氮?dú)庀老到y(tǒng)在大型鋼鐵廠電纜隧道內(nèi)的應(yīng)用與優(yōu)化

于立明，李 強(qiáng)，劉 杰

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北唐山 063200）

1 電纜隧道管網(wǎng)式氮?dú)庀理?xiàng)目概況

電纜隧道管網(wǎng)式氮?dú)庀理?xiàng)目為全國(guó)首例科研創(chuàng)新項(xiàng)目，目前處于試驗(yàn)階段，尚無針對(duì)性的國(guó)家設(shè)計(jì)建造規(guī)范。目前的設(shè)計(jì)建造依據(jù)《儲(chǔ)罐式固定管網(wǎng)氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范》DB 13(J)/T143—2012、《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50370-2017、《氣體滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50263—2007。

電纜隧道氮?dú)庀乐鞴艿涝谒淼纼?nèi)敷設(shè)，連接支管后經(jīng)氣體釋放閥向各個(gè)滅火分區(qū)提供氣源。隧道氮?dú)庵鞴艿涝O(shè)有5 個(gè)地上進(jìn)氣點(diǎn)，由廠區(qū)內(nèi)3.0 MPa 氮?dú)夤芫W(wǎng)提供氣源。主管道在每個(gè)進(jìn)氣點(diǎn)兩側(cè)分別設(shè)置檢修球閥，可通過關(guān)閉球閥隔斷主管道為若干區(qū)段。

該工程項(xiàng)目主體施工、安裝已經(jīng)完成，目前處于系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試階段。該項(xiàng)目覆蓋總長(zhǎng)度約15.2 km的電纜隧道,共設(shè)置滅火分區(qū)198個(gè)，已試驗(yàn)合格190 個(gè)滅火分區(qū)的氮?dú)鈬姙⒃囼?yàn)，占比95%，剩余滅火分區(qū)控制閥門無法正常啟停，目前正修復(fù)中。

2 電纜隧道管網(wǎng)式氮?dú)庀理?xiàng)目存在問題

針對(duì)隧道氮?dú)庀老到y(tǒng)的設(shè)計(jì)功能及特點(diǎn)，電纜隧道仍有若干事項(xiàng)須在氮?dú)庀劳度脒\(yùn)行前研究解決：

2.1 初始運(yùn)行方式為氮?dú)庀乐鞴艿廊螏哼\(yùn)行，5個(gè)引氣點(diǎn)供氣

這種運(yùn)行方式雖然在火警出現(xiàn)后，能迅速地對(duì)確認(rèn)的起火點(diǎn)實(shí)施滅火，但氮?dú)庵鞴艿缼哼\(yùn)行，隧道中存在不可預(yù)期的氮?dú)庑孤╋L(fēng)險(xiǎn)，作業(yè)人員進(jìn)入電纜隧道必須配戴空氣呼吸器，狹窄空間負(fù)重作業(yè)困難，且視線效果不能滿足作業(yè)要求?？諝夂粑鳉馄渴褂脮r(shí)間一般為半小時(shí)左右，作業(yè)過程中頻繁更換氣瓶難度大。

2.2 電纜隧道無法正常通訊

隧道內(nèi)屏蔽無線通訊信號(hào)，緊急情況地上無法及時(shí)聯(lián)系隧道內(nèi)的工作人員，目前僅在隧道二步臺(tái)設(shè)有消防通訊端口且為單向通訊（隧道主叫，地面被叫）。

2.3 隧道內(nèi)防火門不能雙相開啟

按照《儲(chǔ)罐式固定管網(wǎng)氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范》DB 13(J)/T143—2012 6.0.4，防護(hù)區(qū)的門應(yīng)向疏散方向開啟，并能自行關(guān)閉；用于疏散的門必須能從防護(hù)區(qū)內(nèi)打開”的要求，電纜隧道防火門應(yīng)能雙相開啟，目前隧道防火門僅能單向開啟。

2.4 氮?dú)鈬姙缁鸷鬅o法遠(yuǎn)程啟動(dòng)隧道通風(fēng)系統(tǒng)

按照清華消防研究所的設(shè)計(jì)方案，消防控制中心應(yīng)具備遠(yuǎn)程啟停隧道內(nèi)通風(fēng)設(shè)施的功能，而實(shí)際只可遠(yuǎn)程關(guān)閉隧道通風(fēng)。目前電纜隧道通風(fēng)設(shè)施僅能在隧道內(nèi)風(fēng)機(jī)控制柜就地啟動(dòng)，不利于滅火后的隧道通風(fēng)。

2.5 氮?dú)饨尤朦c(diǎn)無安防、技防措施

5 個(gè)地上氮?dú)膺M(jìn)氣球閥和放散閥，既不能監(jiān)測(cè)閥門開關(guān)狀態(tài)又無防止閥門誤操作措施，不利于運(yùn)行安全。

3 氮?dú)庀老到y(tǒng)改善及效果

根據(jù)檢查確認(rèn)存在的問題，結(jié)合氮?dú)庀理?xiàng)目的設(shè)計(jì)功能，以及電纜隧道基礎(chǔ)條件、日常運(yùn)行維護(hù)模式，進(jìn)行了以下優(yōu)化措施：

首先是優(yōu)化運(yùn)行方式，氮?dú)庀乐鞴艿廊粘２煌ǖ獨(dú)?，出現(xiàn)火情時(shí)單引氣點(diǎn)分段通氣噴灑滅火。

如圖1 所示，進(jìn)氣點(diǎn)截止閥門JSF15、JSF38、JSF47、JSF67、JDF26 關(guān)閉，進(jìn)氣點(diǎn)排空閥JFSF15、JFSF38、JFSF47、JFSF67、JFDF26 打開。隧道內(nèi)氮?dú)庵鞴艿罊z修球閥JQSF15-14、JQSF38-37、JQSF47-46、JQSF67-66、JQSF67-68、JQDF26-25、JQDF26-27處于打開狀態(tài)。

圖1 氮?dú)庀老到y(tǒng)運(yùn)行方式

出現(xiàn)火警時(shí)的滅火聯(lián)系程序：

消防控制中心發(fā)現(xiàn)火警，聯(lián)系能源中心供電調(diào)度通知隧道內(nèi)工作人員撤離，檢查報(bào)警區(qū)域火情；能源中心供電調(diào)度確認(rèn)著火，立即聯(lián)系相關(guān)人員向?qū)?yīng)區(qū)段氮?dú)庵鞴艿雷猓馔戤吢?lián)系消防控制中心遠(yuǎn)程啟動(dòng)報(bào)警區(qū)域氮?dú)鈬姙ⅰ?/p>

氮?dú)夤艿啦粠哼\(yùn)行，消除了有限空間內(nèi)高壓氮?dú)庑孤┰斐扇松韨Φ目赡埽蝗粘Ｑ矙z維護(hù)可以照常進(jìn)行，保證設(shè)備維護(hù)頻次和質(zhì)量；泄壓后的管道與外界空氣連通，管內(nèi)有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力的氮?dú)?，不?huì)因長(zhǎng)期不通氮?dú)庠斐晒艿纼?nèi)壁腐蝕；同時(shí)避免了管道定期維護(hù)反復(fù)充放氣帶來的氮?dú)赓Y源浪費(fèi)。這種運(yùn)行方式很大程度上降低了隧道中作業(yè)人員的窒息傷害風(fēng)險(xiǎn)。電纜點(diǎn)檢、維護(hù)工作可以照常進(jìn)行，保證維護(hù)頻次和及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患，有利于預(yù)防火災(zāi)發(fā)生。電纜絕緣均為阻燃材料，絕緣擊穿不易引起電氣火災(zāi)。通過制定聯(lián)系制度和應(yīng)急預(yù)案并組織相關(guān)崗位開展日常應(yīng)急演練，能夠熟練撐握應(yīng)急處置流程及操作程序。

其他方面，利用現(xiàn)有通訊接口在隧道內(nèi)每個(gè)防火分區(qū)安裝通訊廣播（大功率喇叭、雙向通訊）；對(duì)隧道內(nèi)防火門進(jìn)行適應(yīng)性改造，由單向開啟變更為雙向開啟；對(duì)隧道內(nèi)通風(fēng)設(shè)施的自動(dòng)化啟停功能進(jìn)行完善；加裝帶門禁的密封式網(wǎng)狀圍欄。

通過這些完善措施，確保了系統(tǒng)的可維護(hù)性，確保了人員安全，提高了電纜隧道的安防水平。

4 不足和展望

優(yōu)化后的運(yùn)行模式雖然確保了正常巡檢維護(hù)和人身傷害隱患，但火警出現(xiàn)后，不能立即噴灑氮?dú)鉁缁?。須先?duì)主管道充氮?dú)?，然后噴灑氮?dú)鉁缁?，需通過進(jìn)一步完善主管道長(zhǎng)期注氮日常管控措施。進(jìn)一步縮短整體消防滅火時(shí)間，隨著項(xiàng)目的正常運(yùn)行相信可進(jìn)一步對(duì)該套電纜隧道消防氮?dú)庀到y(tǒng)進(jìn)行推廣優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定運(yùn)行。