8 根据调查资料,国内铁路隧道消防系统方案包括以下几种:⑴米花岭隧道单线全长9388m,1997年竣工。为疏散旅客,利用施工平行导坑作为消防救援通道,利用隧道内应急电话形成火灾人工报警系统,利用高山溪流修建山上水池,隧道内设消火栓系统、水幕防火分割带及干粉灭火器。隧道进出口股道外侧设置消火栓系统。⑵秦岭隧道由两条基本平行的单线隧道组成,Ⅰ线隧道全长18460m,Ⅱ线隧道全长18456m,1999年9月6日全线贯通。消防系统由水源、山上水池、隧道内消火栓系统组成。在隧道出口附近建300立方米的蓄水池一座,隧道内消火栓间距60m。隧道进出口相邻车站青岔站、营盘站设置相应的消火栓系统,失火后将列车拉到隧道相邻车站消防。⑶园梁山单线隧道全长11070m,竣工时间为2005年。其消防系统工程内容包括由应急电话和无线通信构成的人工火灾报警系统,将施工用平行导坑及横通道与消防救援疏散通道相结合,并设置照明和机械通风设施。隧道进口出口处分别设置了消防水源(山上水池),洞口外设置消火栓。隧道两侧的细砂车站和长潭沟车站设置室外消火栓系统。⑷乌鞘岭隧道为两座单线隧道全长20050m,2005年10月10日全线贯通。消防系统由打柴沟站、龙沟站(隧道进出口相邻车站)的消火栓系统及隧道进出口的消防水池及消火栓等设施构成。失火后将列车拉到隧道相邻车站消防。
铁道部主管部门、科研、设计院所对隧道防灾和消防工程进行了长期的探索和实践活动。目前比较一致的认识为:⑴铁路隧道火灾应将确保人员的安全疏散放到首位考虑。客车在隧道内失火后,人员就地疏散,列车拖到隧道外进行消防。⑵长大隧道中设置消火栓系统虽能扑灭初期火灾,但工程投资大,维护费用高(北方地区须考虑管道保温),长期不用锈蚀严重。⑶失火后洞内含氧量低,可见度差,温度高,消防人员可能无法准确、及时到达失火点,洞内的消防设施可能起不到应有的作用。
在隧道进出口设消防水池和消火栓,能较快地为隧道火灾提供消防用水。
为保障消防人员和设施的安全,本条规定了消火栓距洞口的距离不宜小于50m。
7.2.1 根据现行国家标准《
建筑设计防火规范》(GB50016-2006)并结合本规范附录A中“主要生产房屋的火灾危险性分类”的要求。对需要设室内消防给水的建筑做了补充性的规定。
内燃机车修车库、综合维修基地(库)、大型养路机械修车库、停车库火灾危险性分类虽然为丁类,但考虑到机械拆卸、清洗零件等,有发生火灾的隐患,从安全考虑本条规定应设室内消防给水系统。
目前,车务、机务、车辆、工务、电务的生产房屋大多情况不采用合建。按火灾危险性分类丙、丁、戊类均存在,而且这些建筑物多建在沿线的一些县城所在车站,超出城镇消防站的保护范围,新线尤为突出。故从严掌握,规定应设室内消火栓,便于自救。
7.3.1 本条是对消防器材配制的规定。
1 由于铁路旅客车站许多场合都采用临时高压给水系统。因此,应该配备满足一次灭火用消防灭火器具。
2 在基本站台设置消防水池的车站一般为中型、小型旅客车站和其他中间站、越行站,由于有些车站距城区较远,因此需要配备机动消防泵以满足自救需要。本条为机动消防泵工艺参数的计算依据。
3 此款内容是根据《
建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)的有关要求修改确定的。
4 目前,我国扑灭油库火灾采用的泡沫液有蛋白型和合成型两种,且各有优势和不足,设计中应根据具体情况选择。根据《石油库设计规范》(GB50074-2002)烟雾灭火技术适用于油罐的初期火灾,但不能用于流淌火灾,且不能阻止火灾的复燃。由于存在不能抗复燃的致命弱点,只允许在缺水少电及偏远地区的四、五级油库使用。
7.3.2 气体灭火系统是根据《气体灭火系统设计规范》(GB50370-2005)制定的。气体灭火包括七氟丙烷、洁净气体灭火系统、热气溶胶等三种。七氟丙烷及洁净气体灭火系统、混合气体灭火剂在气体灭火系统中应用较广,且已应用多年,有较好的效果。S型热气溶胶灭火系统用于扑救电气火灾后不会造成对电气及电子设备的二次损坏,故可用于扑救电气火灾。K型热气溶胶灭火系统喷放后的产物会对电器和电子设备造成损坏。对于人员密集场所、有爆炸危险性的场所及有超净要求的场所,在确保人员、设备安全的同时还应该根据各种气体灭火系统的性能考虑适用范围。
9.2.6 2007年12月11日22时30分,京九线上海局阜阳北出发场发生信号机械室火灾,造成全站红光带,信号机灭灯。初步分析事故原因是:主灯丝断丝报警分机烧焦,引起机械室4排4架8、9、10层部分配线被烧损,组合架走槽配线受高温后粘连,造成电源短路,引起1排7架综合柜内有关信号机BXC1-35变压器烧损。本次事故延时15小时,严重地干扰了京九线的正常运输组织。为吸取火灾教训,避免类似事故再次发生,特做此规定。
9.3.1 机务段、车辆段、动车段、大型养路机械段装卸油品设施和洗罐所的洗罐棚(库)、油泵间、输油管道和贮油设施都有易燃、易爆液体或气体,遇火有引起爆炸和火灾的危险。除防雷外,油管道及贮油、输油设备由于油液流动还会产生静电,所以应在管道、设备上安装防雷和防静电装置,其机电设备和电器也应选用防爆产品。
10.0.1 铁路列车火灾虽然可能发生在线路的任何地方,但以隧道内火灾最难处理,主要表现为以下几方面:
(1)着火列车停在隧道内时,乘客避难和救援困难。
铁路隧道为长条形,空间狭小,火灾蔓延速度快,排烟困难,洞内可视性差、路面不平,且救援设备和人员难以接近着火点。
(2) 固定灭火设备和排烟设备综合配置难度大。
(3) 列车在隧道内行驶时,车厢内换气量比非隧道区段大数倍,因此一旦着火,其火势也比非隧道区段发展迅猛。
(4)隧道内火灾发生后,灭火、恢复整治时间长。间接损失远大于洞外火灾。
(5) 隧道内环境差,固定的火灾监控和自动化消防设施维护困难,很难保证火灾发生时能完好工作。
(6) 隧道内火灾发生的概率小,且具有位置上的不确定性,在隧道短且较分散的情况下,在全线隧道上维持有效的全自动化监测和消防设施投入大、难度高。
(7) 客运列车火灾规模小于货运列车。
(8) 整个安全系统从发现、通报、判断确认、停车到启动消防及救援的时间较长。
随着铁路建设的发展,铁路隧道越来越多,越来越长。据统计,截止2006年我国在建铁路隧道总长度约2240km,其中长度大于10km的18座,在建最长客运专线隧道为石太线太行山隧道,长27.839km,最长客货共线隧道为太中银线吕梁山隧道,长20.787km。铁路隧道的防火和救援设计问题日见突出。根据隧道内列车火灾特点,同时综合分析国外铁路隧道列车火灾发生条件及防治措施,隧道安全系统的火灾防治问题应与线路、机车车辆、运输组织、供电及通信信号、车站安全监测、列车工作人员素质等几方面共同解决,最大限度地防止列车在隧道内发生火灾和火灾列车进入隧道,旅客列车在隧道内发生火灾时,凡能继续运行,均应遵循“先将列车拉出洞外再进行列车解体及火灾事故处理”的基本原则,并建立起完善的防止火灾和火灾处置程序以及行之有效的管理体制。
结合我国国情,从实际出发,防灾和救援的设计应按“以防为主,以消为辅,防消结合,立足自救”的原则进行,充分体现“以人为本”的理念。同时,针对客运专线铁路隧道发生火灾的特点,采取相对可靠的防火措施和消防手段,做到安全可靠,技术先进,经济合理,使用、维修方便快捷。
修建长大隧道一般有两种方案:一是单洞双线,如大瑶山隧道及日本的关越、惠那山隧道。隧道分段设作业坑道及列车紧急避难洞,作业坑道及紧急避难洞内可设隔烟门、固定的消防给水系统。二是双洞单线,如太行山隧道、秦岭隧道、英法海峡隧道、日本的日本坂隧道等,两条单线隧道之间每隔数百米设横向联络通道,或在两条单线隧道中间设一条平行的服务通道,内设消防给水系统等。
从经济上看,单洞双线要比双洞单线的施工费用节省30%左右,但从技术、运营等方面进行全面考虑,双洞单线是有利的。另外火灾发生时,还可以利用另一条隧道进行救援,两条线互为依托确保运输安全,而且对轨道的维修养护作业也安全有利。因此,本条规定宜采用双洞单线方案。
10.0.2 长或特长隧道内发生火灾,特别是在隧道中部发生火灾,如果不能在短时间内安全地将人员疏散出隧道,将因燃烧产生的有毒气体迅速蔓延扩散而造成重大伤亡。因此双洞单线隧道之间每隔数百米设置横向联络通道,可以作为救援、人员疏散和事故通风用。两洞间的横通道间距通常按照两个大避车洞的距离420m设置,如在建的太行山隧道。列车在隧道发生火灾后,由于场地的照明、疏散条件较差,以及人们所产生的恐慌心理,安全疏散将很难有序进行。假定失火列车停在两个联络通道中间,则列车中部的人员要想安全地从横通道疏散出去,至少要走210m。而此时,列车前后部的乘客都已下到了救援通道上,由于人员密集,这势必影响到人员疏散速度。同时横通道的防护门也是一个“瓶颈”,单位时间内通过的人员数量受到制约,使得人员的疏散速度受到限制,如果横通道加密,工程费用就会增加很大。随着旅客运输的快速发展,客运专线铁路的增多,特长隧道数量也在增加,仅石太客运专线铁路特长隧道就有3座,其中太行山隧道长27.892km,隧道设置消防系统投资很大,因此只能结合国情,突出重点,逐步实施。国外在两条隧道之间设置横通道的例子比比皆是,但横通道的设置间距没有统一的标准,各个工程采用的横通道设置间距数值差别很大,一般在100m到500m之间。所以,本条规定横通道的间距不能大于500m,有条件时尽可能缩短。
10.0.4 本条是根据铁道部《
新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》(铁建设函[2005]285号)、《
新建时速200~250公里客运专线铁路设计暂行规定》(铁建设[2005]140号)及《新建时速300~350公里客运专线铁路设计暂行规定》(铁建设[2007]47号)的有关要求,对防灾救援作了具体规定。随着新建时速200km客货共线铁路及新建时速200~350km客运专线铁路建设项目的增多,防灾救援问题日趋重要,但相应标准尚需工程实践检验,因此,本规范根据三个暂行规定的要求提出了相关规定。
10.0.5 隧道内人员疏散口及通风、电力、电力牵引、通信、信号设备等设备洞室是保障隧道正常运行的重要设施,有的本身还具有一定的火灾危险性。因此,在设计中采取一定的防火分隔措施与车行隧道相分隔。原《铁路工程设计防火规范》(TB10063-99)对设备洞室要求设置甲级防火门,由于隧道内潮湿加之长期受活塞风和气候影响,防火门很快锈蚀、变形,失去作用。本次修订将甲级防火门改为防护门,另外增加了疏散通道设置防护门的要求。人员疏散时经过疏散出口或安全出口时需要设置通向安全区域的防护门,防护门的开启方式、方向均应满足紧急情况下迅速开启和安全、快捷疏散的需要。隧道内采用的防护门是根据《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)及客货共线铁路隧道内曾发生过油罐列车火灾事故的教训,规定其防护门应具有0.10MPa的抗爆能力。考虑客运专线隧道内活塞风的影响,规定其防护门应具有0.05MPa的抗爆能力。另外防护门还具有较好的耐候性能和耐腐蚀能力,可以用于隧道内潮湿环境。
10.0.6、10.0.8 隧道内重要设备的洞室,因平时无人值守,为早期发现火灾,及早通知隧道内外的人员采取疏散和救援行动,尽可能在火灾初期将其扑灭,并利用自身灭火设施减少火灾损失。所以,隧道内重要设备洞室应设置自动灭火装置。对于5km及以上隧道的大避车洞还应设置事故报警电话。
10.0.9 疏散照明和疏散指示标志的设置对于人员在能见度低,难以辨认方向的条件下,对安全快速疏散具有重要作用。隧道内火灾一般延续时间较长,且火场条件差、温度高,救援和疏散需要一定的条件和时间。本条规定的指标为最低照度值和最短照明时间,采用时应根据隧道内的具体情况确定疏散照明的照度和时间。
10.0.12 隧道内设置通风系统时应考虑与排烟系统相结合,当隧道发生火灾时机械排烟会降低隧道内空气温度和有毒有害烟雾浓度,为疏散人员创造条件。
附件:2009年对《铁路工程设计防火规范》修订内容(铁建设[2009]62号)
四十、《铁路工程设计防火规范》(铁建设函〔2007〕1369号)
1.第3.2.3条修改为“牵引变电所的牵引变压器距最近铁路线路的防火间距不应小于25m。当位于山区并设置防火隔墙时,防火间距可减少50﹪。”
2.第4.1.2条增加第5款“管道的强度设计系数应按现行国家标准《油气输送管道穿越工程设计规范》(GB50423)执行,其中可燃气体及液态液化石油气体管道下穿专用线以外的铁路时,强度设计系数应采用0.4”。