北方铁路高架站消防管冻害成因分析及防护方案
贺占民 郭霖 车跃龙 吴国华
（铁道第三勘察设计院机械环境工程设计处，天津 300521）
研究目的：近年来，北方冬季频繁出现异常的寒流，使高速铁路高架站管廊消防保温干管时有冻裂、漏水，影响消防设施不能使用。
通过调研发现冻害，主要是管廊中消防保温干管上只设有消火栓，没有其它用水户；干管两端分别接客车上水主干管，与客车上水管形成并联管网。在无客车上水时，消防保温干管两端水压基本处于平衡，管内流速很低、基本没有热交换。针对存在的问题，探讨了湿式管道冻害防护与干式管道消防系统方案，为高速铁路车站消防设计提供借鉴。
研究结论：车站消防干管的伴热与强制水流动方案，各有其长短，要因地制宜，结合当地情况选择。干式管道消防方案，管道无需保温；冬季干式，其它季节湿式。但是，消防管道受充水响应时间控制，需受消防部门认可。
关键词：北方；高架站；消防管；冻害；成因分析；防护
1 概述
我国高速铁路为人们的出行带来了快捷、方便；无站台柱雨棚、高架站、高站台更使得车站通透、广阔、明亮；为匆匆出行的人们带来宽松的视角享受；高站台更为人们上下车提供了舒适的环境。
但是，近几年来，北方冬季频繁出现异常的寒流；更使通透的车站站台无比寒冷，站台下管廊中消防保温干管时有冻裂、漏水。
车站调查发现，通透的高架站使管廊上下两面受到寒风侵袭。管廊内的消防保温干管管材虽为衬塑复合钢管，还包裹着厚厚的保温材料；但是，管道间的钢法兰部分外露，弯管处一些保温材料块出现裂缝、部分弯管处有冰水外渗，致使车站消防设施不能使用。
2 冻害成因分析
2.1现场检查分析
直观消防保温弯管处保温材料块连接不紧密有缝隙，形成了防冻薄弱管道段，钢法兰外露形成冷传导，加剧了法兰接口处冰冻、涨裂出现漏水。近几年来，又遇冬季频繁出现异常的寒流，使消防保温管道雪上加霜。
某某站站台消防干管平面布置图
图中：KS-客车上水栓 XH-消火栓 SB-水表 1、12-阀门井
消防设计见上图，管廊消防干管两端与客车上水主干管连接，与客车上水干管形成并联管网；消防干管上只有消火栓，没有其它用水户。
3.2管网供水分析
由管网供水设计分析，在与客车上水干管形成的并联管网中，冬季客车上水一般很少，当无客车上水时，消防干管两端水压基本处于平衡（无压差），这就使消防干管水流速很低，甚至不流动；这也进一步导致消防干管内水热交换变低、甚至没有热交换。寒冬，使管廊消防管道存在潜在冻害问题。
2.3 消防干管保温层厚度与持续防冻时间的计算
（1）管道的热阻
消防干管的热阻计算公式（铁路工程设计技术手册-给水排水）如下：
（） -------（2-1）
式中 R—管道的热阻（）；
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