隧道火灾报警系统应用与发展分析 漏电火灾报警主机

　　摘 要：由于公路隧道设计构造上的独特性，使其易发生火灾，隧道火灾一旦发生必然是伤亡极重，因此已引起隧道设计行业的关注。本文通过总结近几年来世界上发生的几起重大公路隧道火灾事故的经验和教训，探讨性地提出了隧道防火与救灾的安全对策，以指导我国公路隧道的建设和运营。
　　关键词：隧道；火灾；报警系统
　　中图分类号：U459 文献标识码：A
　　近几十年来，世界上相继发生了好几起特大公路隧道火灾事故，均造成了大量的人员伤亡和车辆毁坏，并引起隧道顶部出现局部坍塌，并使该路段交通在事发后较长一段时间内一直处于瘫痪状态。公路隧道火灾的严重危害性已引起世界各地人们的普遍关注。随着我国公路隧道尤其是长、特长公路隧道的规划和建设，公路隧道的防火与救灾问题已引起人们的高度重视，并且已成为制约这些隧道建设的一项关键技术。
　　１ 隧道火灾潜在易发性
　　公路隧道作为管状构造物，隧道内空间环境狭窄，能见度通常较低，加上入洞时的黑洞、黑框效应以及洞内的墙效应，隧道内极易发生车辆碰撞、车辆抛锚等交通事故，并易诱发各种各样的火灾。由于公路隧道空间结构上的上述特殊性，因此，公路隧道内发生火灾的潜在可能性普遍存在。
　　公路隧道尤其是长、特长公路隧道内一旦发生火灾，若不能及时发现、及时扑灭，火势就会沿隧道纵向蔓延，并祸及来不及疏散的邻近车辆；燃烧产生的热浪和排放的大量有毒有害气体会使隧道内环境急剧恶化，导致隧道内司乘和工作人员窒息、灼伤、中毒甚至死亡，使隧道外消防和营救人员无法组织有效的灭火和营救工作。因此，往往很小的火情，也会诱发大的火灾。
　　２ 公路隧道火灾事故的经验和教训
　　近几年来，世界上相继发生了好几起特大公路隧道火灾事故，前不久我国浙江猫狸岭公路隧道内也发生了严重的火灾事故，均造成了大量的人员伤亡和车辆毁坏，引起局部隧道顶部出现坍塌，并使该路段交通在事发后较长一段时间内一直处于瘫痪状态。
　　２.１ 勃郎峰隧道火灾
　　勃郎峰隧道位于法国与意大利间，建于１９６５年，全长１１.６ｋｍ，采用单洞双向交通。该隧道采用全横向通风，送排风道设于隧道底部；由法国和意大利共同管理，设有主从式监控中心两个。１９９９年３月２４日早上，一辆装有黄油的货车在隧道内自燃引起大火，尽管实施了紧急救援，但仍造成了４１人死亡、４３辆车烧毁、交通中断一年半以上的重大生命、财产损失。意大利及法国有关技术人员对该事故发生的全过程做了详尽分析，并总结了如下重要经验：
　　2.1.1 首先应于洞外一定范围进行预监控与检测，避免有问题的车辆进洞。
　　2.1.2 对向交通条件下火灾时的洞内风速应不大于１畅５ｍ桙ｓ，以避免产生混流，影响火灾排烟与救援。单向行车火灾时的洞内风速可以稍高一点。
　　2.1.3 应注意保持车距，对大货车而言，车距宜控制在１５０ｍ以上。
　　2.1.4 避难洞室间距应控制在３００ｍ，面积应有３０ｍ 以上，以保证人可以在洞内待１２ｈ。勃郎峰隧道改造后，将把避难通道与下部送风道连通，以保证发生火灾时人们能进入新鲜空气风道逃难，并保证每隔６００ｍ的排风量为１５０ｍ/ｓ，满足４０ＭＷ热量的排放。
　　2.1.5 将设置专门的值班救护所，共设置三个，以保证救援人员５ｍｉｎ内能够到达事故现场。
　　2.1.6 完善两个监控中心，一个为主，一个支持，以保证系统的完好。
　　2.1.7 隧道的原排风能力太低，现提高其排风能力，并增加适量射流风机进行风量调节。
　　2.1.8 增加隧道自动喷淋系统，以便尽快对火灾进行扑救。
　　3 火灾自动报警探测器概述
　　火灾对周围环境温度的影响主要以热辐射为主，而烟气层则以对流为主，隧道内的火灾温度取决于通行隧道车辆的燃料装载、物品的火灾危险性及数量。研究表明，公路隧道火灾在起火后10min，其热释放速率将快速增长，温度急剧上升。由于隧道是一种相对封闭的地下结构，火灾中释放的大部分热量将被隧道顶壁吸收，而热烟气层和热顶壁同时又通过辐射将热发射回火焰区，加剧火灾。因此， 隧道火灾如果不能在引燃阶段扑灭，会很快轰燃而成为完全发展火，使附近区域的温度急速上升，大部分火灾在起火后5-10min即可能使隧道内的温度达到1000°C以上。因此如何能及早发现火灾发生地点和状况并及时扑灭，对隧道安全性来说，将是非常重要的，火灾报警系统的作用显得尤为重要。
　　火灾自动报警探测器是火灾自动报警系统中最为关键的核心设备，其选用必须做到可靠、先进并具有高灵敏度和极低误报率的特点，这样才能立足于防患未然及早期自救上。常用的隧道火灾自动探测器按检测原理可分为两类：线型感温探测器和点型感光探测器。线型感温探测器主要产品包括线型感温电缆、空气管差温探测器和激光光纤感温探测器，其中激光光纤感温探测器的性能较前二种都好，其抗干扰性能强，可精确测定温度值，近年来已在欧洲多座隧道中采用。点型感光探测器主要产品包括双波长火焰探测器，该探测器是利用火的特定波长及火焰闪烁频率判定火灾，不受隧道内风速影响，响应速度快，安装在隧道侧壁且易维护，在日本隧道中已被广泛采用。
　　4 几种火灾探测器的比较
　　目前公路隧道常用的火灾报警系统主要有热敏合金线式、光纤式和双波长火焰探测器式三种，早期的铜管式和普通感温电缆式由于使用效果不好，已逐步趋向淘汰。
　　4.1 检测原理均采用目前较先进的技术。
　　4.2 热敏合金线和双波长火焰探测器系统均包含自动和手动两套报警子系统，因此系统结构优于光纤式系统。
　　4.3 单套系统热敏合金线检测距离最长。
　　4.4 光纤最小测量区域可达1m，但在隧道内，考虑具体使用需要，以及便于与摄像配套，一般选择50m为一个区域，因此在该项指标上，从实用角度讲，三种方式差异不明显。
　　4.5 在破坏温度上，热敏合金线最优。
　　4.6 双波长火焰探测器不具备测温的功能，热敏合金线和光纤测温精度相同。
　　4.7 明火条件下，双波长火焰探测器报警时间最短，光纤最长。双波长火焰探测器不用于无明火的火灾检测，而热敏合金线和光纤则不限。
　　4.8 双波长火焰探测器日常维护工作量大。
　　4.9 热敏合金线系统造价最低，双波长火焰探测器造价最高。双波长火焰探测器安装最方便。
　　4.10 热敏合金线由于是国内产品，因此售后服务最好、最快捷。
　　结合上述各项指标，从整体性能上讲，三种系统各有优劣，但热敏合金线综合性价比最高。
　　5 热敏合金线式报警系统的工作原理
　　5.1 自动检测原理
　　随着温度变化，热敏合金线的电阻会有相应的变化，下位机将检测到的电阻值转化成数字量，送给火灾报警控制器，由控制器进行温度值的显示、分析和处理，可同时进行温度监测和差／定温复合报警。
　　5.2 手动检测原理
　　隧道内每一下位机除接两路热敏合金线外，还接有两路手动火灾报警按钮，因此同一系统中，既包含自动检测部分，也包含手动检测部分。
　　结语
　　综上所述，三种火灾报警系统各有优劣，如何合理选择适当的报警系统，要视具体的情况而定，如工程投资、现场实际情况等，随着科技的发展，将会出现类型更多、探测效果更好的火灾探测器，这些都将对降低公路隧道火灾引起的灾难性事故起很大的作用。
　　参考文献
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