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[摘 要]地铁在城市轨道交通系统中扮演着越来越重要的角色，由于其运行班次多、通勤客流量大，若发生消防事故将带来及其严重的后果。因此消防系统的工作原理与日常维护也是地铁运营管理中的重要组成部分。本文以地铁系统中气体灭火系统优缺点比较为引导，简述了七氟丙烷灭火系统组成及原理，对其日常运维提出了具体要求，针对气体灭火系统在地铁中应用做出可行分析。
[关键词]地铁火灾；气体灭火系统；七氟丙烷；IG-541
中图分类号：U231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）35-0242-01
作为城市中高密度、高技术含量轨道运输系统，地铁已逐步成为越来越多人的首选出行方式。由于人员密集、客流量大、地下环境紧凑、电气化程度高等特点，消防灭火系统一直作为地铁交通中重要的组成部分而备受关注。
1.气体灭火系统分类
气体灭火系统就是以气体作为灭火介质的灭火系统，可以由一种气体组成，也可由多种气体组成，目前较为常用的气体灭火剂有：二氧化碳（CO2）、七氟丙烷（HFC-227ea）、IG-541混合气体、三氟甲烷（HFC-23）、六氟丙烷（HFC-236fa）等。
地铁线路正常载客运行由电力、信号、控制、环控、空调等多个系统共同配合完成，而气体灭火系统作为火灾报警系统中的最后一环，不仅担负着对通信、信号设备房、变电所、变压器室、开关柜室、整流器柜室等设备场所的消防保护功能，更担负着站区人员的生命保护责任。若气体灭火系统不能正常启动，设备失火后不能得到有效控制，不仅会影响正常运营，带来重大的经济损失，更会造成严重的社会影响。气体灭火系统就是对站内重要设备及人员进行保护，准确发现火情并及时控制。
根据上述情况，气体灭火系统依据“安全可靠、经济适用、技术成熟、保护环境”的原则选用灭火剂，实现对重要设备的消防保护。根据地铁自身特点，从系统性质、灭火机理、使用安全性、可靠性、维护管理等方面分析，气体灭火系统必须具备以下条件：
1、火灾早期能够及时发现，尤其在重要设备受到火灾威胁时就已经能够提示并启动；
2、扑灭效果应迅速。距统计，从报警信号发出到专业消防队伍到达平均月1-2个小时，若燃烧不能得到有效控制，也不能达到保护效果；
3、消防系统自动化程度高，误报警、误动作率低，不需人员操作的同时也不会对正常设备造成影响；
4、灭火剂尽量减少对其他设备的损害与腐蚀，避免对设备的二次维修。同时应杜绝环境污染；
5、灭火剂不得产生对人身有害的物质。
适用于气体灭火系统扑救的类型场所包含：1. 大中型电子计算机房及通讯机房、电视发射塔微波室；2. 贵重设备室和文物资料珍藏库；3. 大中型图书馆和档案室；4. 发电机房、油浸变压器室、变电室等电气危险场所等。
綜上所述，遵循技术成熟、经济适用，并在运营中检验通过，目前国内主流地铁通常采用七氟丙烷或IG541作为气体灭火系统。
2.管网式气体灭火系统的组成
七氟丙烷灭火系统由火灾探测器（烟感、温感）、火灾报警控制器、启动瓶组、灭火剂瓶组、选择阀、喷嘴、压力讯号器、集流管、液体单向阀、高压软管、瓶组支架、灭火管网组成，详见图 1
IG-541灭火系统由火灾探测器（烟感、温感）、火灾报警控制器、启动瓶组（启动介质：IG541）、灭火剂瓶组、选择阀、喷嘴、压力讯号器、集流管、液体单向阀、高压软管、瓶组支架、灭火管网组成，详见图 2
3.气体灭火系统的工作原理及操作方式
3.1. 气体灭火系统的工作原理
当某一防护区发生火灾时，燃烧产生烟雾及散发热量。当一个回路的感烟或感温探测器首先探测到火灾信号时会立即将信号传送给控制盘，控制盘会发出声报警；当火灾信号被另一个探测回路传送到控制盘，经控制盘确认发生火灾的防护区即发出声光报警信号；此时，如果控制系统处于自动状态，控制盘从确认火灾时起进入30秒（可调，但不大于30秒）延时时间，同时输出联动动作信号，联动装置动作（如关闭开口封闭装置和防火阀、停止机械通风等），延时结束即输出启动灭火系统驱动装置的信号；如果控制系统处于手动状态，控制盘确认火灾并发出声光报警信号后，并不输出启动系统驱动装置的信号，这时需经消防值班人员确认火灾后按下手动启动按钮向驱动装置输出启动电信号，启动系统向防护区释放灭火剂；如值班人员先于火灾探测系统发现火情，可直接按下手动释放装置启动系统灭火。
3.2. 气体灭火系统操作方式
通常气体灭火系统设置有三种操作方式：自动控制、手动控制和机械应急启动。
1. 自动控制：当防护区长期处于无人值守或很少有人出入时，应将灭火系统设置成自动启动状态。在自动状态下，当防护区发生火灾时，火灾报警控制器接收到防护区两个回路的独立火灾报警信号后即确认火灾进入30秒延时期，同时发出联动信号（关闭通风空调等），延时结束火灾报警控制器输出24V直流电启动灭火系统。灭火剂经管网释放到防护区，控制器面板喷放指示灯亮，同时报警控制器接收压力讯号器反馈信号，防护区内门灯显亮，避免人员误入。
2. 手动控制：当防护区经常有人工作时，可通过防护区门外的手动/自动转换开关，将系统从自动状态转换到手动状态。在手动状态下，防护区发生火警时，火灾报警控制器只输出报警信号，不输出动作信号；此需时由值班人员确认火警，按下控制器面板上的紧急启动按钮或击碎防护区门外的紧急启动按钮，即可立即启动系统，喷放灭火剂。
3. 机械应急启动：当自动、手动紧急启动都失灵时，例如火灾报警系统或供电系统发生故障，此时，需由人员利用系统所设置的机械式启动机构直接关闭联动设备，并进入贮瓶间内实施机械应急操作启动：首先必须打开发生火灾的防护区对应的选择阀，然后拔出对应防护区启动瓶上的手动保险销，拍击手动按钮，即可完成系统的灭火剂喷放工作。
4.结语
随着城市规模不断增大，通勤需求也随之提高，地铁轨道交通业将得到快速发展。地铁内火灾消防保护不仅要对设备、人身伤害隐患消除，更要降低火灾对社会平稳运行带来的负面影响。受地铁本身环境的局限性，传统水灭火系统已不适应地铁的发展，而气体灭火系统，尤其是七氟丙烷及IG-541将会有更加广泛的应用。因此，地铁轨道交通消防专业人员必须熟悉并掌握气体灭火系统的原理、性能、结构、操作程序，会熟练操作、会处缺、会维护。
参考文献
[1]郑卫东， 唐波， 兰焱. 关于地铁中气体灭火系统的研究与分析[J]. 中国科技纵横 2012， 4， 185
[2]金宇. 浅议地铁重要设备的防火保护[J]. 中国高新技术企业 2011， 11（31）， 148-149
[关键词]地铁火灾；气体灭火系统；七氟丙烷；IG-541
中图分类号：U231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）35-0242-01
作为城市中高密度、高技术含量轨道运输系统，地铁已逐步成为越来越多人的首选出行方式。由于人员密集、客流量大、地下环境紧凑、电气化程度高等特点，消防灭火系统一直作为地铁交通中重要的组成部分而备受关注。
1.气体灭火系统分类
气体灭火系统就是以气体作为灭火介质的灭火系统，可以由一种气体组成，也可由多种气体组成，目前较为常用的气体灭火剂有：二氧化碳（CO2）、七氟丙烷（HFC-227ea）、IG-541混合气体、三氟甲烷（HFC-23）、六氟丙烷（HFC-236fa）等。
地铁线路正常载客运行由电力、信号、控制、环控、空调等多个系统共同配合完成，而气体灭火系统作为火灾报警系统中的最后一环，不仅担负着对通信、信号设备房、变电所、变压器室、开关柜室、整流器柜室等设备场所的消防保护功能，更担负着站区人员的生命保护责任。若气体灭火系统不能正常启动，设备失火后不能得到有效控制，不仅会影响正常运营，带来重大的经济损失，更会造成严重的社会影响。气体灭火系统就是对站内重要设备及人员进行保护，准确发现火情并及时控制。
根据上述情况，气体灭火系统依据“安全可靠、经济适用、技术成熟、保护环境”的原则选用灭火剂，实现对重要设备的消防保护。根据地铁自身特点，从系统性质、灭火机理、使用安全性、可靠性、维护管理等方面分析，气体灭火系统必须具备以下条件：
1、火灾早期能够及时发现，尤其在重要设备受到火灾威胁时就已经能够提示并启动；
2、扑灭效果应迅速。距统计，从报警信号发出到专业消防队伍到达平均月1-2个小时，若燃烧不能得到有效控制，也不能达到保护效果；
3、消防系统自动化程度高，误报警、误动作率低，不需人员操作的同时也不会对正常设备造成影响；
4、灭火剂尽量减少对其他设备的损害与腐蚀，避免对设备的二次维修。同时应杜绝环境污染；
5、灭火剂不得产生对人身有害的物质。
适用于气体灭火系统扑救的类型场所包含：1. 大中型电子计算机房及通讯机房、电视发射塔微波室；2. 贵重设备室和文物资料珍藏库；3. 大中型图书馆和档案室；4. 发电机房、油浸变压器室、变电室等电气危险场所等。
綜上所述，遵循技术成熟、经济适用，并在运营中检验通过，目前国内主流地铁通常采用七氟丙烷或IG541作为气体灭火系统。
2.管网式气体灭火系统的组成
七氟丙烷灭火系统由火灾探测器（烟感、温感）、火灾报警控制器、启动瓶组、灭火剂瓶组、选择阀、喷嘴、压力讯号器、集流管、液体单向阀、高压软管、瓶组支架、灭火管网组成，详见图 1
IG-541灭火系统由火灾探测器（烟感、温感）、火灾报警控制器、启动瓶组（启动介质：IG541）、灭火剂瓶组、选择阀、喷嘴、压力讯号器、集流管、液体单向阀、高压软管、瓶组支架、灭火管网组成，详见图 2
3.气体灭火系统的工作原理及操作方式
3.1. 气体灭火系统的工作原理
当某一防护区发生火灾时，燃烧产生烟雾及散发热量。当一个回路的感烟或感温探测器首先探测到火灾信号时会立即将信号传送给控制盘，控制盘会发出声报警；当火灾信号被另一个探测回路传送到控制盘，经控制盘确认发生火灾的防护区即发出声光报警信号；此时，如果控制系统处于自动状态，控制盘从确认火灾时起进入30秒（可调，但不大于30秒）延时时间，同时输出联动动作信号，联动装置动作（如关闭开口封闭装置和防火阀、停止机械通风等），延时结束即输出启动灭火系统驱动装置的信号；如果控制系统处于手动状态，控制盘确认火灾并发出声光报警信号后，并不输出启动系统驱动装置的信号，这时需经消防值班人员确认火灾后按下手动启动按钮向驱动装置输出启动电信号，启动系统向防护区释放灭火剂；如值班人员先于火灾探测系统发现火情，可直接按下手动释放装置启动系统灭火。
3.2. 气体灭火系统操作方式
通常气体灭火系统设置有三种操作方式：自动控制、手动控制和机械应急启动。
1. 自动控制：当防护区长期处于无人值守或很少有人出入时，应将灭火系统设置成自动启动状态。在自动状态下，当防护区发生火灾时，火灾报警控制器接收到防护区两个回路的独立火灾报警信号后即确认火灾进入30秒延时期，同时发出联动信号（关闭通风空调等），延时结束火灾报警控制器输出24V直流电启动灭火系统。灭火剂经管网释放到防护区，控制器面板喷放指示灯亮，同时报警控制器接收压力讯号器反馈信号，防护区内门灯显亮，避免人员误入。
2. 手动控制：当防护区经常有人工作时，可通过防护区门外的手动/自动转换开关，将系统从自动状态转换到手动状态。在手动状态下，防护区发生火警时，火灾报警控制器只输出报警信号，不输出动作信号；此需时由值班人员确认火警，按下控制器面板上的紧急启动按钮或击碎防护区门外的紧急启动按钮，即可立即启动系统，喷放灭火剂。
3. 机械应急启动：当自动、手动紧急启动都失灵时，例如火灾报警系统或供电系统发生故障，此时，需由人员利用系统所设置的机械式启动机构直接关闭联动设备，并进入贮瓶间内实施机械应急操作启动：首先必须打开发生火灾的防护区对应的选择阀，然后拔出对应防护区启动瓶上的手动保险销，拍击手动按钮，即可完成系统的灭火剂喷放工作。
4.结语
随着城市规模不断增大，通勤需求也随之提高，地铁轨道交通业将得到快速发展。地铁内火灾消防保护不仅要对设备、人身伤害隐患消除，更要降低火灾对社会平稳运行带来的负面影响。受地铁本身环境的局限性，传统水灭火系统已不适应地铁的发展，而气体灭火系统，尤其是七氟丙烷及IG-541将会有更加广泛的应用。因此，地铁轨道交通消防专业人员必须熟悉并掌握气体灭火系统的原理、性能、结构、操作程序，会熟练操作、会处缺、会维护。
参考文献
[1]郑卫东， 唐波， 兰焱. 关于地铁中气体灭火系统的研究与分析[J]. 中国科技纵横 2012， 4， 185
[2]金宇. 浅议地铁重要设备的防火保护[J]. 中国高新技术企业 2011， 11（31）， 148-149