蓋孜水電站火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

(新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

1 概 述

蓋孜水電站工程設(shè)計(jì)水平年為2020年，技施設(shè)計(jì)于2011年底開(kāi)始，原計(jì)劃2015年首臺(tái)機(jī)組具備發(fā)電條件。電站火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)依據(jù)當(dāng)時(shí)的最新規(guī)范《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50116—2008)、《水力發(fā)電廠火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL/T 5412—2009)，按照“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的方針設(shè)計(jì)；因某些原因，電站發(fā)電時(shí)間延后較多，2017年年底具備發(fā)電條件。在這幾年中，隨著《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50116—2013)、《水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50872—2014)等規(guī)范版本更新，為滿足消防驗(yàn)收要求，設(shè)計(jì)單位對(duì)新疆蓋孜水電站的原消防設(shè)計(jì)進(jìn)行了部分更改。

2 工程概況

蓋孜水電站位于新疆維吾爾自治區(qū)克州阿克陶縣境內(nèi)，是蓋孜河中游河段梯級(jí)電站中的第二級(jí)水電站，電站總裝機(jī)容量116MW，引水式開(kāi)發(fā)，裝設(shè)3臺(tái)單機(jī)容量為38.7MW、額定水頭為347.00m的混流式立軸水輪發(fā)電機(jī)組。蓋孜水電站的廠房由地上部分和地下部分組成，采取“無(wú)人值班、少人值守”運(yùn)行方式，且自動(dòng)化水平較高。

蓋孜水電站主廠房總長(zhǎng)度62.95m，其中安裝間長(zhǎng)度20.50m，總寬度19.10m，總高度35.60m，共分五層布置，各層自下而上為尾水管層、蝸殼層、水輪機(jī)層、水輪機(jī)夾層和發(fā)電機(jī)層。副廠房總長(zhǎng)62.95m、寬12m、總高26.70m，分為四層布置，各層由下至上為水輪機(jī)層、發(fā)電機(jī)層、GIS電纜夾層、GIS層。

根據(jù)電站結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，蓋孜水電站火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器及火災(zāi)探測(cè)器設(shè)計(jì)、消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。

3 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器

蓋孜水電站火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)對(duì)象為3臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組，2臺(tái)主變壓器，主、副廠房各層，電纜橋架等主要電纜通道，按“主廠房、副廠房的各層組成”分為主廠房球閥層、主廠房水輪機(jī)層、主廠房水輪機(jī)夾層、主廠房發(fā)電機(jī)層，副廠房水輪機(jī)層、副廠房發(fā)電機(jī)層、副廠房GIS電纜夾層、副廠房GIS層、電纜橋架及主變區(qū)域共9個(gè)防火分區(qū)。根據(jù)電站尺寸及布置特點(diǎn)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器所連接的火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕和模塊等設(shè)備總數(shù)和地址總數(shù)不超過(guò)3200點(diǎn)，故電站設(shè)置1臺(tái)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器控制可滿足消防要求?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警器采用集中控制柜，設(shè)置于中控室內(nèi)，采用目前先進(jìn)的全總線報(bào)警系統(tǒng)，探測(cè)器及聯(lián)動(dòng)控制模塊等系統(tǒng)元件均接入兩根總線，各報(bào)警區(qū)域均裝設(shè)總線隔離器。每個(gè)防火報(bào)警區(qū)域設(shè)置一定數(shù)量的火災(zāi)顯示盤(pán)、火災(zāi)聲光報(bào)警器和火災(zāi)報(bào)警按鈕，在火災(zāi)報(bào)警按鈕處設(shè)置電話塞孔，并依據(jù)規(guī)范在中控室設(shè)置消防專(zhuān)用電話總機(jī)，在配電室等處設(shè)電話分機(jī)。中控室設(shè)無(wú)線對(duì)講機(jī)，作為有線電話通道的備用及供消防人員在現(xiàn)場(chǎng)與中控室聯(lián)系用。

廠房發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火情由探測(cè)器探出后，通過(guò)總線送入中控室報(bào)警控制柜，通知值班人員了解情況，可對(duì)消防設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)控制；并向外部消防部門(mén)上報(bào)火警信息。

4 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警探測(cè)器

火災(zāi)探測(cè)器按探測(cè)的火災(zāi)特征參數(shù)不同可分為感煙探測(cè)器、感溫探測(cè)器、火焰探測(cè)器、氣體火災(zāi)探測(cè)器、復(fù)合火災(zāi)探測(cè)器等。根據(jù)各防火分區(qū)火災(zāi)特點(diǎn)，該電站以選用目前國(guó)際上流行的復(fù)合式感煙感溫探測(cè)器為主，并對(duì)副廠房發(fā)電機(jī)層、GIS電纜夾層等發(fā)生火災(zāi)時(shí)初期會(huì)出現(xiàn)陰燃并產(chǎn)生大量煙霧的分區(qū)，采用感煙探測(cè)器；對(duì)相對(duì)濕度較大，且有大量水霧滯留的球閥層，采用感溫探測(cè)器；對(duì)層高較大且無(wú)遮擋的主廠房發(fā)電機(jī)層、副廠房GIS層，采用線型光束感煙探測(cè)器；對(duì)于全廠的動(dòng)力、控制電纜橋架、電纜溝及主變壓器，采用分布式光纖感溫系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行火災(zāi)探測(cè)。具體配置見(jiàn)下表。

各防火分區(qū)火災(zāi)探測(cè)器配置表

5 消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)

5.1 發(fā)電機(jī)滅火控制

發(fā)電機(jī)采用國(guó)內(nèi)常用的水噴霧滅火系統(tǒng)，其火災(zāi)探測(cè)和水噴霧滅火裝置由發(fā)電機(jī)組制造廠提供。點(diǎn)式感溫、感溫探測(cè)器布置在發(fā)電機(jī)風(fēng)罩內(nèi)，發(fā)電機(jī)專(zhuān)用火警控制器安裝在發(fā)電機(jī)層機(jī)旁的滅火控制柜內(nèi)。發(fā)電機(jī)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)水噴霧滅火系統(tǒng)?；鹁娫聪盘?hào)、火警信號(hào)和滅火動(dòng)作信號(hào)送至全廠火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。

5.2 主變滅火控制

蓋孜水電站共2臺(tái)主變壓器，容量分別為50MVA和100MVA，布置在副廠房上游側(cè)的平臺(tái)上，按規(guī)范對(duì)主變場(chǎng)設(shè)置手提式干粉滅火器及砂箱，并對(duì)100MVA主變壓器配備1套固定式排油充氮滅火系統(tǒng)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生絕緣破壞等故障時(shí)，油箱內(nèi)部產(chǎn)生的大量可燃?xì)怏w引起氣體繼電器動(dòng)作，排油充氮滅火裝置打開(kāi)排油閥排油，氮?dú)庥勺儔浩饔拖涞撞康淖⒌谧⑷?，形成氮?dú)獗Ｗo(hù)層，達(dá)到防火滅火的目的，同時(shí)，將啟動(dòng)信號(hào)送至全廠火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

5.3 副廠房氣體滅火控制

在副廠房設(shè)置一套固定式七氟丙烷滅火設(shè)備,布置在中控室、繼保室防護(hù)區(qū)，采用自動(dòng)聯(lián)動(dòng)、遠(yuǎn)方手動(dòng)、現(xiàn)地手動(dòng)三種控制方式。在防護(hù)區(qū)外設(shè)有聲光報(bào)警裝置，能在七氟丙烷自動(dòng)滅火設(shè)備自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警，以提醒防護(hù)區(qū)內(nèi)的人員迅速撤離。在防護(hù)區(qū)出入口均設(shè)有緊急啟停按鈕，可現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)啟停七氟丙烷氣體滅火設(shè)備。

5.4 通風(fēng)排煙消防控制

所有機(jī)械排風(fēng)的通風(fēng)管道風(fēng)口均設(shè)防火閥，并與室內(nèi)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，所有風(fēng)口的防火閥在280℃時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，撲滅火災(zāi)時(shí)，防火閥復(fù)位，進(jìn)行事故通風(fēng)。

5.5 消火栓啟用按鈕控制

該電站消防主水源取自尾水，采用水泵加壓供水方式，從尾水渠經(jīng)水泵抽水加壓后送至全廠消防供水環(huán)管，供發(fā)電機(jī)水噴霧滅火及室內(nèi)、外消火栓使用。備用水源取自廠房外高位水池，從尾水渠經(jīng)水泵抽水加壓后送至高位水池，用管路引水至全廠消防供水環(huán)管。電站消火栓箱設(shè)有消火栓啟用按鈕，火災(zāi)時(shí)可按動(dòng)啟用按鈕向火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警。

5.6 消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)

消防應(yīng)急照明設(shè)計(jì)之初采用的是獨(dú)立工作的傳統(tǒng)疏散照明系統(tǒng)，其指示方向固定，疏散線路不能改變，存在著發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍然將人員引向危險(xiǎn)區(qū)域方向的隱患；各燈具獨(dú)立運(yùn)行，無(wú)集中監(jiān)控，必須由運(yùn)行人員到燈具安裝點(diǎn)檢查才能知道該燈具是否正常；燈具由220AC電源供電，在發(fā)生火災(zāi)后消防泵工作時(shí)仍需帶電工作，不能切除電源，這樣對(duì)消防人員和逃生人員有潛在的觸電危險(xiǎn)。

2015年年底，編制電站《消防設(shè)計(jì)專(zhuān)篇》時(shí)，根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50116—2013)要求，消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)需與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。如按照原設(shè)計(jì)進(jìn)行，消防應(yīng)急照明僅能保證消防應(yīng)急通道內(nèi)的照明和標(biāo)志指示，無(wú)法與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，不能在消防火災(zāi)報(bào)警時(shí)判定火災(zāi)地點(diǎn)，準(zhǔn)確指出逃生通道。此時(shí)，智能疏散指示系統(tǒng)已較為成熟，在各公共建筑物中已有充分應(yīng)用，為滿足人身安全，在電站增設(shè)一套集中控制型消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。

6 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

依據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50116—2013)，在消防控制室內(nèi)增設(shè)了圖形顯示裝置，其與火災(zāi)報(bào)警控制器、消防聯(lián)動(dòng)控制器等消防設(shè)備之間采用專(zhuān)用線路連接。

每只總線隔離器保護(hù)的火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕和模塊等消防設(shè)備的總數(shù)不應(yīng)超過(guò)32點(diǎn)。超過(guò)時(shí)，該電站采取在該防火分區(qū)增加總線隔離器的措施。

在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)工作時(shí)，將電站安裝間進(jìn)場(chǎng)大門(mén)(卷簾門(mén))作為防火卷簾進(jìn)行設(shè)計(jì)，并與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。消防審查時(shí)，專(zhuān)家提出此卷簾門(mén)為常閉，僅在運(yùn)輸較大設(shè)備時(shí)開(kāi)啟，平時(shí)電站運(yùn)維人員由卷簾門(mén)上開(kāi)的小門(mén)出入，此門(mén)無(wú)設(shè)置防火卷簾門(mén)的必要性。故取消此門(mén)與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。

7 結(jié) 語(yǔ)

蓋孜水電站消防系統(tǒng)于2017年10月通過(guò)消防主管部門(mén)驗(yàn)收，并取得消防主管部門(mén)書(shū)面認(rèn)可文件。

該電站消防設(shè)計(jì)、圖審工作歷時(shí)多年，經(jīng)歷了主要設(shè)計(jì)規(guī)范版本的轉(zhuǎn)換，給設(shè)計(jì)工作帶來(lái)了一定困難。能順利通過(guò)消防審查，一方面得益于積極與業(yè)主溝通，并提請(qǐng)業(yè)主加強(qiáng)與消防主管部門(mén)溝通，積極修改不滿足最新消防要求的內(nèi)容，另一方面得益于主動(dòng)地研究學(xué)習(xí)該地區(qū)其余電站在消防審查時(shí)遇見(jiàn)的問(wèn)題，避免重復(fù)錯(cuò)誤。

[1] GB 50116—2013 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2013.

[2] GB 50872—2014 水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2014.

[3] 許錚，許鋼.苗尾水電站消防滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].云南水力發(fā)電，2017,33(Z1).