我國(guó)是世界上公路 多，總長(zhǎng)度 長(zhǎng)的國(guó)家，隨著時(shí)代的變遷，公路等級(jí)也在不斷提高使得道路隧道的建設(shè)規(guī)模和技術(shù)難度也隨之加大。在我國(guó)廣大的北方地區(qū)，冬季環(huán)境溫度常常處在冰點(diǎn)之下，甚至低于－30℃，因此需要對(duì)公路隧道內(nèi)較長(zhǎng)時(shí)間處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的消防管道內(nèi)的水進(jìn)行防凍處理，以防止因出現(xiàn)凍堵現(xiàn)象而使消防系統(tǒng)陷于癱瘓。長(zhǎng)期以來(lái)，冬季北方地區(qū)隧道消防管道伴熱防凍是一大難題，消防管道伴熱系統(tǒng)較好地解決了這一難題。
目前管線防凍通用的有4種：
首先為排空防凍(干式消火栓系統(tǒng))其主要特點(diǎn)是隧道消防管道內(nèi)是空置的，管路內(nèi)無(wú)水。如果突然發(fā)生火災(zāi)，隧道火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)接到報(bào)警信號(hào)，開(kāi)啟快速排氣閥和電動(dòng)啟閉閥，將管道內(nèi)空氣迅速排除，啟動(dòng)水泵將管道內(nèi)充滿水，水流從消火栓中流出，管道在短時(shí)間內(nèi)由干式系統(tǒng)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)闈袷较到y(tǒng)，在消火栓口接出水龍帶和水槍達(dá)到滅火的目的。針對(duì)不同的季節(jié)，排空防凍需要進(jìn)行充放水維護(hù)管理。與電伴熱保溫相比，排空防凍具有無(wú)需保溫、沒(méi)有漏水的優(yōu)點(diǎn)，但是存在著需要一定的充水時(shí)間，使用消火栓的時(shí)間滯后于濕式系統(tǒng)，排氣閥有可能堵塞，不能有效排除管道的空氣等缺點(diǎn)。此外這種消防管線防護(hù)方式，有著一定的隱患，充水時(shí)間的長(zhǎng)短，會(huì)影響救火速度，及時(shí)性較低，新疆香格里拉大酒店起火，就是因?yàn)槌渌畷r(shí)間過(guò)長(zhǎng)，延時(shí)了15分鐘，導(dǎo)致災(zāi)后香格里拉大酒店損失慘重。
其次為循環(huán)放水保溫，其原理是利用地下水較高的熱容量，通過(guò)對(duì)管道充入地下水，管道內(nèi)的水如果降溫接近5℃，然后將之排入滲井，再補(bǔ)充進(jìn)新的地下水，使水流動(dòng)循環(huán)起來(lái)，這種水不停地充入排出保證管道內(nèi)的水溫在5℃以上，對(duì)管道進(jìn)行保溫的方法即循環(huán)放水保溫。循環(huán)水保溫方案表面上雖然比電伴熱保溫節(jié)省很多電能，但是此保溫方案適用于地下水資源充足、水溫大于10℃的地區(qū)，它是打井取水，然后將溫度降下來(lái)的水排滲到地下，水資源可以循環(huán)利用。對(duì)于水資源并不豐富的北方大面積地區(qū)來(lái)說(shuō)，其實(shí)并不實(shí)際。
此外充注防凍液防凍是在消防管網(wǎng)內(nèi)用防凍液作為循環(huán)介質(zhì)，從而達(dá)到防凍的目的。具體過(guò)程是用防凍液充滿隧道內(nèi)消防管網(wǎng)，火災(zāi)發(fā)生防凍液噴出后，隨即噴出蓄水池內(nèi)的水，防凍液規(guī)格和質(zhì)量不同防凍效果也會(huì)有所不同。防凍液與水一樣，具有比熱大、蒸發(fā)潛熱量高的優(yōu)點(diǎn)，該防凍方案免除了絕熱保溫和電伴熱的初投資費(fèi)及運(yùn)行費(fèi)，而且防凍液具有不結(jié)垢的特點(diǎn)，能避免系統(tǒng)管道產(chǎn)生大量水垢。選擇的防凍液應(yīng)具有防凍性、阻燃性和不以上隧道是按1km考慮，在實(shí)際工程中也有10多千米的特長(zhǎng)隧道，供水時(shí)間就得1h以上;并且有可能管路堵塞，必須通過(guò)隧道中間聯(lián)通管進(jìn)行供水，供水距離加大，時(shí)間會(huì)相應(yīng)的增加。這樣在十分緊急的火災(zāi)情況下，消防水在短時(shí)間之內(nèi)供不過(guò)來(lái)，錯(cuò)過(guò) 佳救援時(shí)間，火勢(shì)也得不到控制，所以當(dāng)隧道長(zhǎng)度超過(guò)2km時(shí)，不適合使用排空防凍保溫方案。
消防管道伴熱系統(tǒng)是將電熱帶直接纏繞消防管道來(lái)補(bǔ)充熱損失，沿自身長(zhǎng)度范圍調(diào)節(jié)管道系統(tǒng)每一個(gè)控制點(diǎn)的水溫，使水溫維持在要求的溫度范圍，從而達(dá)到管道伴熱、防凍的目的。管道電伴熱帶溫度達(dá)到上限時(shí)，電伴熱帶自動(dòng)停止熱輸出;反之，水溫降到下限時(shí)，伴熱帶自動(dòng)啟動(dòng)熱輸出。通過(guò)伴熱帶控制箱內(nèi)的空氣開(kāi)關(guān)與交流電流越限報(bào)警隔離變速器，及時(shí)切斷與接通電源，以達(dá)到管線防凍目的。電熱帶在消防管線上形成有管線電伴熱防凍保溫層。
綜上所述電伴熱、排空防凍、循環(huán)放水保溫、充注防凍液等四種嚴(yán)寒地區(qū)水消防管道伴熱方案進(jìn)行了詳細(xì)論述，并在系統(tǒng)構(gòu)成、保溫效果、滅火效率、工程造價(jià)、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用、維護(hù)難度、適用范圍等方面對(duì)各方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了深入的技術(shù)比較， 終得出管道電伴熱帶系統(tǒng)是現(xiàn)階段公路隧道 為可行實(shí)用的消防管道伴熱措施。
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