2 各類型隧道火災(zāi)自動探測報警技術(shù)的優(yōu)劣比較
現(xiàn)在國內(nèi)公路隧道設(shè)計施工中常用的隧道火災(zāi)自動探測器按檢測原理可分為兩類:線型感溫探測器;點型感光探測器。
線型感溫探測器主要產(chǎn)品包括線性感溫電纜;空氣管差溫探測器;分布式光纖感溫探測器。點型感光探測器主要產(chǎn)品有雙波長火焰探測器。
線性感溫電纜屬于電纜產(chǎn)品,一般安放在隧道車道上部,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,只有在隧道內(nèi)燃燒使空氣溫度升到特定值時才引起報警。由于隧道內(nèi)交通量大,風(fēng)速大,污染嚴重,這就必然存在以下缺點:測溫反應(yīng)時間長,報警點和實際著火點位置有誤差,維護困難(需封閉隧道并附加登高設(shè)施)。感溫電纜主要適用于電纜溝和電纜橋架等場所,感溫電纜附在被保護的電纜上和電纜溝內(nèi),用以保護動力電纜和控制電纜,不是用于公路隧道火災(zāi)報警的探測器。實際使用效果不理想,故在現(xiàn)代隧道中一般不考慮設(shè)置線性感溫電纜。
空氣管差溫探測器曾是高速公路隧道應(yīng)用較多的產(chǎn)品,它是一種從原西德引進的技術(shù),在國內(nèi)有開發(fā)的類似產(chǎn)品。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,敏感元件銅管內(nèi)空氣受熱膨脹,利用該推力轉(zhuǎn)化為開關(guān)量電信號報警。近幾年來先后在重慶的中梁山隧道、縉云山隧道、廣東清遠—連縣高速公路的焦沖隧道、石倉嶺隧道、浙江甬臺溫高速公路的大溪嶺—湖霧嶺隧道(4.12 km)等應(yīng)用。應(yīng)用實踐證明:該產(chǎn)品的質(zhì)量也未過關(guān),產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性低,靈敏度調(diào)節(jié)難以穩(wěn)定,容易產(chǎn)生誤報警、延遲或超報警。前幾年實施的中梁山隧道、縉云山隧道的自動火災(zāi)報警系統(tǒng)已經(jīng)癱瘓,造成極大的浪費。
分布式光纖感溫探測器是一種先進的光纖技術(shù)應(yīng)用于測溫的產(chǎn)品,可替代感溫電纜應(yīng)用于特殊的工藝場合,可精確測定溫度值,且本質(zhì)防爆,可應(yīng)用于封閉的動力電纜隧道的溫度監(jiān)測、化工廠的輸油管線的溫度監(jiān)測及其他環(huán)境溫度對其影響較小的場所進行溫度監(jiān)測。工程應(yīng)用中必須緊靠需檢測的過熱源,且隨著一年四季的氣溫變化須做靈敏度和報警闕值的調(diào)整。如感溫電纜敷設(shè)于公路隧道頂部,那么它仍然保持感溫電纜的缺點:由于隧道內(nèi)風(fēng)速大,離檢測源遠,所以測溫反應(yīng)時間長且不穩(wěn)定,系統(tǒng)的靈敏度和報警闕值調(diào)試調(diào)整困難,靈敏度調(diào)整過高則易誤報,靈敏度調(diào)整過低則易漏報,報警點和實際著火點位置有誤差。另外公路隧道環(huán)境很臟,隧道營運一段時間后,光纖探測器表面會黏附汽車尾氣的油污及灰塵,使感溫效果更差;因正常通車狀態(tài)下不便清潔、維護,需每隔3年更換激光發(fā)光源,維護費用高??傮w造價比線性感溫電纜和空氣管差溫探測器高許多。
雙波長火焰探測器是日本道路公團專為公路隧道開發(fā)設(shè)計的專用火災(zāi)報警探測器。該探測器利用火的特定波長及火焰閃爍頻率判定火災(zāi),不受隧道內(nèi)風(fēng)速影響,響應(yīng)速度快;安裝在隧道側(cè)壁易維護,并且是一種抗高污損的火焰探測器,能屏蔽行駛的車輛的頭燈和尾燈。日本是個多山的島國,隧道相當(dāng)多。早在1958年關(guān)門海底隧道初次設(shè)置空氣管感溫探測器,隨后的鈴鹿隧道、日本坂隧道的重大火災(zāi)使日本政府相當(dāng)重視火災(zāi)探測器的研究。在大量的車輛燃燒實驗基礎(chǔ)上,于1979年開發(fā)出雙波長火焰探測器,并取得良好應(yīng)用效果。1981年在日本的《公路隧道消防設(shè)施設(shè)置標準》中制定了應(yīng)用雙波長火焰探測器標準。日本的90%的隧道采用該產(chǎn)品,目前該產(chǎn)品在我國也有大量的應(yīng)用。
綜上所述,從傳感器的檢測原理及工程實例來看,感煙型火災(zāi)探測器不適用于公路隧道場所;感溫型探測器由于響應(yīng)時間長及不穩(wěn)定,在一些交通量大、危險等級高的場所以及須和固定滅火系統(tǒng)聯(lián)動的場所要謹慎選用;高污損型的火焰探測器是公路隧道內(nèi)較合適的火災(zāi)探測器,部分危險性高的隧道可采用高污損型火焰探測器和感溫型探測器相結(jié)合,以使火災(zāi)自動報警系統(tǒng)發(fā)揮更大的作用。