太阳能热水系统在隧道消防防冻中的应用探析

针对冬季寒冷气候条件下隧道消防管道水防冻问题,现阶段常采用电伴热技术手段。经多年工程应用可知,电伴热系统存在投入高、能耗高及稳定性差等诸多问题。为有效解决隧道消防管道水的防冻保温问题,本文基于陕北地区丰富太阳能资源的高效利用,以黄延高速公路扩能工程府村川隧道为研究对象,创新性采用太阳能热水系统对隧道消防管道进行内加热的技术原理,开展隧道消防防冻系统的设计与工程应用研究,并对太阳能热水防冻系统的运行效果进行了周期性监测。结果表明,太阳能热水系统用于隧道消防防冻方面具有可行性;通过设置合理的太阳能热水防冻系统,冬季气候条件下可保证消防管道水保持在设计温度要求范围内,能够有效提高隧道消防系统在冬季条件下使用可靠性。     

香炉山隧道消防系统的选择与设计

香炉山隧道全长约2 400 m,为目前辽宁省在建高速公路最长隧道。根据隧道长度和远期交通量,隧道消防等级为A级。隧道消防设施采用灭火器 消火栓给水系统 固定式水成膜泡沫灭火装置 泡沫-细水雾灭火系统。香炉山隧道冬季平均气温在-15℃,消防给水管道保温系统采用"电伴热为主,管道保温为辅"的技术措施来解决冬季保温问题。     

寒冷地区某交通枢纽地道消防设计

消火栓系统是地道消防的重要组成部分。研究的主要目的是结合实际工程探讨寒冷地区地道消防的设计思路。首先,结合规范要求分析了消火栓系统布局的影响因素;其次,对地道常用防冻措施的适用范围进行了分析,地道长度小于750 m时宜采用干式消火栓系统,大于750 m时宜采用电伴热措施;最后,通过实际计算提出了电伴热保温与干式消火栓系统的设计要点。     

并联式电伴热技术在隧道消防系统中的应用

为有效解决严寒地区公路隧道水消防系统因冻结失效问题,本文详细分析了现阶段常用的以电伴热为主动伴暖的消防保温技术基本原理及应用现状,以恒功率型并联伴热电缆为研究对象,在经济性、应用性、可发展性方面进行了深入探讨。分析结果表明,电伴热技术在管道保温防冻应用中具有普遍适用性,但也存在着前期投入大、运营成本高、热转换效率低的问题,仍需进一步改善。     

管道电伴热系统施工技术

本文结合国家高速公路包头至茂名线(G65)陕西境内黄陵至延安高速公路扩能工程的隧道水消防系统、灭火器系统、管道电伴热系统、水泵房设备、相关信号线缆、隧道横洞防火门,隧道火灾自动报警系统,加压消防水泵设备配电柜及配电柜至潜水泵、液位仪的低压电缆,水泵控制柜,火灾报警设备为控制系统预留的控制接口等工程施工实践,对关键施工工序和技术进行重点讨论,并对施工管理要点进行总结,对同类工程具有一定参考价值。     

天津海河隧道泡沫-水喷雾系统保温措施升级及改造

海河隧道泡沫-水喷雾系统在冬季寒冷条件下运行时，个别雨淋阀组出现局部结冰的现象，对隧道的安全运行造成一定影响。针对这一运营难题，通过现场实测温度及数据分析，对箱体保温进行散热量计算并实测加热功率，对隧道内不同部位的雨淋阀组制定不同的保温措施。得出如下结论： 1）寒冷地区隧道的泡沫-水喷雾系统雨淋阀组应考虑保温。 2）雨淋阀组的保温措施应结合实际情况，根据箱外温度，制定对应的保温措施。 3）洞口位置的雨淋阀组应设置电加热器保温。 4）设置电加热器的雨淋阀箱体，其热量损失与隧道内温度成反比；温度越低，散热量越大，能耗越大。     

寒区公路隧道消防管道放水保温模式优化研究

寒区公路隧道消防系统保温关系着隧道运营消防安全。为了优化寒区隧道消防管道放水保温方案,建立了管道保温计算模型,根据传热学原理,采用多工况对比优化分析的方法,分别计算了消防主管和消防支管的放水时间和放水量,并确定了合适的保温层厚度;运用ANSYS软件对消防支管在无保温层和确定保温层厚度下进行了管道温度模拟分析。结果表明: 保温层越厚保温效果越好,但厚度达到一定值时,保温效果增长不明显,其厚度合适取值为0.06～0.08 m;环境温度和保温层厚度相同时,消防系统不冻,消防主管控制着放水量,消防支管控制着放水时间,应遵循“消防支管勤放水,消防主管控制放水量”的原则;数值模拟结果验证了消防支管在0.08 m保温层时,间隔8 h放水能够满足管道不冻的要求。结果可为寒区隧道消防管道保温设计提供依据。     

寒区隧道围岩温度场变化规律及防冻保温分析

为解决寒区隧道的冻害问题,通过对现有寒区隧道保温措施调查分析,以青海省红土山隧道为依托,建立寒区隧道围岩温度场有限元分析模型,引入隧道环境温度实际监测数据作为模型分析温度参数与边界条件。分析了不同环境温度条件下保温层厚度对隧道围岩温度场的影响,计算了不同隧道环境下应铺设的保温层厚度,得到了不同风速、风温条件下隧道围岩温度场变化规律,探讨了沿隧道纵向分区段设置不同厚度保温层的效果。研究成果可为寒区隧道的保温防冻提供理论依据,并可为类似工程提供借鉴。     

泡沫玻璃在严寒地区隧道保温工程中的应用

针对工程所处地区的环境现状,采用泡沫玻璃进行隧道保温施工,研究了其物理化学性能,并着重分析研究其耐碱性能,提出了保温系统的构造方式,通过工程实例验证保温效果。结果表明泡沫玻璃构成的保温系统在工程中取得了良好的保温效果。     

高寒地区隧道路面发热电缆融雪化冰试验研究

我国在高寒地区修建的高速公路隧道越来越多。因为隧道进出口路面积雪结冰而导致的道路交通事故呈逐年上升趋势。隧道路面的融雪化冰问题日益成为制约道路交通安全的关键因素之一。近年来,发热电缆系统作为融雪除冰一种新技术得到了越来越多的关注。本文依托在建兰州至郎木寺高速公路晒经滩隧道,建立了发热电缆融雪化冰的试验段,通过对隧道内温度长期持续测量,探讨了发热电缆系统最佳设防长度;对试验段表层和内部的温度分布变化进行监控,探讨了甘肃省甘南地区沥青混凝土道路铺装发热电缆的功率及应用。研究结果表明:该地区的最佳设防长度为60m,外界气候条件(尤其是气温)是影响发热电缆融雪化冰效果的主控因素;使用反热毯可以大大提高发热电缆系统的工作效率;通过动态功率控制,可以实现不同降雪条件下和不同气候条件下的融雪化冰要求。     

鸭绿江界河大桥主塔液压爬模电伴热冬季施工技术

鸭绿江界河大桥22号主索塔混凝土采用电伴热进行冬季施工,自调控电热带模板保温系统给模板补充热量,维持其温度基本不变,当模板外电伴热带温度低于30℃时,系统自动启动工作,高于40℃时自动断开,解决了东北地区冬季高空混凝土的保温措施问题.     

严寒地区铁路隧道衬砌冻胀病害处治技术

严寒地区隧道衬砌因季节变化,在冻胀作用下极易破坏。东北某铁路隧道在确保运营和列车安全通行的条件下,对隧道衬砌进行了补强处理和保温处治,以避免隧道衬砌冻胀破坏。通过研究隧道病害特点及区域适应性,提出了已损二次衬砌加强和增设防寒保温措施的处治方案,采用脚手架快速施工技术、波纹板滑道安装技术、波纹板固定安全措施、波纹板+自发泡聚氨酯表层处理技术,有效保证了在列车通行条件下,对隧道衬砌的补强保温施工。隧道运营效果表明:处治施工方法和工艺合理、措施得当,补强保温技术可行,可为类似工程提供参考。     

海河特大桥墩柱混凝土冬期电伴热施工技术

海河特大桥墩柱混凝土冬期施工,采用电伴热技术。介绍电伴热基本原理,墩柱冬期施工电伴热系统设计、施工情况。为保证施工质量,采用电热系统,即在钢模板外侧用铝箔胶带固定电热带,外贴橡塑海绵保温层,通电后依靠电热带发热保温养护,靠电热带自限温的特性,补给模板内外温差引起的热散失,维持温度基本不变,防止冬期低温使墩柱混凝土受冻。     

公路隧道消防灭火系统优化设计研究

目前国内公路隧道消防技术标准尚不完善,为了更好地满足国内公路隧道消防灭火系统的设计,为以后相关规范的制定、工程的实施提供参考,调查研究了国内外公路隧道消防灭火系统的设置情况,依据国内外公路隧道消防技术标准规范、工程案例、实体火灾试验,分类提出了我国公路隧道应设置的消防灭火系统。     

基于Trnsys的寒区隧道地源热泵防冻系统研究

为减轻高寒地区隧道冻害问题,提出了太阳能-地源热泵联合运行系统,介绍了该系统的两种方案和两种运行模式。以大阪山隧道为依托,从系统效能、地温变化以及能耗情况,对系统的不同方案和不同运行模式进行模拟,分析比较得到结论:该系统的4种运行方式相对于传统地源热泵系统都有明显的节能效果,减少电能消耗5%~14%,系统COP均有所提高,地温变化更有利于地源热泵的开发利用,其中,方案二的提升效果远高于方案一,但是方案二采取垂直埋管形式,造价更高,需要结合实际工程情况对能效、造价进行考量,选择合适的方案。     

寒区隧道侧吹式空气幕保温系统及模型试验研究

冻害问题引起寒区隧道结构出现病害,不利于隧道的通行安全。为预防和控制关山隧道冻害的发生,提出一种新型的寒区隧道侧吹式空气幕保温系统。首先,构建空气幕阻隔效率的控制方程,并优化该系统的主要设计参数; 然后,设计并研制空气幕作用下保温装置内空气流场和温度场的试验系统,探究射流角度、射流风速、外界风速与阻隔效率之间的变化规律。试验结果发现： 1)空气幕射流角度最优值为55°~75°; 2)阻隔效率与外界风速呈反比,与射流风速呈正比; 3)侧吹式射流保温系统保温效果良好,可有效预防隧道冻害的发生。     

浅谈抗冻灭火液在隧道中的应用

严寒地区隧道消防管道防冻是亟待解决的工程问题,以G10绥芬河至满洲里高速公路博克图至牙克石段兴安岭隧道和扎敦河隧道工程为依托,介绍了隧道消防系统组成、防冻保暖措施及抗冻灭火液在严寒地区隧道工程消防系统中的应用与效果。抗冻灭火液能够使寒区公路隧道消防系统正常运行不冻结,比传统电加热系统节能环保,经济效益显著,具有广泛的应用前景。     

高速服务区太阳能-土壤源热泵耦合应用仿真模拟研究

本文依托曲港高速博野服务区被动房建设项目,坚持"被动优先,主动优化,经济适用"的基本原则,提出了一种新型绿色的服务区供能解决方案。即在被动房应用过程中,将太阳能与土壤源热泵耦合的技术用于新建或改造旧有高速服务区、收费站等附属建筑。本文以曲港高速公路博野服务区被动住宅建设项目为背景,通过分析太阳能—土壤源热泵耦合的各种运行方式,以及耦合系统工况下运行时间分配比的计算和仿真,研究了耦合系统与建筑热特性、本地气候条件、太阳能保证率、集热器控制条件、太阳能资源状况之间的关系。对太阳能—土壤源热泵系统的运行时间分配比和运行条件进行了分析和仿真模拟研究。对京津冀地区高速服务区耦合能源应用有参考意义。     

安琶特长隧道施工通风技术

为了解决特长隧道施工通风难题,以安琶特长隧道施工通风为实例,对不同阶段的施工通风方式,隧道施工通风需风量计算和自然风压计算; 对有利自然风压条件下射流增压需求进行了分析,并对射流巷道式通风应用效果进行了检验。结果表明： 采用射流巷道式通风,能满足特长隧道不同阶段的施工通风需求; 充分利用有利自然通风条件,能减少射流风机配置,节约成本,减少能耗。     

隧道消防系统设计

本文以实际工程为例,首先对隧道消防系统设计的具体参数进行了阐述,然后对隧道消防系统的具体设计进行了分析探讨,经过分析后,本工程针对隧道消防的特殊性选取干粉灭火器来作为消防的主要灭火方式,保证了隧道工程的运营安全。