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。     

基于对流-导热耦合作用的寒区隧道保温隔热层研究

寒区隧道的抗冻措施研究对隧道建设有重要意义,基于对流-导热耦合作用的非稳态传热有限差分计算模型,计算分析寒区隧道多年冻土和非冻土段外贴式及中隔式保温隔热层的保温隔热效果,并对寒区隧道纵向铺设保温隔热层后的抗冻效果展开研究。结果表明:1)在非冻土地层外贴式保温层保温效果较佳,在多年冻土地层中隔式隔热层隔热效果较佳,两者效果相差不大;2)受周期性入口风温的影响,隧道衬砌背后温度呈现周期性变化,变化幅度逐年递减。在材料、施工允许的前提下,建议采用外贴式保温隔热层;设计时,保温隔热层厚度应作经济技术比选。本文研究成果可供寒区隧道设计者与研究者参考。     

曲线寒区隧道保温层铺设长度计算方法研究

为探究隧道曲率对保温层设计以及隧道纵向温度场分布的影响,以河北延崇高速金家庄隧道为研究对象,采用理论推导、CFD模拟的方法探讨隧道曲率对寒区隧道温度场分布特征的影响,并推导出不同曲率下的隧道保温层铺设长度计算方法。研究结果表明:1)隧道的曲率造成了隧道内空气的非对称流动,进而造成隧道左右侧对流换热不对称,以及温度分布的不对称,且曲率越大,非对称现象越明显;2)隧道内外侧的边界层空气速度差异随曲率的增大而增大,由于离心力造成的偏移效应在隧道进洞深度150m处出现并迅速达到稳定;3)提出的保温层铺设长度计算公式考虑了曲率造成的隧道内温度非对称现象,可用于计算不同曲率隧道的保温层铺设长度。     

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。     

季节性寒区隧道温度场规律数值分析

为研究季节性寒区隧道围岩温度场的变化规律,以吉林图珲高速东南里隧道为依托,通过ANSYS建立数值模型,分析了深埋和浅埋条件下围岩的温度随保温层厚度的变化规律。结果表明,相同时刻沿衬砌表面从拱脚到拱顶路径的温度值不断减小,在拱顶位置处达到最小值;隧道衬砌及背侧一定深度内围岩各点的温度时程曲线呈正(余)弦函数变化,并且随着距衬砌表面距离的增大,围岩温度时程曲线呈现出的正(余)弦波动趋势越不规则,振动幅度也逐渐减小;保温层安装位置对围岩温度场的影响较小,而围岩最低温度的变化则主要集中于前5年内。在隧道防抗冻设计中,保温层厚度不能一味增大,应根据现场的岩体和温度选取经济有效的保温方法。     

季节性冻土区隧道温度场分析与预测

为预防季节性冻土区隧道因防寒保温措施设置不足引发的冻害,研究季节性冻土区吐库二线中天山隧道温度场变化规律及其防寒保温参数。基于围岩温度场现场测试研究,利用ANSYS有限元软件,同时考虑水文地质条件、混凝土衬砌水化热、大气温度和地温随时间变化等影响因素,预测、比较隧道施加保温层和未施加保温层的冻融循环圈。总结出设置保温边沟和设置厚度≥5cm、导热系数≤0.03W/(m•K)的保温层是必要和合理的。     

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。     

高寒高海拔隧道保温层敷设方式及设计参数优化

为了深入探究高寒隧道保温层敷设方式及其设计参数优化的问题，以高寒高海拔特长珠角拉山隧道工程为背景，通过数值模拟重点研究了保温层敷设方式、设计厚度及导热系数参数的选择，并讨论了当地气温变化与保温层设计参数的关系。研究结果表明：在寒区隧道保温层设防区段，贴壁式敷设方式最佳；随着保温层厚度的增加，洞内冷空气影响范围逐渐减小，调热圈径深随保温层厚度变化的趋势用公式表达为f（x_h）=3.039e^{-0.280 9x_h}+13.8e^{-0.009 322x_h}；基于调热圈径深随保温层厚度增加的变化速率曲线及隧道结构安全，建议保温层厚度设计为5~10 cm；随着保温材料导热系数的增大，洞内冷空气影响范围逐渐增大，调热圈径深与导热系数关系趋势用公式表达为f（x_λ）=15.47e^{0.287 4x_λ}-3.829e^-39.05x_λ；基于调热圈径深随导热系数变化速率曲线及隧道结构安全，建议保温材料导热系数取0.020~0.035 W·（m·K）^-1；在假定保温层厚度为5 cm，导热系数为0.022 2 W·（m·K）^-1，通风时间4个月的情况下，只有当洞内气温大于-15℃时才能保证支护结构和围岩不受冻害影响。研究成果可为川藏铁路建设提供指导作用。     

青藏铁路多年冻土隧道隔热保温研究

从冻土隧道冻害产生的基本因素、冻融圈的变化规律分析,提出青藏铁路多年冻土隧道隔热保温的设计思路及“防水板+隔热保温层+防水保护层”的隔热保温结构形式,并结合围岩温度变化进行现场测试,分析得出围岩地温在逐渐回冻,从而验证了隔热保温设计的合理性,其设计方法及思路可为以后相关类似工程的设计提供参考。     

地铁特长海底隧道消防给水系统设计研究

目前国内地铁特长海底隧道消防系统的设置尚无明确标准可依,为了深入研究地铁特长海底隧道消防系统的设计标准,结合青岛、厦门等地的地铁特长海底隧道消防系统设计,分析了地铁特长海底隧道的火灾原因及特点,提出了特长隧道内消火栓、轻水泡沫及自动喷水灭火系统等典型方案设计建议,并对地铁特长海底隧道消防给水系统设计中的一些关键技术问题从方案比选等方面加以论述,其中包括一些关于地铁特长海底隧道消防给水系统设计方面的思考和体会。推荐消火栓系统+联络通道内设置高压细水雾系统,指出管材及管道结构安全是设计中应重点关注的问题。     

无砟轨道覆盖道砟层保温效果研究

温度变化会对无砟轨道轨道板的受力和变形产生显著影响,为降低无砟轨道轨道板的温度效应,通过试验对轨道板上覆盖保温道砟层内部温度进行了监测,推导了道砟层的导温系数和导热系数;研究无砟轨道表面覆盖道砟层的厚度对轨道板上表面温度的影响,提出无砟轨道覆盖道砟保温层的材料选用原则.研究结果表明:道砟层的导温系数可取0.87×10-...     

聚氨酯硬质泡沫塑料喷涂保温技术在消防车上的应用

聚氨酯硬质泡沫塑料喷涂保温技术在厢式车、冷藏车等专用车上应用较为广泛,是一种比较先进和成熟的技术,文章介绍和分析了其在消防车上的应用,阐明该喷涂保温技术在技术经济性上是可行的,在消防车行业有着较好的推广价值和前景。     

浅析轨道交通停车场给排水设计

该文通过工程实例,简要介绍了停车场市政水源确定、室外给水、排水、消防和室内给排水和消防的设计,并对停车场室外给水管网布置及运用检修库虹吸雨水排放做了一些探讨。     

轨道交通给排水及消防设计

本文概述轨道交通给排水及消防设计的范围,车站、车站管理楼及车辆维修基地的给排水概况,布置说明和设计标准等。     

地铁地下车站室外消火栓系统设计理念探讨

为设计出高性价比的地下车站室外消火栓系统，在认真研读《消防给水及消火栓系统技术规范》等相关规范及文献的基础上，提出新的室外消火栓分类方法，即供水类室外消火栓和救援类室外消火栓。根据对规范中“灭火救援要求”的理解，提出： 1）应保证提供满足消防需要的室外消火栓设计流量； 2）应保证及时将室外消火栓设计流量供应到火灾现场； 3）应保证消防队员及时赶到火灾现场的条件。通过分析建筑物消防水量取值的前因后果、水量组成及作用，根据对地下车站室外消火栓设计水量取值的理解，提出： 原则上应按《消防给水及消火栓系统技术规范》要求确定，但对条件特别困难的单水源地下车站可以适当减少，但不得小于20 L/s。同时，为满足“灭火救援要求”，对各种消防设施设计提出新的要求： 1）对可以不设置储存室外消防用水水池的单水源地下车站，其储存室内消火栓设计水量的消防水池应按室外消防水池标准设计； 2）对于单路供水的地下车站，2个水泵接合器均必须设计在消防水池15~40 m范围，且一定要考虑消防车停放及操作空间,注意水泵接合器数量不得随便增加，同时，在水泵接合器附近应设计必要的供水类室外消火栓，不能跨主干道共用室外消火栓及具有相同功能的室外消防水池，同样，水泵接合器和对应的供水类室外消火栓或消防水池也不能跨主干道设计； 3）建议在每个出入口5~40 m范围设置救援类室外消火栓。     

移动式远程供水系统

移动式远程供水系统作为一种消防装备中的新产品,在扑灭重特大火灾或抢险救援战斗中皆可发挥出巨大作用。通过对移动式远程供水系统的功能、原理构成和应用方式,以及优化结构等方面进行介绍与分析,为今后生产企业的设计、制造以及消防部队的采购提供了参考。     

侧向排烟城市道路隧道的水幕阻烟隔热性能研究

为探究侧向排烟城市道路隧道的水幕阻烟隔热作用,并为隧道的水幕设计和消防疏散提供参考,使用FDS软件对水幕模型进行数值模拟计算。在8 MW的火灾规模下,研究隧道顶部2个喷头和4个喷头2种布置方式,0.08、0.1、0.25、0.4 MPa 4种水喷头工作压力、侧向排烟量大小、排烟口间距和数量等主要因素对隧道水幕阻烟隔热性能的影响,分析比较烟气扩散范围、温度及能见度的变化规律,评估隧道疏散救援环境。结果表明： 水幕系统能抑制隧道内烟气的扩散,阻止隧道温度过快上涨,并能改善隧道内的能见度; 水幕系统在排烟量增加、排烟口间距减小、排烟口数量增加的情况下,阻烟隔热性能更明显; 水幕系统对隧道内能见度的改善作用只维持于火灾发生的前中期,后期效果将减弱,因此消防救援工作应在火灾发生的前中期开展。     

长江中下游典型污水系统提质增效案例研究

以长江中下游某城市南部污水系统为例,对污水系统外水入侵、高水位运行、进厂水质浓度低等问题进行分析,针对性的提出分片、分区、分阶段提质增效的思路,并给出降水位排查污水管网、市政管网系统整治、排水单元整治、污水管网优化运行等技术措施。先期实施的1#泵站片区通过上述措施,已挤出外水量约为12 708 m3/d,污水厂进水BOD5浓度由69.6 mg/L提升至78.3 mg/L,较整治前提升12.5%,城市污水集中收集率由61.6%提升至69.3%,基本实现了提质增效的阶段目标。