關于軌道交通地下車站爆管事件的原因分析

張文佳

廈門軌道交通集團有限公司（361004）

0 前言

軌道交通內的給水及消防管網能為工作人員和乘客供給滿足正常生產、生活所需的用水，還能在發生火災后滿足消防水用要求，防止火勢蔓延，避免經濟損失和人員傷亡，在城市軌道交通項目中具有重要作用。 但如果管道發生爆管事故，大量的涌水會損壞車站的重要電氣設備，進入公共區后還阻礙乘客通行，影響正常運營。 文章將通過實例來分析探討軌道交通地下車站給排水管道建設的安全性。

1 事故描述

某地鐵工程運行2 年后，其中一座換乘站突然發生了一起爆管事件，大量消防水涌入設備房和公共區，給車站的正常運營造成了較大的影響。

本次事件發生于地下車站的設備房走道，走道內消防管道連接處出現卡箍松動脫落而發生爆管事故（如圖1 所示）。 由于地下車站埋深較深，管道水壓較高，爆管時產生的流量極大，瞬間大量水涌入設備房，并通過內走道流向公共區。

圖1 消防管道連接處出現卡箍松動脫落

2 問題解析

2.1 現狀調查

該站是a 號線與b 號線的換乘站，爆管的位置在b 號線的冷水機房內，其位置在a 號線的結構范圍內，原設計該區域的消防管道應與a 號線同步安裝到位。 但由于土建分階段施工，該區域的結構交付較晚，在a 號線通車后才移交機電施工單位。 施工單位在安裝該區域管道后與a 號線管網聯通。 爆管部位為后期施工的管段， 管道卡箍卡扣裝反，時間久了之后在壓力的波動下從溝槽脫位（如圖2 所示）。

圖2 管道卡箍卡扣裝反導致溝槽脫位

2.2 原因分析

b 號線冷水機房內的消防管道安裝完成后與a號線已通車區域的消防管網聯通，此段管道應作水壓試驗，水壓試驗應包括本段管道和聯通接口。 但此時a 號線部分已通車運行，由于擔心會對已運營區域產生影響，連通后并未進行水壓試驗，最終造成管件脫落位置正好是未進行壓力試驗的管段。 事件發生后，工作人員第一時間發現并關閉對應的閥門，但因消防管網閥門的設置位置比較隱蔽，運營人員花費較多時間才找到閥門， 再加上管道壓力高，瞬間水量大，管道關閉前大量的水已漫過設備房并通過內走道涌向公共區，造成比較嚴重的水患。

3 預防、改進及提升措施

3.1 施工預防

管道卡箍安裝問題導致爆管一般通過加強施工過程控制來得到有效預防。

根據規范要求，管道施工完成后，應進行觀感質量檢查，對管道、管件及接口進行尺量和觀察檢查，滿足規范及設計圖紙要求后，承壓管道系統應作水壓試驗，非承壓管道系統應作灌水試驗[1]。

后續施工管道未按照規范要求進行觀感檢查試驗，沒有發現卡箍安裝質量問題。 管道安裝完成后未進行壓力試驗，錯失了發現管道接口問題的最后機會，導致了事故的發生。

因此，在施工階段必須嚴格按照規范要求進行相關的檢查和試驗，從流程上杜絕問題的發生。

3.2 設計改進

爆管發生后，運營人員無法快速找到管段兩端的閥門并無法快速關閉，最后通過關閉進水總閥和下區間立管的電動蝶閥將車站內的整個管網斷開才達到了止水的目的，所需的時間長，且整個管網內存水多，水患影響大。

根據 《消防給水及消火栓系統技術規范》GB 50974—2014 第3 條： 消防給水管道應采用閥門分成若干獨立段，每段內室外消火栓的數量不宜超過5 個[2]。 分管檢修閥門根據本條規范的要求設置，設置位置不確定，公共區吊頂上方、內走道、機房、風道、區間隧道內等地方均有設置。 除此之外，車站消防引入管上會設進水總閥， 用作引入管及水表檢修。 下相鄰4 個區間隧道的立管上會設電動蝶閥，當區間爆管時通過兩端車站的車控室關閉電動蝶閥，避免區間水患。

車站內消防管網一般為環狀布置，而且消防閥門為雙向密封蝶閥，所以可以不用考慮水流方向來選擇關閉相鄰的閥門，從而獨立隔斷中間區域的消防管道。 考慮到站內消防管網幾乎覆蓋全車站的公共區及設備區，還可以將公共區細分為站廳層與站臺層， 設備區再細分為站廳A 端、B 端以及站臺A端、B 端，還有車站附屬或者換乘段。 以上區域可作為大板塊， 在兩個大版塊的交界位置設置閥門，形成固定的設置位置，便于運營人員快速關閉閥門。

因此，可從設計源頭把控，在車站出入口、公共區和設備區走道交接位置、站廳和站臺立管、走道和機房等區域交界位置優先設置閥門，其他地方的閥門再按照規范要求布置， 可以節約關閥時間，縮小爆管時關閉閥門影響的范圍。

3.3 運營提升

水患發生后，運營人員能第一時間發現爆管的位置，但由于對閥門位置不熟悉，管段閥門所需時間較長，浪費了寶貴的搶險時間。

針對此問題， 除了可考慮將閥門掛牌標識、加強運營人員日常操作演練等常規措施外，還可以考慮增設管網狀態監控系統。 管網建成后，整個管網的特性參數也確定了。 此系統通過建立管網特性曲線，并采用傳感器監視管網的狀態變化，根據參數的變化進行模擬計算，確定是正常波動還是出現了滲漏、爆管，并推算出故障點位置，將報警信號和位置上傳車控室，并給出下一步的操作指令，如需要關閉的閥門位置等，從而將事件發生所造成的影響降低到最小。

4 結語

文章通過一起車站爆管事故，從施工、設計和運營管理等方面，對事故的表面原因及背后的潛在原因進行了分析和探討，提出了需要加強施工質量控制、改進設計細節處理、提升運營管理水平等方面的建議。 這一系列的措施，既可以有效防止給排水管道出現漏水或爆管，也可以在事故發生后第一時間發現并控制事件，提高運營安全。