關(guān)于軌道交通地下車站爆管事件的原因分析

張文佳

廈門軌道交通集團(tuán)有限公司（361004）

0 前言

軌道交通內(nèi)的給水及消防管網(wǎng)能為工作人員和乘客供給滿足正常生產(chǎn)、生活所需的用水，還能在發(fā)生火災(zāi)后滿足消防水用要求，防止火勢(shì)蔓延，避免經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，在城市軌道交通項(xiàng)目中具有重要作用。 但如果管道發(fā)生爆管事故，大量的涌水會(huì)損壞車站的重要電氣設(shè)備，進(jìn)入公共區(qū)后還阻礙乘客通行，影響正常運(yùn)營(yíng)。 文章將通過實(shí)例來分析探討軌道交通地下車站給排水管道建設(shè)的安全性。

1 事故描述

某地鐵工程運(yùn)行2 年后，其中一座換乘站突然發(fā)生了一起爆管事件，大量消防水涌入設(shè)備房和公共區(qū)，給車站的正常運(yùn)營(yíng)造成了較大的影響。

本次事件發(fā)生于地下車站的設(shè)備房走道，走道內(nèi)消防管道連接處出現(xiàn)卡箍松動(dòng)脫落而發(fā)生爆管事故（如圖1 所示）。 由于地下車站埋深較深，管道水壓較高，爆管時(shí)產(chǎn)生的流量極大，瞬間大量水涌入設(shè)備房，并通過內(nèi)走道流向公共區(qū)。

圖1 消防管道連接處出現(xiàn)卡箍松動(dòng)脫落

2 問題解析

2.1 現(xiàn)狀調(diào)查

該站是a 號(hào)線與b 號(hào)線的換乘站，爆管的位置在b 號(hào)線的冷水機(jī)房?jī)?nèi)，其位置在a 號(hào)線的結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)，原設(shè)計(jì)該區(qū)域的消防管道應(yīng)與a 號(hào)線同步安裝到位。 但由于土建分階段施工，該區(qū)域的結(jié)構(gòu)交付較晚，在a 號(hào)線通車后才移交機(jī)電施工單位。 施工單位在安裝該區(qū)域管道后與a 號(hào)線管網(wǎng)聯(lián)通。 爆管部位為后期施工的管段， 管道卡箍卡扣裝反，時(shí)間久了之后在壓力的波動(dòng)下從溝槽脫位（如圖2 所示）。

圖2 管道卡箍卡扣裝反導(dǎo)致溝槽脫位

2.2 原因分析

b 號(hào)線冷水機(jī)房?jī)?nèi)的消防管道安裝完成后與a號(hào)線已通車區(qū)域的消防管網(wǎng)聯(lián)通，此段管道應(yīng)作水壓試驗(yàn)，水壓試驗(yàn)應(yīng)包括本段管道和聯(lián)通接口。 但此時(shí)a 號(hào)線部分已通車運(yùn)行，由于擔(dān)心會(huì)對(duì)已運(yùn)營(yíng)區(qū)域產(chǎn)生影響，連通后并未進(jìn)行水壓試驗(yàn)，最終造成管件脫落位置正好是未進(jìn)行壓力試驗(yàn)的管段。 事件發(fā)生后，工作人員第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并關(guān)閉對(duì)應(yīng)的閥門，但因消防管網(wǎng)閥門的設(shè)置位置比較隱蔽，運(yùn)營(yíng)人員花費(fèi)較多時(shí)間才找到閥門， 再加上管道壓力高，瞬間水量大，管道關(guān)閉前大量的水已漫過設(shè)備房并通過內(nèi)走道涌向公共區(qū)，造成比較嚴(yán)重的水患。

3 預(yù)防、改進(jìn)及提升措施

3.1 施工預(yù)防

管道卡箍安裝問題導(dǎo)致爆管一般通過加強(qiáng)施工過程控制來得到有效預(yù)防。

根據(jù)規(guī)范要求，管道施工完成后，應(yīng)進(jìn)行觀感質(zhì)量檢查，對(duì)管道、管件及接口進(jìn)行尺量和觀察檢查，滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙要求后，承壓管道系統(tǒng)應(yīng)作水壓試驗(yàn)，非承壓管道系統(tǒng)應(yīng)作灌水試驗(yàn)[1]。

后續(xù)施工管道未按照規(guī)范要求進(jìn)行觀感檢查試驗(yàn)，沒有發(fā)現(xiàn)卡箍安裝質(zhì)量問題。 管道安裝完成后未進(jìn)行壓力試驗(yàn)，錯(cuò)失了發(fā)現(xiàn)管道接口問題的最后機(jī)會(huì)，導(dǎo)致了事故的發(fā)生。

因此，在施工階段必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行相關(guān)的檢查和試驗(yàn)，從流程上杜絕問題的發(fā)生。

3.2 設(shè)計(jì)改進(jìn)

爆管發(fā)生后，運(yùn)營(yíng)人員無法快速找到管段兩端的閥門并無法快速關(guān)閉，最后通過關(guān)閉進(jìn)水總閥和下區(qū)間立管的電動(dòng)蝶閥將車站內(nèi)的整個(gè)管網(wǎng)斷開才達(dá)到了止水的目的，所需的時(shí)間長(zhǎng)，且整個(gè)管網(wǎng)內(nèi)存水多，水患影響大。

根據(jù) 《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB 50974—2014 第3 條： 消防給水管道應(yīng)采用閥門分成若干獨(dú)立段，每段內(nèi)室外消火栓的數(shù)量不宜超過5 個(gè)[2]。 分管檢修閥門根據(jù)本條規(guī)范的要求設(shè)置，設(shè)置位置不確定，公共區(qū)吊頂上方、內(nèi)走道、機(jī)房、風(fēng)道、區(qū)間隧道內(nèi)等地方均有設(shè)置。 除此之外，車站消防引入管上會(huì)設(shè)進(jìn)水總閥， 用作引入管及水表檢修。 下相鄰4 個(gè)區(qū)間隧道的立管上會(huì)設(shè)電動(dòng)蝶閥，當(dāng)區(qū)間爆管時(shí)通過兩端車站的車控室關(guān)閉電動(dòng)蝶閥，避免區(qū)間水患。

車站內(nèi)消防管網(wǎng)一般為環(huán)狀布置，而且消防閥門為雙向密封蝶閥，所以可以不用考慮水流方向來選擇關(guān)閉相鄰的閥門，從而獨(dú)立隔斷中間區(qū)域的消防管道。 考慮到站內(nèi)消防管網(wǎng)幾乎覆蓋全車站的公共區(qū)及設(shè)備區(qū)，還可以將公共區(qū)細(xì)分為站廳層與站臺(tái)層， 設(shè)備區(qū)再細(xì)分為站廳A 端、B 端以及站臺(tái)A端、B 端，還有車站附屬或者換乘段。 以上區(qū)域可作為大板塊， 在兩個(gè)大版塊的交界位置設(shè)置閥門，形成固定的設(shè)置位置，便于運(yùn)營(yíng)人員快速關(guān)閉閥門。

因此，可從設(shè)計(jì)源頭把控，在車站出入口、公共區(qū)和設(shè)備區(qū)走道交接位置、站廳和站臺(tái)立管、走道和機(jī)房等區(qū)域交界位置優(yōu)先設(shè)置閥門，其他地方的閥門再按照規(guī)范要求布置， 可以節(jié)約關(guān)閥時(shí)間，縮小爆管時(shí)關(guān)閉閥門影響的范圍。

3.3 運(yùn)營(yíng)提升

水患發(fā)生后，運(yùn)營(yíng)人員能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)爆管的位置，但由于對(duì)閥門位置不熟悉，管段閥門所需時(shí)間較長(zhǎng)，浪費(fèi)了寶貴的搶險(xiǎn)時(shí)間。

針對(duì)此問題， 除了可考慮將閥門掛牌標(biāo)識(shí)、加強(qiáng)運(yùn)營(yíng)人員日常操作演練等常規(guī)措施外，還可以考慮增設(shè)管網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。 管網(wǎng)建成后，整個(gè)管網(wǎng)的特性參數(shù)也確定了。 此系統(tǒng)通過建立管網(wǎng)特性曲線，并采用傳感器監(jiān)視管網(wǎng)的狀態(tài)變化，根據(jù)參數(shù)的變化進(jìn)行模擬計(jì)算，確定是正常波動(dòng)還是出現(xiàn)了滲漏、爆管，并推算出故障點(diǎn)位置，將報(bào)警信號(hào)和位置上傳車控室，并給出下一步的操作指令，如需要關(guān)閉的閥門位置等，從而將事件發(fā)生所造成的影響降低到最小。

4 結(jié)語

文章通過一起車站爆管事故，從施工、設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)管理等方面，對(duì)事故的表面原因及背后的潛在原因進(jìn)行了分析和探討，提出了需要加強(qiáng)施工質(zhì)量控制、改進(jìn)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)處理、提升運(yùn)營(yíng)管理水平等方面的建議。 這一系列的措施，既可以有效防止給排水管道出現(xiàn)漏水或爆管，也可以在事故發(fā)生后第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并控制事件，提高運(yùn)營(yíng)安全。