[发明专利]城市地下综合管廊电力舱分布式全氮气灭火系统及其方法

说明书

本发明涉及一种城市地下综合管廊电力舱分布式全氮气灭火系统包括火灾前情探测报警装置、全氮气管网灭火系统、制氮装置、远程监控报警装置和消防控制室等模块，用于提前探测城市地下综合管廊电力舱内极早期和早期火灾、沿电力舱保护区间及时施放或补充氮气灭火。优点：对于分布式低压全氮气管网灭火系统，灭火介质来源天然和广泛且可随时随地制取、释放后对现场人员/设备/结构/环境冲击力度较小，系统拆卸维护便捷、二次充装简单、投入运作快速、保持气压持久、传输距离长远，降低整套系统管网配管和部件造价、有效减少氮气钢瓶间所需建筑面积、提高原有建筑整体使用价值和利用程度、有效减少系统故障率。

技术领域

本发明是一种城市地下综合管廊电力舱分布式全氮气灭火系统及其方法，属于特殊建筑空间消防工程和火灾安全技术领域。

背景技术

城市地下综合管廊将电力、通信、燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。由于管廊内多个舱体埋深较大，运行环境更为复杂，火灾隐患问题更为突出。其中综合管廊电力舱火灾危险性相对较高，其中电缆等可燃物密集、环境有利于燃烧、导致起火因素众多、救火进攻路径单一、具有潜在触电危险。综合管廊电力舱中电缆一旦发生火灾，烟气排出困难，内部能见度很低，外部人员及消防设备几乎不能进入，扑救火灾非常困难；舱内电缆往往分层敷设，密度很大，着火后很易延燃；热量大量积聚，温度迅速上升，甚至可能造成管廊结构损伤。可见，城市地下综合管廊电力舱火灾事故往往不仅造成电缆和结构损毁等直接经济损失，而且可能造成大面积断电恶劣后果，带来不可低估的经济损失和社会影响。

相关电力电缆隧道火灾其实在国内早有发生，近来日益频繁，影响广泛，逐渐受到重视。分析其主要原因有：充油电缆泄漏后因电火花起火；采用消弧线圈接地系统，电缆线路故障后接地电弧导致起火；110 kV高压电缆中间接头击穿后内部填充材料起火；变压器终端故障引起变压器油起火波及电缆隧道；交叉互联系统被破坏后外护套对地放电起火；隧道内杂物起火等。由于这些火因难以及时探查，由此引起的恶性火灾事故屡见不鲜。

综上，亟需设计、开发或集成针对电力舱火灾的安全、高效、长效和清洁灭火技术。

在综合管廊工程规划设计优化方面，针对电力舱自动灭火系统配置，《城市综合管廊工程技术规范》（GB 50838-2015）中规定，综合管廊中容纳电力电缆舱室应设置自动灭火系统，但未明确要求采用何种自动灭火系统及具体设置参数，在不同地区电力部门对采用何种自动灭火系统意见不一，当前对灭火系统选取研究也大多停留在理论对比分析层面。

对于地下综合管廊电力舱，国内外已经尝试和通常使用的自动灭火系统类型有：水喷雾灭火系统、高压细水雾灭火系统、气体灭火系统（气溶胶灭火系统、IG541气体灭火系统）、超细干粉灭火系统。目前，综合管廊内自动灭火方式选择仍是行业内争议较大问题之一。对于气体自动灭火系统基本尚未进行尝试。然而，就自动灭火行业整体发展趋势而言，无氟环境友好类气体灭火剂将会成为未来主流。目前常用气体灭火系统有七氟丙烷FM200、混合气体IG541和氮气IGl00等。