高压细水雾系统在地铁车辆上探究

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1、高压细水雾系统在地铁车辆上探究摘要：随着经济和人口的高速增长，地铁和轻轨飞速发展，地铁车辆系统的安全及可靠性非常重要，尤其是在地铁车辆上设置火灾的预防和救助系统，防止火灾发生及蔓延尤为重要，本文着重研究高压细水雾在地铁车辆上的理论应用。关键词：高压细水雾；消防地铁车辆中图分类号：TU976+.5文献标识码：A城市轨道交通中的地铁和轻轨等公共客运系统，由于具有大运量、高效率、低污染等优势，并且随着经济和人口的高速增长，地铁和轻轨在城市的建设和发展中将越来越受到重视。因此，系统的安全及可靠性非常重要，尤其是设置火灾的预防和救助系统，防止火灾发生及蔓延尤为重

2、要。研究背景目前国内地铁主要使用七氟丙烷(HFC-227ea)或者惰性气体(IG541)气体灭火系统，以保护车站控制室、通信、信号机械室、变配电室等重要电气设备房间。但由于灭火剂比较昂贵，容易泄露，工程建设投资和运营费用较高,另外系统误喷后的废气也会对周围环境产生影响。因此，在环保日益受到重视的今天，有必要探寻一种既符合环保要求，又节约投资和水资源的新型灭火系统。随着上世纪九十年代高压细水雾消防系统在大量的灭火试验并取得国际消防认证之后，做为一种高效、轻便、经济、环保的灭火系统在欧美得到大量的应用；高压细水雾采用细水雾技术控火、灭火，突破了传统灭火机理

3、，是消防技术发展史上的一次革命。现在国内开展了大量的细水雾技术的研究工作，并已将其应用于轮船、电厂、图书馆、通信机房等场所，但地铁方面实际应用案例较少。研究原理及安装高压细水雾的工作原理为冷却效应、惰化效应和附加效应。高压细水雾较传统的灭火技术有更大的作用面积和热交换面积：每升水从液态到气态能吸收高达2257千焦的热量;产生的水雾覆盖面积较大，直径小，水滴单位面积吸热大，有足够的动能穿透火焰到达燃料表面，传热效率高，冷却效果明显。水雾极其迅速的蒸发，产生高强度的吸热屏障，遮断热辐射的传递，降低对燃料的热反馈，火场能量和温度第一时间被快速高效地降低了，避

4、免设备遇热变形、损坏。经试验证明高压细水雾比二氧化碳灭火系统的吸热能力还要强30倍。高压细水雾对火源有很好的冷却效果，抑制了火灾的温度。目前高压细水雾灭火系统能在地铁车辆上应用的主要有以下两种系统：图1泵组式细水雾灭火系统：需要较大功率的外部电源供电和额外的备用泵组，增大了设备布置的难度，增加了蓄电池的容量，适用于空间较大的场所，不建议用于地铁车辆上。图2瓶组式细水雾灭火系统：由于其尺寸、组合灵活方便,对安装的空间有很强的适应性，反应时间快，在国外多个轨道交通有过成熟的使用业绩，是一种合适的方案。采用瓶组式细水雾系统一般配备1个氮气瓶和3个水瓶，灭火时

5、间为连续5-8分钟，完全能够满足扑灭一节车厢火灾的用量。高压氮气瓶接到控制器的开启命令后，开启阀门使高压氮气流向水瓶形成高压水流，经过分区阀，通过喷嘴最终形成高压水雾进行灭火。其车内的喷头及分区阀和主控制器的安装位置如下：TC车：司机室设置一个喷头，客室内设6个喷头，每隔3米左右设置一个喷头，保证喷头保护面积不超过9平方米，每个柜体内部设置1个喷头，每节车厢设置一个分区阀，控制本车的灭火系统。灭火系统主控制器放置在继电器柜内。M车：客室内布置7个喷头，每隔3米左右设置一个喷头,保证喷头保护面积不超过9平米，每个柜体内部设置1个喷头，每节车厢设置一个分区

6、阀，控制本车的灭火系统。保证火灾时能开通车厢内的灭火系统。而氮气瓶和水瓶等组件的安装位置可以分为车内安装及车下安装：1）车内安装：瓶组式细水雾灭火系统可以分别安装在中间车两侧。由于车内高度较高，因此瓶体可以竖向放置。但需要定期的检修的原因，柜体门的开关是需要一定空间的，这就需要取消一个二人座椅。因此，车内放置系统在牺牲内部空间和座椅的情况下，方便了设备的检修和维护。但是考虑到高压气瓶可能存在爆炸的危险，因此不建议将设备安装在车内。2）车下安装方案：随着后期车辆速度的提升，3M3T的编组形式已经不能满足要求，4M2T的编组形式将成为列车编组的主流。这种编

7、组形式必然会就造成了车下可用的空间减小，对设备的检修带来一定的难度。同时由于设备之间的紧密布置，设备本身的散热也需要慎重考虑。考虑到灭火系统设备的自身的特性，在车下安装空间允许情况下，车下安装方式是一种比较合理的安装方式。三、研究结论及建议随着城市轨道交通的发展，地铁安全性的提高，火灾消防意识的加大，地铁车辆安装高压细水雾系统在某种程度上加强消防措施，为疏散乘客提供了时间，但是细水雾灭火系统安装在地铁车辆上也有以下隐患：（1）细水雾灭火系统灭火剂不可压缩，细水雾系统贮装容器相对要大些；（2）为避免喷嘴堵塞，对水质要求很高；普通的城市水无法满足细水雾系统

8、的要求;(3)细水雾系统需要的压力较高，若安装在客室内易产生爆炸，存在安全隐患；(4)由于细水