軌道交通自動自動噴水滅火系統水泵非正常啟動故障原因分析與對策

劉成濤

摘要：本文分析了軌道交通車站自動噴水滅火系統水泵非正常啟動常見原因，并針對原因提出了應對措施，以便更好做好軌道交通車站自動噴水滅火系統的維護管理，保障行車和客運服務，確保消防安全。

關鍵詞：軌道交通;自動噴水滅火系統;故障分析

軌道交通車站因客流較大，站內各類用電設施設備覆蓋面，數量眾多，消防安全顯得格外重要，所有車站均設計了消火栓系統。一些重點車站，為增強消防安全，還設計了其它消防設施。以蘇州軌道交通為例，除消火栓系統外，為保障消防安全，換乘站、大客流站或站內商鋪較多的消防重點車站還設計了獨立自動噴水滅火系統（下文簡稱“噴淋系統”）。但因噴淋系統獨特的啟動方式，時有水泵非正常啟動的情況，如未能及時發現處置，長時間運行可能導致水管破裂、水泵電機燒損等問題，影響系統正常功能，給車站運營帶來較大風險。下面以蘇州軌道交通某站噴淋系統水泵非正常啟動故障為例分析原因，并針對原因提出了相應解決和預防措施。

一、故障概況

維保人員巡視發現某站噴淋系統水泵（下文簡稱“噴淋水泵”）正處于運行狀態，管網壓力為1.15Mpa，維保人員確認無火災后手動關停噴淋水泵。而車站人員因故未能及時發現噴淋水泵啟動這一異常情況，未進行相應處置，從而使噴淋水泵長時間運轉，造成消防水管內嚴重積氣，噴淋水泵電機及水管表面發燙。

二、原因分析

（一）噴淋水泵非正常啟動原因分析

1、噴淋系統運行原理

（1）噴淋系統在自動運行狀態下，由噴淋系統管網上的濕式報警閥組控制噴淋水泵啟動與否。濕式報警閥組由濕式報警閥、壓力開關、延時器、水力警鈴、壓力表等部件組成，如圖1所示：

（2）濕式報警閥在伺服狀態下，應保持系統側壓力稍大于供水側壓力，此時閥瓣處于關閉狀態;

（3）供水側壓力平時靠穩壓泵及隔膜式氣壓罐進行補充，并保持在一定范圍內。供水側壓力一旦達到設定的最低壓力，穩壓泵立即啟動補壓，達到設定的最高壓力后自動停止運行，周而復始，將供水側壓力維持在設定的范圍內;

（4）當發生火災（噴頭上的玻璃管受熱破裂）或管道故障泄漏，系統側壓力持續下降。當系統側壓力低于供水側時，濕式報警閥閥瓣打開，壓力開關所在管路充水，水壓引起壓力開關動作啟動噴淋水泵并將信號傳輸至消防控制室（車控室，下同），同時水流驅動水力警鈴發出警報，如圖2：

2、噴淋水泵啟動的常見原因主要有如下幾種：

（1）發生火情或其它情況導致噴頭玻璃管破裂而噴水，管網水壓下降后噴淋水泵自動啟動;

（2）打開噴淋系統末端試水閥模擬噴淋頭動作，管網水壓下降后噴淋水泵自動啟動;

（3）噴淋管道泄漏致管網水壓下降后噴淋水泵自動啟動;

（4）通過消防控制室內的消防立柜中多線控制盤遠程手動啟動噴淋水泵;

（5）通過就地控制柜手動啟動噴淋水泵;

（6）噴淋系統相關儀表參數設置錯誤造成噴淋水泵啟動;

（7）控制系統故障、濕式報警閥組故障等其它原因造成噴淋水泵啟動。

3、造成本次非正常啟動的原因分析

（1）FAS系統記錄顯示，本次噴淋水泵啟動由壓力開關動作引起。因此，可以排除手動操作就地控制柜或消防立柜啟動噴淋水泵的情形;

（2）經現場確認，車站站廳、站臺層各部位無火情，噴頭正常。因此，可以排除發生火情或其它情況致噴頭噴水，從而造成管網水壓下降后噴淋水泵自動啟動的情形;

（3）經現場檢查，噴淋系統末端試水閥門處于關閉狀態，無操作痕跡。因此，可以排除操作噴淋系統末端試水閥門引起管網水壓下降后噴淋水泵自動啟動的情形;

（4）經現場檢查，濕式報警閥后系統側管道所有部位正常，無泄漏。而濕式報警閥前的供水側管道法蘭處有少量漏水。但根據濕式報警閥啟動原理，供水側漏水的情形下，供水側壓力越來越低于系統側壓力，報警閥閥瓣不會打開，從而不會啟動噴淋水泵;

（5）經現場測試，排除控制系統故障、報警閥組故障等其它原因造成噴淋泵啟動的情形。

（6）經調查，在本次故障發生的前一天，該站有商鋪改造項目施工。因噴淋系統對接施工需要，排空了管網內的消防水，對接完成后又對管網進行了充水，充水完成后噴淋水泵出水管道壓力表顯示為0.48MPa。但當晚由于作業時間不足，未測試系統功能情況。而穩壓泵啟、停壓力分別為0.39MPa、0.52MPa，當供水側法蘭處漏水后，供水側水壓逐漸下降。當壓力持續下降至0.39 MPa時，穩壓泵啟動對供水側進行加壓，當壓力持續升高并超過系統側壓力時（0.48MPa）時，濕式報警閥組動作，噴淋水泵啟動。

（7）綜上所述，分析造成本次噴淋水泵非正常啟動的原因為作業人員在對系統管網進行充水作業時，充水壓力不足，造成系統側壓力低于穩壓泵停泵壓力，后因供水側管道法蘭漏水引起供水側壓力不足，穩壓泵啟動補壓，導致濕式報警閥動作，從而造成噴淋水泵啟動。

（二）車站未有效處置原因分析

正常情況下，噴淋水泵啟動后，車控室內FAS主機、消防立柜及圖文工作站均會發出警報;另外，噴淋系統報警閥組水力警鈴也會發出警報。

1、經檢查，噴淋水泵控制柜內信號線接線端子松脫，造成噴淋水泵啟動信號未能傳給FAS系統，因此FAS系統主機、消防立柜及圖文工作站未能發出報警。

2、經模擬驗證，故障發生后，水力警鈴在一段時間內應發出了警報后，濕式報警閥兩側壓力相同，濕式報警閥閥瓣關閉，因無水流驅動，水力警鈴停止動作，警鈴未能持續發出警報。

3、另外，但由于消防泵房位于車站站廳A端，且水力警鈴位于泵房內，而消防控制室位于站廳B端，兩者相距較遠，因而工作人員未能聽到水力警鈴的警報聲。

以上因素疊加，導致車站工作人員未能夠及時發現噴淋水泵非正常啟動的情況。

三、對策及建議

1、將噴淋系統的充放水、功能測試等作業納入關鍵作業，編制相應作業指導書，對維保人員進行培訓，全員系統運行理和操作標準。

2、相關專業定期測試噴淋系統及FAS系統功能情況。確保噴淋系統各組件功能正常，滿足設計要求。同時確保當噴淋系統異常啟動時，FAS系統能夠及時監測到并報警。

3、系統專業、車站人員加強巡視，及時發現異常并處置，消除風險，提高消防安全。