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淺談三峽工程通航建筑物的消防設計

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  摘要:三峽工程通航建筑物一旦發生火災,損失和影響十分巨大。通過對火災發生原因的分析,對三峽通航建筑物消防設計提出了幾點設想,包括消防道路暢通、防火分隔、設置固定滅火裝置和安全疏散設施等。

  關鍵詞:消防設計;通航建筑物;三峽工程

  三峽工程永久船閘是世界最大船閘之一,三峽工程升船機是世界上規模最大的升船機,升船機和永久船閘一旦發生火滅,損失將十分巨大。

  1、三峽工程通航建筑物的火災危險性分析

  1.1起火原因復雜,預防工作難度大

  1.1.1通航建筑物自身內部火災

  通航建筑物內部的機械電氣系統,如升船機系統、閘門啟閉機系統、中心控制調度樓、變壓機房、電纜廊道等內設有大量的電器設備和數以千米汁的動力、控制、通訊電纜。這些電氣設備很可能由于各種原因,如電機過載、電纜頭爆炸、電纜老化短路、電氣用油著火、氧割電焊作業等釀成火災事故。

  1.1.2壩上通行的車輛、行人帶來火種,釀成火災

  一般來說,一座水利樞紐工程的壩頂部都要作為連結兩岸的通道使用,壩上各種車輛、行人來往頻繁,這無形中給通航建筑物帶來許多不安全因素,特別是從壩上經過的運載各種化學危險物品的車輛,其火災危險性更大。

  1.1.3過壩船只發生火災

  各種船舶在航行時雖然按要求配備了一些滅火器材,采取了一些防范措施,但是由于船舶過壩時間較長,來往頻率高,各種因素復雜,特別是化學危險物品在過壩過程中有可能因貨物裝載不當,通風不良、生活用火不慎、電氣和碰撞產生火花及靜電等原因造成火災。

  1.1.4來自上游的火災危險

  上游油輪發生燃燒爆炸事故,油品順水而下,使通航建筑物及整個樞紐工程的安全受到嚴重威脅。

  1.2火災撲救難度很大,人員疏散十分困難

  由于三峽工程通航建筑物上下游水位落差大,船只在閘室或升船機內上下高程變化懸殊,加上有些部位消防力量無法到達,給撲救火災帶來了很大困難;特別是當過壩船只降到閘室或升船機室較低高程時,壩上的消防設施將鞭長莫及;而且火災時閘室、升船機內濃煙彌漫,疏散設施缺乏,消防人員無法完成救援任務,船上人員很難及時疏散,若是遇上大型客輪,疏散難度更大。

  2、對三峽工程通航建筑物消防設計的幾點設想

  從以上分析看,在三峽工程通航建筑物設計中應該針對其火災因素多、危害大、疏散撲救困難等特點,結合具體實際全面地進行消防設計、才能有效地預防火災,減少損失。

  2.1通航建筑物消防設計的指導思想和原則

  三峽工程通航建筑物的消防設計只能在充分考慮其火災特點的基礎上,突出重點,立足自救,根據我國現有消防設施、設計水平和通航建筑物本身可能提供的設計條件,全面進行分析研究,經濟合理地進行綜合考慮,要把確保通航建筑物及整個樞紐工程的安全放在首位,力爭做到即便是發生火災也不會給通航建筑物及整個樞紐工程帶來大的影響;要充分考慮火災發生時能及時控制和排除火災,迅速疏散船上人員及重要物資,盡量減少人員傷亡,避免造成重大經濟損失。

  2.2合理進行規劃布局和平面布置

  (1)保證消防道路暢通并能達到重點保護部位。設計中應對消防車道周密考慮,盡量利用壩上所設置的各種通道作為消防車道使用,保證消防車能夠到達所有重要部位。

  (2)將油庫、油浸式電力變壓器等火災危險性大的設施布置在離主體建筑較遠的地方。若條件限制,應采取必要的防火措施,如將其與主體建筑物的其它部位完全隔開并采取可靠的自動報警、滅火設施等。主體建筑物內應盡量選用無油或少油的電氣設備和非燃、難燃裝修材料,以減少主體建筑內的可燃物。

  (3)化學危險物品船泊停靠泊位應單獨設置在離通航建筑物較遠的地方,一來可以避免影響其它船只的安全,二來有利于過壩前按規定對其實行嚴格的安全檢查,避免出現漏檢現象,以盡量保證其在過壩期間的安全。

  2.3設置必要的固定滅火裝置

  對于通航建筑物火災雖然撲救相當困難,但江河中有取之不盡的水可以利用卻是一個得天獨厚的條件,我們應充分發揮其作用。除應在其各個部位安裝充足的消火栓外,還應在一些關鍵部位設置足夠的自動噴水或噴霧滅火系統,以起到滅火控制、冷卻保護的作用,這一點對于控制過壩船舶火災和保護通航建筑物來說都是尤為重要的,因為雖然通航建筑物的絕大部分是混凝土結構,耐火極限較高,但如閘門及其它一些金屬承重構件,鋼結構的耐火極限相當低,高溫下很易軟化變形,失去承載能力,火災時若不加以冷卻保護,則在很短時間內就會遭到破壞。即便是混凝土結構,在容易遭受烈火直接灼燒的部位也應設置自動噴霧系統進行冷卻保護,以免高溫下酥裂破壞。保護的部位主要有上下游閘門(重點是下游閘門),閘室兩壁,升船機、承船廂提升鋼纜及過壩船只。

  三峽工程升船機提升鋼絲繩采用豎向水噴霧進行保護,即在升船機塔柱內側墻上左右設置10根立管,立管上沿高度方向每4m設一個噴霧頭,一根立管共分5組,每組高度24m.當升船機升降到某一高程時,可在控制室遠程操作或自動操作將船廂所在高程的一組及上一組的噴霧頭開啟,對鋼絲繩進行噴霧保護。

  升船機主機房197m樓板底部橫向等距設置10排向下的噴霧裝置,當升船機承船廂在頂部失火時,可遠程或自動開啟噴霧系統,保護該層樓板的安全及對承船廂滅火。另外,在左右提升樓每一層水平疏散廊道口設詈室內消火栓,輔助對承船廂滅火。

  在永久船閘每線閘室兩側閘室墻頂部每隔50m設置1個室外消火栓,作為一般船只失火時的岸上滅火設施;也可作為油駁失火時的輔助滅火與冷卻相鄰船舶的手段。在永久船閘每級閘室門前后船閘兩側閘墻上設置對準閘門的水噴淋設施,當油駁失火時以保護閘門的安全。

  應設置泡沫滅火設施作為油駁失火時的主要滅火手段,其滅火強度應按撲滅一艘3000t油駁的兩個油艙同時起火的滅火標準。

  2.4進行有效的防火分隔

  通航建筑物內有豎井如管道井、電纜井等應分開設置且應保證井壁有較高的耐火極限,豎井的檢查門應采用丙級防火門。電纜廊道應進行防火分隔,廊道內可以設纜式線型火災自動報警系統和定向跟蹤自動循環水噴霧滅火系統;對電纜本身可采取“涂”(涂刷防火涂料)、“堵”(堵塞電纜穿過防火墻及其它墻體時的孔洞)、“分”(各種不同用途的電纜分層、分別鋪設)、“隔”(電纜廊道的縱、橫向進行防火分隔)的防火措施加以處理,以達到控制火災、減少損失的目的。

  2.5合理設置必要的安全疏散設施

  通航建筑物的消防設計主要用來保證自身和樞紐工程的安全,與此同時也不能忽視失火船只的救生問題。設計中必須很好的考慮船上人員的安全疏散問題。對于三峽工程升船機的安全疏散問題,可參照《高層民用建筑設計防火規范》中一類高層民用建筑安全疏散的要求,在升船機提升樓內分別設置消防電梯和防煙樓梯間,在升船機塔柱內的4部電梯,沿高度方向每隔6m左右設一條水平疏散廊道;升船機運行過程中,在提升范圍內的任何一高程,承船廂可與水平疏散廊道相通。每一條水平疏散廊道靠船廂室側設一防火門,一旦發生火災或因斷電、機械事故承船廂無法升降時,船上乘客和船員可沿著最近的水平疏散廊道迅速進入防煙樓梯間內,再由消防電梯或疏散樓梯轉向安全地點。

  對于三峽工程永久船閘,也可采取設樓梯間、水平廊道、垂直爬梯等方法解決船上人員疏散問題。火災時,疏散樓梯、水平廊道內含有煙氣侵入的問題,可以考慮樓梯間、廊道內正壓送風,疏散門可設計成門扇上懸掛可以活動的類似百頁窗式的一條條長型金屬片的“阻煙門”,這樣,閘內水可推開金屬片自由出入,閘室內的高溫煙氣卻無法進入疏散廊道和樓梯間,從而可保證船上人員安全疏散。另外,疏散樓梯和廊道內應考慮采取一些防滑措施,以防其打滑影響人員疏散。

  2.6配備必要的消防艇和攔油設施

  過壩船只發生火災僅靠陸地消防撲救力量和一些固定冷卻保護設施是遠遠不夠的,特別是當船舶在較低高程時,陸地消防更是無濟于事,此時就要靠消防艇發揮作用了,一旦上下游(特別是上游)發生火災事故,威脅到通航建筑物及整個樞紐工程的安全時,消防艇能立即投入戰斗。另外為了防止上游油輪火災對通航建筑物及水利樞紐工程造成威脅,還應配備必要的攔油設施。宜昌市消防支隊建審科科長、工程師、華中理工大學在讀碩士生。

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