隧道技术方案(2)

隧道消防报警系统

技

术

方

上海能美西科姆消防设备有限公司

2009年10月

隧道火灾自动报警探测器选用

公路隧道地形复杂，结构封闭，交通量大，一旦发生火灾产生极大的危害性且逃生困难。所以其火灾自动报警探测器选用必须做到可靠、先进并具有高灵敏度和极低的误报率的特点，这样才能立足于防患未然及早期自救上。

公路隧道中最常见的火灾是汽车燃烧，其主要特征是耀眼的明火及强的辐射热（危险性在于汽车的动力燃料）且发展速度极快。公路隧道是一种特殊的建筑物，终年阴冷且保持一定的风速，常年保持的风速为（2-10米/秒）,并且一年四季的季节变换,环境温度变化较大,给测温方式检测火灾带来不稳定性及滞后性。感温线型探测器安装于隧道顶部，感温线型探测器达到报警温度时则火灾已发展到相当规模，不利于早期消防灭火。交通部重庆公路科学研究所曾在该所的200米实验隧道中作火灾试验，当时环境温度为3℃，作点火试验用的汽油完全燃烧，隧道顶部的温度最高只能上升到9℃。双波长火焰探测器在风速小于12米/秒的工况下，监视半径30-40米内，对0.5平方米的油池火灾30秒内报警。由于监视半径较大，所以能检测三车道或四车道隧道。

由于线型感温探测器安装于隧道顶部，给检修调试带来困难（需要登高设备且影响交通），成本高且不便。作为危险大的重点工程，消防设施应定期检测设备功能的完好情况，以期真正发生火灾时发挥应有作用，最大限度地减少损失。双波长火焰探测器安装在隧道侧壁，且有专用便携式试验器，能低成本地随时维护和试验探测器功能的情况。

常用的隧道火灾自动探测器按检测原理可分为二类

1．线型感温探测器

2．点型感光探测器

线型感温探测器主要产品包括线性感温电缆；空气管差温探测器；分布式光纤感温探测器。点型感光探测器主要产品有双波长火焰探测器。

线性感温电缆属于电缆产品，一般安放在隧道车道上部，当发生火灾时，只有在隧道内燃烧使空气温度升到特定值时而引起报警，由于隧道内交通量大，风速大，

污染严重这就必然存在以下缺点：测温反应时间长，报警点和实际着火点位置有误差，维护困难（需封闭隧道并附加登高设施）。感温电缆主要适用于电缆沟和电缆桥架等场所，感温电缆附在被保护的电缆上和电缆沟内，用以保护动力电缆和控制电缆，不是用于公路隧道火灾报警的探测器。上海延安隧道曾使用过该产品，但效果不理想，深圳梧桐山隧道早期使用点式探测器而后将其淘汰改为缆式线型感温探测器，但效果均不理想。现有些设备厂家利用合金属的温度和电阻对应关系来线性测量温度来达到报警功能，它不但保持感温电缆的应用缺点，而且隧道环境较差，合金属由于气候变化、潮湿、腐蚀的原因，经过一段时间的运行后，它的物理特性也会产生不同程度的漂移从而影响设备正常功能。故现今在现代隧道中一般考虑不设置线性感温电缆。

空气管差温探测器曾是高速公路隧道应用较多的产品，它是一种从西德引进的技术，在国内有开发的类似产品。当发生火灾时，敏感元件铜管内空气受热膨胀。利用该推力转化为开关量电信号报警。近几年来先后在重庆的中梁山隧道、缙云山隧道、广东清远-连县高速公路的焦冲隧道、石仓岭隧道、浙江甬台温高速公路的大溪岭-湖雾岭隧道（4.12km）等应用。应用实践证明：该产品的质量也未过关：产品的可靠性、稳定性，灵敏度调节难以稳定，容易产生误报警，延迟或超报警，使得管理部门很头疼。前几年实施的中梁山隧道、缙云山隧道的自动火灾报警系统已经瘫痪，造成极大的浪费。目前未实施的隧道如即将实施的深圳大梅沙隧道已把设计的该方案列入二期工程范围，以期待更成熟的产品。

分布式光纤感温探测器是一种现进的光纤技术应用于测温的产品，可替代感温电缆应用于特殊的工艺场合，可精确测定温度值，且本质防爆。可适用于封闭的动力电缆隧道的温度监测、化工厂的输油管线的温度监测及其他环境温度对其影响较小的场所进行温度监测。工程应用中必须紧靠需检测的过热源,且随着一年四季的气温变化须做灵敏度和报警阙值的调整。但如感温电缆敷设于公路隧道顶部，那么它仍然保持感温电缆的缺点，由于隧道内风速大，离检测源远，所以测温反应时间长且不稳定，系统的灵敏度和报警阙值调试调整困难，灵敏度调整过高则易误报，灵

敏度调整过低则易漏报，报警点和实际着火点位置有误差。维护困难：公路隧道环境很脏,隧道营运一段时间后，光纤探测器表面会粘附汽车尾气的油污及灰尘，使感温效果更差，由于正常通车状态下也不便清洁，每隔3年须更换激光发光源，维护费用高。总体造价比线性感温电缆和空气管差温探测器高许多。

双波长火焰探测器是专为公路隧道开发设计的专用火灾报警探测器。该探测器利用火的特定波长，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，它安装在隧道侧壁易维护。日本是个多山的岛国，隧道相当多。早在1958年关门海底隧道初次设置空气管感温探测器，随后的铃鹿隧道，日本坂隧道的重大火灾使日本政府相当重视。在大量的车辆燃烧实验基础上，于1979年开发双波长火焰探测器，并取得良好应用效果。1981年在日本的《公路隧道消防设施设置标准》中制订了应用双波长火焰探测器标准。日本的90%的隧道采用该产品，在浙江甬台温猫狸岭、牛官头隧道群中成功地应用，随后的重庆石黄隧道、宁波常洪隧道、杭州绕城高速公路黄鹤山隧道及温州黄泥岭、朴头岭隧道都得到各方好评。

火灾自动报警系统配置及设计方案

系统设计依据：

根据公路隧道的特点和自动消防报警系统设备技术要求，结合日本能美产品的特性进行设计。

该设计方案符合中华人民共和国之条例及规范包括：

☐《国际电二协会标准》IEC

☐《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)

☐《火灾自动报警系统施工验收规范》GB50166-92

☐《火灾自动报警系统安装使用规范》(中国工程标准化委员会标准)

☐参考日本道路公团的《公路隧道消防设施设置标准》

隧道地形复杂，交通量大，一旦发生火灾产生极大的危害性。所以其火灾自动报警系统设计必须做到可靠、先进并具有集成性和可扩展性的特点，这样才能立足于防患未然及早期自救上。

本公司为隧道推荐上海能美西科姆消防设备有限公司生产的R23Z火灾自动报警系统及RDCZ002-D双波长火焰探测器。

综合盘和安装在隧道内连接至消防主机，

一.设备说明

1.主机：

主机为R23Z系列，本项目共使用的规格：R23Z-M为壁挂式联动型主机。

消耗功率：250VA

外形尺寸为920mm×490mm×150mm（高×宽×厚）。

防护等级：IP20