轨道交通消防系统PPT课件.ppt

城市轨道交通消防安全 1 知识目标 1 重点掌握城市轨道交通火灾的特点 危害 2 重点掌握防火安全管理的具体措施 3 重点掌握地铁火灾救援的方法 4 重点掌握城市轨道交通车站 列车火灾自救与逃生的方法 5 掌握防火的基本知识 6 掌握逐级岗位消防安全职责 7 了解城市轨道交通中常用的设施和消防器材的使用方法 2 能力目标 1 制定基本的防火安全措施的能力 2 组织一般火灾救援的能力 3 使用消防设施 设备的能力 4 组织乘客自救与逃生的能力 3 引导案例2003年2月18日上午9时 韩国大邱市1号线1079号地铁列车行驶至市中心中央车站时 一名男性乘客在车门打开的瞬间 点燃装满易燃液体的罐子 大火瞬间蔓延 在1079号地铁列车迅速燃烧时 地铁调度员仍允许另一辆列车1080号进站 此时 地铁断电 列车不能行驶 1080号列车在无法开门的情形下也随即燃烧起来 驾驶员没有采取任何果断措施疏散乘客 仍请示调度如何处理 更不可思议的是 在事故发生5min后 调度居然还下达 允许1080号车出发 的指令 这次火灾事故伤亡惨重 共造成198人死亡 阅读材料 试从人员因素分析此次事故及其教训 4 城市轨道交通在运营期间可能发生的灾害分为自然灾害和人为灾害两大类 从世界城市轨道交通一百多年的历史教训来看 城市轨道交通灾害中发生频率最高 造成损失最大的是火灾事故 在城市轨道交通系统的众多危险因素里 火灾的危险度是最高的 特别是对地铁来说火灾可谓 第一天敌 所以 对以地铁为主的城市轨道交通系统来说 消防安全非常重要 5 一 燃烧的概念 燃烧 俗称 着火 可燃物与氧化剂作用发生的放热反应 通常伴有火焰 发光和 或 发烟现象 6 二 燃烧的类型 1 闪燃在一定温度下 液体 固体 表面上能产生足够的可燃蒸气 遇火能产生一闪即灭的燃烧现象 掌握燃烧类型的基本概念和有关知识 对于了解物质的火灾危险性和预防 扑救火灾是非常重要的 7 3 自燃可燃物在没有外部明火焰等火源作用下 因受热或自身发热并蓄热所产生的燃烧现象 4 阴燃没有火焰的缓慢燃烧现象 5 爆燃以亚音速传播的爆炸 2 着火可燃物在氧气中受火源的作用表面发生持续燃烧的现象 8 三 燃烧的必要条件 可用一个燃烧三角形来表示可燃物温度 点火源 氧化剂 助燃物 只有具备了可燃物 温度 氧化剂这三个必要条件 燃烧才能够发生 才能构成一个燃烧三角形 重点讲日常如何防火 9 四 燃烧的充分条件 要使燃烧能够持续发生 必须同时具备如下条件 1 一定的可燃物浓度 2 一定的氧气含量 3 一定的着火能量 4 未受抑制的链式反应 10 防火的基本措施 1 控制可燃物如以难燃或不燃材料代替易燃材料 对性质相互抵触的化学危危陀险物品采用分仓 分堆存放等 2 隔绝空气如对密闭容器抽真空 在容器内充入惰性气体等 3 消除着火源如在易燃易爆场所严禁烟火 在有火灾危险的场所严格控制电焊 气割等动火作业4 阻止火势蔓延 11 五 火源 从引起火灾的角度来说 火源有多种 常见的有 1 直接火源主要有三种 明火 指生产 生活用的焊接火 炉火 灯火以及火柴或打火机的火焰 香烟头等 电火花 指电气设备产生的电火花 它能引起可燃物质起火 雷电 是瞬时间的高压放电 能引起任何可燃物质的燃烧 2 间接火源主要有两种 加热阴燃起火 如棉布 纸张靠近灯泡 木板 木器靠近火炉烟道容易被烤焦起火等 物品本身自燃起火 指在既无明火又无外来热源的条件下 商品本身自行发热 燃烧起火 12 火灾通常都有一个从小到大 逐步发展 直到熄灭的过程 火灾过程一般可以分为初起 发展 猛烈 下降和熄灭五个阶段 在火灾初起阶段 一般为着火后5 7min 燃烧面积不大 火焰不高 辐射热不强 是扑救的最好时机 六 灭火的基本知识 13 七 灭火的基本原理 1 冷却灭火 水 把燃烧的物质用水冷却到其燃点以下 2 窒息灭火 CO2 N2 水蒸气 降低燃烧区域内的氧浓度到一定的数量下 3 隔离灭火 关阀门 泡沫灭火器 把可燃物和引火源分隔开来 燃烧就会自动中止 4 化学抑制灭火 干粉灭火气 通过化学反应的方式 把极其活泼的自由基消灭掉 从而达到灭火的目的 14 八 燃烧产物 燃烧产物通常指燃烧生成的气体 热量 可见烟等 生成的气体一般是指一氧化碳 氰化氢 二氧化碳 氯化氢 二氧化硫等 15 5 1地铁消防概述 一 地铁火灾特征二 车站防火分区三 消防标志四 火灾的分类五 灭火器的使用 16 1 排烟困难 散热慢 一 地铁火灾特征 地铁火灾的一个最重要特征是形成浓烟和热气浪 同时产生大量的有毒气体 这对于人员疏散是十分不利的 l 烟气对人的眼睛 喉咙 气管有刺激 2 地铁火灾容易形成气浪 3 浓烟使疏散指示器照明减弱 甚至失去指示功效 4 烟气流动方向与疏散方向相同 疏散人员需要与烟气进行 你死我活 的赛跑 5 地铁火灾后 新鲜空气补充较慢 亿使气体 中性带 降低 结果底层烟量增大 有毒气体增多 致使疏散迟误者中毒身亡 17 2 高温 高热全面燃烧 表5 1火灾标准时间温度曲线值 3 安全疏散困难 1 有些地下建筑内的各种可燃物质 燃烧时会产生大量烟气和有毒气体 2 地下建筑发生火灾时 室内由于正常的照明电源被切断 变得一片漆黑 3 温度升高快 对人体危害大 4 疏散距离长 路径复杂 火灾时逃生的出口和路线比地面建筑少 19 表5 2可燃物质燃烧时产生的有毒气体表 20 4 扑救困难 危害大 1 由于浓烟或停电造成一片漆黑 使得火场指挥员无法迅速确定起火点 2 地铁是长通道空间 而每个呼吸器使用时间有限 消防救护人员佩戴呼吸器进行一次性活动的范围受到限制 3 在地铁内的消防队员 既要经受辐射热的照射 又要经受高温气浪的冲击 接近火点是相当困难的 4 灭火剂的使用 一般来说 灭火器效果是非常理想的 但是地下空间火灾时 灭火剂效果一般 5 进口少 消防队员之间难以进行战术配合 由于地下空间限制 加上浓烟 高温 缺氧 视线不清 通信中断等原因 救援人员很难了解现场情况 且大型的灭火设备无法进入现场 救人 灭火困难大 救护工作十分困难 21 5 人员密集 易造成群死群伤 6 经济损失巨大 社会影响严重 地铁区间隧道出人口少 通道窄 疏散距离长 人员多 因此造成的人员恐慌和行动混乱程度比在地面建筑物中严重得多 易发生挤踩事故 单向高峰每小时乘客载运量30000 90000人次 22 1 防火分区的意义 地铁车站面积多在5000 6000m2 一旦发生火灾 如无严格的防火分隔设施 势必蔓延成大面积火灾 造成不应有的损失 2 防火分区的划分 3 防烟分区的划分 二 车站防火分区 23 1 消防标志的意义总结以往的火灾事故 往往是在发生事故的初期 人们看不到消防标志 找不到消防设施 而不能采取正确的疏散和灭火措施 以致造成大量人员伤亡 因此 消防标志不但是消防官兵处理火险时的好帮手 也是群众在火灾危急关头的救命符 2 红色消防标志牌红色的消防标志牌用于说明各种消防设备 设施安装的位置 引导人们在发生火灾时采取合理正确的行动 3 绿色发光疏散指示标志绿色的发光疏散指示标志设置在疏散走道和主要疏散路线的地面或靠近地面的墙上 三 消防标志 24 图5 1常见消防标志 红底 25 26 图5 3常见消防标志 绿底 27 消防安全管理 1 消防硬件系统 28 依据 火灾分类 GB T4968 2008 国家标准 火灾根据可燃物的类型和燃烧特性 分为A B C D E F K七类 如下表所示 四 火灾的分类 29 1 灭火器的用途灭火器担负的任务是扑救初起火灾 一具质量合格的灭火器 如果使用得当 扑救及时 可将一切损失巨大的火灾扑灭在萌芽状态 因此 灭火器的作用是很重要的 2 灭火器的分类灭火器的分类方法很多 通常按充装灭火剂的类型来划分 常见的有以下四种 五 灭火器的使用 30 图5 5灭火器分类图示 31 干粉灭火器适用于易燃 可燃液体 气体及带电设备的初起火灾 ABC类火灾 干粉灭火器药剂的主要成份是碳酸氢钠 即小苏打和磷酸氢二铵 32 二氧化碳手提式灭火器结构简单 操作灵活 使用方便 具有灭火速度快 效率高 可连续或间歇喷射等优点 适用于扑救油类 易燃液体 固体有机物 气体和电气设备的初起火灾 33 泡沫灭火器主要适用于扑救各种油类火灾 木材 纤维 橡胶等固体可燃物火灾 34 清水灭火器采用清水作灭火药剂 加入一定量的添加剂 可扑灭纸张 木材 纺织品等引起的A类火灾 35 3 灭火器的使用方法及步骤用途第一步 识别灭火器的型号 如图5 6所示 第二步 判断火势 正确选用相关类型的火火器 第三步 对灭火器进行检查 看是否能正常使用 如图5 7所示 36 图5 6灭火器型号图示 37 图5 7灭火器检查图示 38 3 灭火器的使用方法及步骤第四步 站在上风位置 迅速采取正确的操作方法 将火源扑灭 摇 防止灭火器内灭火剂凝固 影响灭火效果 如图5 8所示 拔 拔出保险栓 如图5 9所示 瞄 瞄准火焰根部 如图5 10所示 压 压下灭火器手柄 如图5 11所示 扫 左右扫射 如图5 12所示 39 图5 8摇动灭火器图示 图5 9拔出保险栓图示 40 图5 11压灭火器手柄图示 图5 10瞄准火焰根部图示 41 图5 12左右扫射图示 42 一 火灾自动报警系统的功能二 火灾自动报警系统的组成三 FAS全线网络构成 5 2火灾自动报警系统 43 1 中央级功能接收 显示并储存全线主要火灾报警设备的运行状态 接收由车站级设备传送的各探测点的火灾报警信号 显示报警部位及自动记录 自动和人工手动确认火灾报警 根据火灾发生的实际情况 自动选择预定的解决方案 向各消防控制室发出消防救灾指令和安全疏散命令 图形控制中心PC机通过无线发射台及时向市消防局119无线报警台进行火灾报警 向消防部门通报灾 接收主时钟的信息 使FAS时钟与主时钟同步 一 火灾自动报警系统的功能 44 45 2 车站级功能监视车站及所辖区间消防设备的运行状态 接收车站及所辖区间火灾报警或重要系统 设备的报警 并显示报警部位 向消防指挥中心报告灾情 接收消防指挥中心发出的消防救灾指令和安全疏散命令 通过车站级的消防联动控制接口向机电设备监控系统EMCS发出救灾模式指令 由EMCS启动消防联动设备 通过消防广播系统和闭路电视监视系统 对乘客进行安全疏散引导 46 1 图形控制中心系统配置两台计算机 分别为监控管理操作终端和历史资料存档管理操作终端 可以以图形和文本两种方式处理事件 能对事件进行合理分类及过滤筛选 可以通过对事件存储文件的分析 了解何时发生何事 便于分析事件发生的原因 2 车站级火灾自动报警系统 二 火灾自动报警系统的组成 47 4 消防联动控制系统的配置图5 14为车站级FAS构成框图 5 消防广播通信系统消防广播消防通信图5 15是火灾自动报警流程 48 图5 13FAS现场设备网络图 49 3 现场设备图5 13所示为FAS现场设备网络图 手动火灾报警按钮感温电缆光束式感烟探测器探测模块控制模块 50 图5 14车站级FAS构成框图 51 图5 7火灾自动报警流程图 52 FAS系统全线网络为独立的光纤环网 图形控制中心PC机和各车站级火灾报警控制盘FACP盘分别是网络上一个节点 各节点为同层网络 为了保证全线网络可靠性 采用闭环通讯方式 在通讯线路发生单点故障时仍可保证系统的运作 当发生单点断开 单点接地 线间短路 开路或接地故障时仍能具备信号传输能力 在出现多点故障时 网络重新配置成多网络 系统将对每个能够传送及接受网络信息节点继续作出反应 本机的响应因其数据驻留在每个节点上而总是被执行 保持了系统最大限度的生存能力 三 FAS全线网络构成 53 4 图形控制中心两台PC机是网络上的两个节点 当主监控机发生故障时 另一台PC机能在人工干预下迅速切换为主监控机 使两台PC机互为备用 5 FAS系统全线网络的通讯传输介质为光纤 每个节点使用通讯专业提供的光缆里的4根光纤 如图5 16所示 三 FAS全线网络构成 54 图5 16FAS全线网络构成图 55 案例 广州地铁三号线车辆段火灾自动报警及消防联动系统的设计 广州地铁三号线车辆段及综合基地位于番禺区洛溪沙滘岛的中心区 临近厦滘站附近 车辆段及综合基地共设房屋17座 总建筑面积共8 91万平方米 段内的综合办公楼 运用库 检修库及材料总库 运转楼 调机库 洗刷机控制室 试车机具间 蓄电池检修间等房屋 牵引 降压混合变电所等主要生产 办公房屋设置了火灾自动报警系统 简称FAS 三号线FAS采用的是北京西门子西伯乐斯电子有限公司AlgoRexCS11火灾自动报警系统设备 56 系统构成 在车辆段共设有5个火灾自动报警控制盘 FACP 设置位置 车辆段综合办公楼1 2号楼综合办公楼3 4号楼综合办公楼5号楼 运用库及运转办公楼 检修库及材料总库 综合办公楼作为车辆段内的消防区域控制中心 车辆段内FAS各控制盘采用光纤环形连接 自成一个环网 并通过综合办公楼的FACP与全线网络相联 同时在综合办公楼与主控系统设置接口 将车辆段内的火灾报警信息传至主控系统 57 系统构成 在车辆段内设置全线的维修终端 维修终端设置于综合楼4号楼305房 配有1台FACP 1台图形监视计算机 台式工业级计算机 1台打印机和1台UPS不间断电源 该终端为FAS全线网络的一个节点 用于FAS系统管理人员的培训 培训中心的FACP不与全线网络相连 包括1台FACP 1台图形监视计算机 台式工业级计算机 若干报警回路及烟感探测器 输入模块和手动报警按钮等 58 系统设计特点 全线设置骨干传输网和FAS维修网 车辆段自成FAS光纤环形网络 段内FAS分两级监控 即车辆段控制中心和就地级 三号线FAS集成在主控系统中 车辆段FAS通过车辆段控制中心上主控系统的骨干网 将信息传至三号线全线控制中心 车辆段的消防联动系统由FAS单独设置 各FACP除实现自动联动外 在紧急情况下可实现手动后备操作控制 车辆段检修库 运用库等高大厂房内设置红外光束感烟探测器 59 系统设计特点 车辆段危险品库 喷漆库等易产生爆燃的场所设置红外火焰探测器 车辆段食堂设置可燃气体探测器和感温探测器 在各消防控制室的火灾自动报警控制盘上设置一个手 自动转换开关 正常情况下打到自动位 即一个报警设备报警就连动相关设备 在设备检修或测试的情况下打到手动位 当报警设备报警时不联动设备 由人工启动相关设备 FAS接收气体灭火控制盘的5个反馈信号 即预报警 确认报警 系统故障 气体释放 手 自动转换 60 系统主要功能 车辆段FAS车辆段图形监视计算机设于车辆段区域消防控制中心 监视和控制整个三号线车辆段火灾报警系统 车辆段各建筑的火灾报警控制器通过通信网络能够与车辆段区域消防控制中心的终端设备进行数据通信 传输必要的防灾报警监控信息 车辆段火灾报警控制盘设于车辆段的各消防控制室内 发生火灾时 消防控制室作为现场指挥中心 对有关消防设施进行联动控制 按预定的防灾模式运行 车辆段消防控制室不设专职消防值班员 而由值班员兼任 监视火灾报警 确认火灾灾情并报告全线控制指挥中心 接收全线控制指挥中心发出的消防救灾指令 控制有关消防联动设备 组织现场救灾 图形监视计算机显示系统的详细信息 包括 火灾报警部位 设备安装位置 设备运行状态 故障报警信号 有关消防设施的动作状态返回信号等 并能够实时打印输出各种有关数据报告 火灾时 图形计算机应自动弹出相应报警区域的平面图 并发出声光报警 61 车辆段FAS监视车辆段及所辖区域消防设备的运行状态 接收车辆段及所辖区域火灾报警及重要设备房间的报警 并显示报警部位 向全线控制指挥中心报告灾情 接收其发出的消防救灾指令和安全疏散命令 车辆段区域消防控制中心设置火灾报警外线电话 并与广州市消防局119报警台联网 及时通报有关车站火灾灾情 62 维修终端的功能维修终端具有中央级系统管理工作站的功能 并能存储操作人员的各项记录 进行历史档案管理 可以作为后备的系统管理工作站 必要时 维修终端可自动升级为中央级系统管理工作站 完成中央级的功能 维修终端能对全线设备进行在线管理和操作 维修终端在正常情况下不赋予对全线设备的操作功能 只在维修终端升级为中央级系统管理工作站或特殊授权后方能对全线设备进行操作 63 培训中心培训中心设置在车辆段 设一套模拟车站火灾报警检测网络 通过检测网络 可以模拟和演示火灾的探测 确认及设备联动的过程 培训中心能对消防值班人员实现上岗前的模拟操作培训 可对FACP的各种电路板 探测器 监测模块和手动报警按钮等进行检测 64 火灾确认 火灾确认条件主要有 任意区域内任意一个手报报警 任意区域内任意一个探测器 烟感 温感 红外线 火焰及可燃气体探测器 报警 再加一个手动报警按钮报警 自动灭火系统发出确认报警信号 注 在各消防控制室的火灾自动报警控制盘上设置一个手 自动转换开关 正常情况下打到自动位 即一个报警设备报警就连动相关设备 在设备检修或测试的情况下打到手动位 当报警设备报警时不联动设备 由人工启动相关设备 65 消防联动 在车辆段 FAS收到手动报警按钮 探测器发出的火灾报警信号 自动灭火系统发出火灾预报警信号后 火灾报警控制盘及工控机应发出声光报警 在收到任一个手动报警按钮火灾报警信号后 应自动启动消火栓泵 并激活警铃 若系统处于自动状态 火灾报警控制盘启动消火栓泵 启动报警区域内的消防警铃 切除报警区域内非消防电源 接通报警区域内应急照明电源 启动报警区域内的排烟风机 关闭电动风阀 将电梯迫降至首层 将本层及相邻楼层消防广播切换至火灾状态若系统处于非自动状态 则消防控制室值班人员在消防联动盘上启动消火栓泵 启动相关火灾模式 手动将消防广播切换至火灾状态 66 67 一 灭火系统的选择二 细水雾灭火系统三 气体灭火系统四 IG 541系统 5 3自动灭火系统 68 1 灭火系统 器材的选择 地铁消防应根据不同部位的环境条件 器材安装 设备特点等要求 选择相应的灭火系统和器材 在车站的公共区 应以消防栓系统为主 将整个车站覆盖在消防栓的保护范围内 在车站的设备用房 由于仪器众多 设备复杂 在此类相对封闭的区域应以气体自动灭火系统为主 自动喷水系统在公共区的作用不是很显著 甚至会造成地滑影响人群疏散的速度 因而在车站的公共区可不设置自动喷水灭火系统 一 灭火系统的选择 69 在区间隧道中要沿线布设消防栓灭火系统 条件允许时还可在区间隧道中加装移动式灭火系统 移动式灭火系统宜采用泡沫灭火剂 无论是在车站 区间隧道 地铁列车上 都要配备一定数量的灭火器 70 2 自动灭火系统的意义在城市轨道交通工程中 自动灭火系统保护对象的火灾类型主要包括A类和E类火灾 诸于主变电站 变配电站 信号设备室及车站控制室等保护对象 属于车站的重要部位 不但设备价格昂贵 而且发生火灾等意外事故时容易导致城市轨道交通中断 影响整个城市轨道交通的运行安全 因此上述场所均采用自动灭火系统进行保护 自动灭火系统由存储输送灭火介质的管网子系统和探测报警的控制子系统组成 平时由后者监视防护区的状态 并按预先设定的控制方式启动灭火装置 达到扑救防护区火灾的目的 71 3 常见自动灭火系统目前常用的自动灭火系统主要归纳为以下几大类 CO2 气溶胶 惰性气体灭火系统 卤代烃类化学气体灭火系统和水灭火范畴的细水雾系统 其中CO2灭火系统和气溶胶灭火系统不适用于城市轨道交通 72 1 细水雾灭火系统的原理使用经过特殊构造的细水雾喷嘴 通过水与雾化介质作用而产生水微粒 水微粒受热蒸发产生体积急剧膨胀的水蒸气 大约1700倍 上述过程一方面冷却燃烧反应 另一方面 大量产生的水蒸气能降低封闭火场的氧浓度 起到窒息燃烧反应的作用 达到双重物理灭火的效果 2 细水雾灭火系统的特点细水雾灭火系统的特点如表5 4所示 二 细水雾灭火系统 细水雾灭火喷头 细水雾灭火系统遇火 73 表5 4细水雾灭火系统的特点 74 1 卤代烃类气体灭火系统 1 卤代烃类气体灭火系统的原理卤代烃类气体灭火剂通过化学作用抑制燃烧过程中的化学反应达到灭火目的 常用的有两种 即七氟丙烷和三氟甲烷 按贮存压力又分为2 5MPa 低压 与4 2MPa 高压 两类 影响其灭火效果的主要因素与其他气体灭火系统相同 一方面是防护区封闭情况 另一方面是灭火介质来源受限 不可以持续灭火 2 卤代烃类气体灭火系统的特点卤代烃类气体灭火系统的特点如表5 5所示 三 气体灭火系统 75 表5 5卤代烃类气体灭火系统的特点 76 2 惰性气体类灭火系统 1 惰性气体类灭火系统的原理惰性气体类灭火系统的原理是 主要靠物理窒息作用将防护区内的氧气浓度降低至不支持燃烧的范围而达到灭火的目的 影响其灭火效果的主要因素与其他气体灭火系统相同 一方面是防护区封闭情况 另一方面是灭火介质来源受限 不可以持续灭火 目前最常见的有三种 即氮气 烟烙尽INERGEN IG 541 和氩气 惰性气体灭火介质取自于大气 属环保型灭火剂 2 惰性气体类灭火系统的特点惰性气体类灭火系统的特点如表5 6所示 77 表5 6惰性气体类灭火系统的特点 78 1 IG 541系统的结构形式采用组合分配系统 这种形式能减少灭火剂的总用量 因为每一个组合分配系统是用其中最大用量保护区的用量数作为系统的总用量 而不必以各保护区的需用量累加起来作为总用量 分散设置的方式 四 IG 541系统 79 2 系统灭火原理作为灭火药剂的IG 541气体 由52 的氮气 40 的氩气和8 的二氧化碳这三种自然存在于大气中的气体组成 对扑灭A B C类火灾有效 当IG 54l气体依规定的设计灭火浓度喷放于需要保护的区域中时 可以在1min之内将区域内的氧气迅速降至12 5 使燃烧无法继续进行 同时 在这样低的氧气浓度下 由于保护区域中的二氧化碳浓度已从自然状态下的低于l 提高到4 促使人的呼吸速率比平时加快 可以在单位时间内吸人更多的氧气以维持正常的生命所需 其中的氩气 还具有加强IG 54l气体在所保护区域中的流动性 进一步提高灭火效率的作用 80 3 IG 541系统的组成IG 541气体灭火系统由管网系统和报警控制系统组成 81 82 4 IG 541系统的操作方式 83 图5 17气体灭火系统动作流程方框图 84 5 IG 541系统的主要接口系统主要接口有与通风和空调系统的接口 与火灾自动报警系统的接口 与低压配电系统的接口 85 一 车站设备区 包括无气体保护房间 火灾应急处理程序二 车站站厅公共区火灾应急处理程序三 消火栓系统与消火栓操作 5 4地铁火灾救援