关于《城市地下综合管廊设计防火标准》解析

发布时间：2024-12-25 11:06:40 丨 文章来源：海湾电气火灾 | 作者：http://dq.gstxf.com/丨 浏览次数：141

消防重点防护部位是DBJ33 / T 1278 - 2022的特有概念，并在浙江省工程建设标准DB33 / T 1148 - 2018《城市地下综合管廊工程设计规范》中首次作为“术语”提出：综合管廊中容纳电力电缆舱室的电缆接头部位和天然气管道容易泄漏或易聚积的部位。DBJ33 / T 1278 - 2022对此术语进一步完善明确为：综合管廊中电力电缆的电缆接头部位、接头集中敷设部位和综合管廊中天然气管道易泄漏、易聚积的部位等。

综合管廊本体的火灾探测器或可燃气体探测器一般按其保护半径在舱室内均布，消防重点防护部位则要求，管线专项设计单位尚需根据入廊管线的布设，有针对性地在管线的火灾或爆炸易发部位设置相应的火灾探测器或可燃气体探测器。这些探测器的报警信号直接报送管线单位的监控系统并实时推送管廊运营单位，以满足管廊重大火灾事故时的快速响应和联合救援需要。

例如对于电缆接头，DBJ33 / T 1278 - 2022第3.0.4条规定：“电力电缆专项设计应设置电缆自身的电气火灾监控系统和火灾自动报警系统，在电缆接头等消防重点防护部位应设置独立自动灭火系统”，以使电缆接头火灾的发现、电源切断和扑灭等一系列动作最为快速有效。

综合管廊内的火灾主要发生在电力舱和燃气舱，但二者的火灾危险性和发生方式却有巨大的差别。

>>>>   燃气舱火灾危险性分析

燃气舱的危险性主要有燃烧（即发生火灾）和爆炸2种情况。GB 50838 - 2015《城市综合管廊工程技术规范》规定，综合管廊燃气舱入廊的介质只能是天然气。天然气主要成分是甲烷，为甲类危险类别，但管廊内的燃气舱又有别于GB 50016 - 2014《建筑设计防火规范》（2018年版）中的厂房或者仓库场景，它更类似于一种库存，一种内部有介质流动的库房，也就是危险介质的数量是恒定、源源不断的，而且在综合管廊这个相对密闭的空间里，其爆炸的可能性远大于发生火灾的可能性。

在甲烷的泄漏浓度轴上，随着泄漏浓度的增加，两个重要的关键值点 —— 爆炸下限和爆炸上限把燃气舱的危险性分为了3个区段：

a. 安全区：无泄漏 ~ 爆炸下限。此时没有任何危险。

b. 爆炸高危区：爆炸下限 ~ 爆炸上限。此区间内，只要遇到明火甚至火星，将会一点就炸。

c. 火灾危险区：爆炸上限以上。此区间内，只要遇到明火达到燃点即刻燃烧，如果可燃物较多，火势将发展迅速。

在设施完备的管廊燃气舱室内，燃气泄漏量达到爆炸下限的20 %，事故通风风机即会自动启动排风稀释，如果泄漏浓度还在上升，达到爆炸下限的25 %（或者40 %），快速切断阀即会动作切断气源，使源源不断流入的天然气源中断，使可爆炸气体总量逐步减少，工作人员也会即刻赶往现场。

理论上爆炸上限的情况不会出现，所以燃气舱的火灾危险性远小于爆炸危险性。另外天然气爆炸所产生的后果又是远大于其火灾危害性，尤其是综合管廊多建于城市道路下方，对道路通行者和交通设施，可能也会带来一定的破坏，所以管廊重点要防的是发生爆炸的危险性。

>>>>   燃气舱场所特征分析

正常运营时，燃气舱是无人场所，但有定期巡检人员进入，属于偶尔会有少量人员的场所。由于爆炸需要同时具备达到爆炸下限和火源两个必要条件，且一旦满足条件将会瞬间爆炸，故而对电气设施设备要严格按照GB 50058 - 2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》 的要求设计和选型，对进入人员应有严格的管控和安全操作规程培训，否则将产生难以挽回的严重后果。

出于安全考虑，燃气舱内一般不设置阀门，入廊的天然气管道，作为可能的唯一危险源，做到本质安全以及保证运行期内的本质安全显得十分重要。保证了管道的本质安全，则燃气舱将稳定地处于第一区段 —— 安全区。

DBJ33 / T 1278 - 2022与现行国家标准GB 50838 - 2015对于燃气舱的各项规定基本一致，主要是基于燃气舱爆炸危险性进行防范，但根据管理模式、快速响应和问责机制的思考，DBJ33 / T 1278 - 2022也作了适当考虑，详见下文“综合管廊管理模式的思考”章节所述。

>>>>   电力舱火灾危险性分析

电力电缆发生火灾主要有：① 电力线路过载；② 电缆接头制作缺陷；③ 电缆敷设时绝缘外皮受损等等情况。这些火灾隐患或引起电缆温升超限引燃周边可燃物包括电缆外皮，或发生接地故障，尤其在电缆接头处可能性最大，故电缆接头处应认定为消防重点防护部位。

电力舱电缆有高压电缆（110 kV、220 kV），也有中压电缆（10 kV、35 kV）。对于不接地的中压系统，由于历史原因，我国目前仍有大量中压电网如10 kV配网采用不接地系统或经消弧线圈接地系统。当发生单相接地故障时由于故障电流很小，一般不大于10 A，我国电力部门规定该故障回路的电源侧保护装置可动作于信号，系统可带故障运行2 h，经了解，浙江省“上改下”（即电力线路从地上改入地下）后并未对此运行模式变更。由于管廊的运行环境不同于以往的架空线或直埋敷设，此时若电弧引起火灾，将大大影响到管廊的安全，其电弧火灾不拉闸甚至无法扑灭。参考现行国家标准GB 50217 - 2018《电力工程电缆设计标准》[6]和GB / T 50064 - 2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》[7]，DBJ33 / T 1278 - 2022第3.0.5条规定：“中性点非有效接地方式的电力系统电缆入廊，发生单相接地故障时其保护装置应动作于跳闸，否则严禁入廊。”

>>>>   火灾后排烟

综合管廊内发生火灾还有一个特点是，立即关闭通风风机。当火灾扑灭后为了尽快恢复供电供水供气，需开启风机排出烟气、清理火场、修复设施设备。DBJ33 / T 1278 - 2022第5.5.3条规定需排除高温烟气的火灾后风机应按排烟风机选型。

由于综合管廊特殊的结构形式，DBJ33 / T 1278 - 2022强化了防火分隔单元的概念，并对此作出了详细规定，如以下条款：

a. 4. 1. 5  综合管廊交叉口及各舱室交叉部位应采用耐火极限不低于3.00 h的不燃性墙体进行防火分隔，当有人员通行需求时，防火分隔处的门应采用甲级防火门，管线穿越防火隔断部位应采用阻火包等防火封堵措施进行严密封堵。

b. 4. 2. 3  各舱室人员出入口合并出地面时应采取有效措施确保原不同舱室和各防火分隔单元的独立性。

c. 4. 2. 4  不同舱室或同舱室不同防火分隔单元的通风口采用合并通风方式时，应采取有效措施以保证不同舱室之间防火分隔的完整性。

d. 4. 2. 5  各舱室通向夹层、由夹层通向地面的逃生口等处与其他部位应采用防火墙分隔。各通道及各现场设备间应设置甲级防火门。

由于综合管廊各舱室正常运营时均为无人但偶尔会有少量人员巡检，此时如果发生火灾，不建议通过着火单元的逃生口疏散，因为烟气、火势均向上，在此防火分隔单元逃生很不利。DBJ33 / T 1278 - 2022给出了建议的疏散路径如图1所示。