2 各類型隧道火災(zāi)自動(dòng)探測報(bào)警技術(shù)的優(yōu)劣比較
現(xiàn)在國內(nèi)公路隧道設(shè)計(jì)施工中常用的隧道火災(zāi)自動(dòng)探測器按檢測原理可分為兩類:線型感溫探測器;點(diǎn)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(diǎn)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(shí),只有在隧道內(nèi)燃燒使空氣溫度升到特定值時(shí)才引起報(bào)警。由于隧道內(nèi)交通量大,風(fēng)速大,污染嚴(yán)重,這就必然存在以下缺點(diǎn):測溫反應(yīng)時(shí)間長,報(bào)警點(diǎn)和實(shí)際著火點(diǎn)位置有誤差,維護(hù)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(hù)的電纜上和電纜溝內(nèi),用以保護(hù)動(dòng)力電纜和控制電纜,不是用于公路隧道火災(zāi)報(bào)警的探測器。實(shí)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(jìn)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(shí),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(hào)報(bào)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(yuǎn)—連縣高速公路的焦沖隧道、石倉嶺隧道、浙江甬臺(tái)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(shí)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(bào)警、延遲或超報(bào)警。前幾年實(shí)施的中梁山隧道、縉云山隧道的自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)已經(jīng)癱瘓,造成極大的浪費(fèi)。
分布式光纖感溫探測器是一種先進(jìn)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(dòng)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(duì)其影響較小的場所進(jìn)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(bào)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(diǎn):由于隧道內(nèi)風(fēng)速大,離檢測源遠(yuǎn),所以測溫反應(yīng)時(shí)間長且不穩(wěn)定,系統(tǒng)的靈敏度和報(bào)警闕值調(diào)試調(diào)整困難,靈敏度調(diào)整過高則易誤報(bào),靈敏度調(diào)整過低則易漏報(bào),報(bào)警點(diǎn)和實(shí)際著火點(diǎn)位置有誤差。另外公路隧道環(huán)境很臟,隧道營運(yùn)一段時(shí)間后,光纖探測器表面會(huì)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(hù),需每隔3年更換激光發(fā)光源,維護(hù)費(fèi)用高??傮w造價(jià)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(tuán)專為公路隧道開發(fā)設(shè)計(jì)的專用火災(zāi)報(bào)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(hù),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(gè)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(shí)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)》中制定了應(yīng)用雙波長火焰探測器標(biāo)準(zhǔn)。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(shí)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(shí)間長及不穩(wěn)定,在一些交通量大、危險(xiǎn)等級(jí)高的場所以及須和固定滅火系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的場所要謹(jǐn)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(xiǎn)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(dòng)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)揮更大的作用。