員撲救困難和身體損害。

1.3 綜合管廊降低火災措施

1.3.1 安裝早期火災征兆探測系統(tǒng)。

綜合管廊內設置智能巡檢機器人，模仿人進行巡檢，通過機器人平臺上的計算機視覺系統(tǒng)、紅外探測系統(tǒng)、溫煙感探測系統(tǒng)等捕捉火災征兆。早期火災征兆探測可以實現(xiàn)火災孕育階段微小征兆信息的敏感探測和不同屬性熱解粒子的判斷，提高火災探測的可靠性、敏感性，實現(xiàn)探測早期火災。通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)，圖像模式識別系統(tǒng)，實時監(jiān)控綜合管廊內各種特征參數(shù)。

1.3.2 電纜設計科學合理。

電纜是綜合管廊起火的主要原因。在設計電力電纜時，采用阻燃型電纜，并根據規(guī)劃合理設計電流密度，降低電纜發(fā)熱量，防止溫度升高產生火災。在供電系統(tǒng)中設置保護措施，電纜起火后及時切斷電源。

1.3.3 綜合管廊防護。

在綜合管廊內設置防火隔斷，一旦著火，將火控制在一定范圍，減輕火災損失。

綜合管廊直通外部的孔洞、通風口等設置防護網，避免嚙齒類動物進入管廊撕咬電纜，導致電纜漏電引起火災。

2 自動滅火系統(tǒng)比較

綜合管廊主要是電力電纜起火引起物體帶電燃燒的火災，屬于E類火災，對于容納天燃氣管道的管廊，則包含了C類氣體火災?？晒┚C合管廊使用的自動滅火系統(tǒng)有：超細干粉滅火系統(tǒng)、氣溶膠滅火系統(tǒng)、高壓細水霧滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等。因綜合管廊的每個防火分區(qū)內部空間體積大、距離長、橫斷面狹窄。對于管網式氣體滅火系統(tǒng)（如七氟丙烷、二氧化碳等）輸送的距離有限，長距離輸送將使有效氣體噴量減少、壓力減小。要保證消防，需要設置非常多的氣瓶儲存間，土建投資費用較高，故綜合管廊一般很少采用氣體滅火。

現(xiàn)將對超細干粉滅火、氣溶膠滅火、高壓細水霧滅火的可行性、經濟性、適用性等方面進行分析和比較。

2.1 超細干粉滅火系統(tǒng)

超細干粉滅火系統(tǒng)是一種懸掛式自動滅火裝置，懸掛于防護區(qū)頂部，由干粉滅火劑、固氣轉換劑、電引發(fā)器、鋼制外殼、噴嘴等組成。當遇到綜合管廊著火時，滅火系統(tǒng)接到電脈沖啟動信號，固氣轉換劑被激活，噴嘴向防護區(qū)噴射滅火劑，其與火焰混合時產生化學反應，迅速捕獲燃燒自由基，切斷燃燒鏈以實現(xiàn)撲滅火焰。

超細干粉滅火系統(tǒng)優(yōu)點：適用范圍廣，適用于ABCE類火災；節(jié)省空間，體積小且懸掛防護區(qū)頂端，不占地面面積；無管網，設備簡單，安裝方便；無毒無害，無腐蝕，易清理，無泄露爆炸危險；造價便宜，維護簡單。該系統(tǒng)缺點：噴射時造成防護區(qū)內能見度降低；滅火劑需定期更換，維保成本高；滅火裝置噴射一次就失效，需預留備用量。

2.2 氣溶膠滅火系統(tǒng)

氣溶膠滅火是利用氣溶膠產物中的固體微粒經物理、化學作用達到消耗燃燒活性自由基團，減少自由基產生來源的目的，并通過吸熱降溫、化學抑制和窒息作用達到抑制燃燒，從而撲滅火災。綜合管廊中采用S型熱氣溶膠滅火系統(tǒng)。

氣溶膠滅火系統(tǒng)的優(yōu)點：1）無管網、安裝方便，環(huán)保、對人體無害；2）可帶電滅火，即使電源不切斷，仍可將火撲滅；3）系統(tǒng)操作簡單，可靠性好，能夠快速滅火；4）土建投資少。該系統(tǒng)缺點：1）需定期更換藥劑，增加運行管理費用；2）滅火分解產物遇水后會產生強堿，對設備有很強腐蝕性；3）金屬鹽離子具有導電性，可引起電纜短路；4）噴射后防護區(qū)內能見度低，影響人員撤離；5）需設置機械排風裝置，占用管廊空間。

2.3 高壓細水霧滅火系統(tǒng)

高壓細水霧滅火系統(tǒng)是以水作為滅火劑，通過高壓泵組高速噴出可快速彌散的霧滴，經水霧汽化中的吸熱冷卻、窒息作用滅火。系統(tǒng)需設置增壓泵房、貯水池、管網、水霧噴頭等配套設施。

高壓細水霧滅火系統(tǒng)的優(yōu)點：1）環(huán)保、無毒無害，無二次污染；2）滅火效率高，可有效控制復燃；3）水霧絕緣性好，安全；4）具有降溫、降煙的功能。該系統(tǒng)缺點：1）工程投資大、造價高；2）設備繁多、系統(tǒng)復雜、維護困難；3）附屬設施占用空間較大。

3 結語

1）綜合管廊的火災，蔓延迅速、撲救困難、危險性大。在建設時，需做好消防設計，采取必要措施降低火災誘因。需不斷開發(fā)新型消防技術，采用新型火災探測技術敏銳撲捉火災隱患，及早發(fā)布火災預警。設置有效的自動滅火系統(tǒng)，一旦著火，能夠迅速撲滅火災。

2）我們認為應根據綜合管廊的特點、起火原因、以及國家規(guī)范、行業(yè)標準，通過對比、綜合評價選定滅火系統(tǒng)。不同地區(qū)在建設綜合管廊時初衷不同，不同類型的自動滅火系統(tǒng)其可行性、經濟性、適用性也不盡相同。我們認為體積小、投資少、易維護的自動滅火系統(tǒng)應作為綜合管廊滅火優(yōu)先選擇的方案。

3）結合上述幾種自動滅火系統(tǒng)的優(yōu)缺點，我們認為高壓細水霧滅火系統(tǒng)存在投資高，占地大，維護復雜等問題；氣溶膠滅火系統(tǒng)存在爆炸隱患，清理困難等弊端。在設計過程中，這兩種滅火系統(tǒng)往往會超出國家規(guī)范要求的極限，影響綜合管廊功能的發(fā)揮，這兩種滅火系統(tǒng)在綜合管廊中實施遇到的困難有很多。超細干粉滅火系統(tǒng)具有投資低、易維護等特點，相比其它滅火系統(tǒng)優(yōu)勢明顯，因此，筆者建議綜合管廊中采用超細干粉自動滅火系統(tǒng)來滿足綜合管廊消防設計的要求。