中小型水電站消防設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題的研究

陳仲

【摘要】：中小型水力發(fā)電廠通常位于交通不便的山區(qū)，發(fā)電廠有時(shí)會(huì)發(fā)生火災(zāi)。消防保護(hù)設(shè)計(jì)是確保水電廠安全運(yùn)行的重要組成部分。本文對(duì)中小型水電站消防設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了研究，希望能為業(yè)界同行提供參考。

關(guān)鍵詞：中小型;水電站;消防設(shè)計(jì)

1 引言

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，對(duì)于電能的需求越來(lái)越高，國(guó)家正投入更多的資金建設(shè)發(fā)電廠。水力發(fā)電在我們的能源設(shè)施中占很大比重，大多數(shù)水力發(fā)電廠都遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)。發(fā)電廠擁有大量分散的設(shè)備和渦輪機(jī)，油和絕緣油是可能引起火災(zāi)的因素，著火的風(fēng)險(xiǎn)很大，著火后損失嚴(yán)重，因此，水電廠的防火消防設(shè)計(jì)尤為重要[1]。

2水電站的火災(zāi)危險(xiǎn)性

水力發(fā)電站由水力發(fā)電驅(qū)動(dòng)，是一種特殊的工業(yè)建筑，通過(guò)水輪發(fā)電機(jī)組將水能轉(zhuǎn)換為電能，并將電能輸出到電網(wǎng)。建筑或生產(chǎn)場(chǎng)所發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)取決于其特性，水力發(fā)電廠不同于普通的工業(yè)和私人建筑，除人工縱火外，水力發(fā)電廠起火的最可能原因是電氣設(shè)備老化引起的火災(zāi)或短路引起的事故，油浸式變壓器會(huì)被閃電點(diǎn)燃，負(fù)載操作不良或本地接觸會(huì)引起火災(zāi)等。水力發(fā)電廠的火災(zāi)主要是A類(lèi)和B類(lèi)火災(zāi)。

在國(guó)內(nèi)外的水力發(fā)電廠很少發(fā)生火災(zāi)，遠(yuǎn)低于變電站火災(zāi)的情況。造成這種現(xiàn)象的原因，除了水力發(fā)電廠本身著火風(fēng)險(xiǎn)低的原因外，與其建筑物形式有關(guān)，水電運(yùn)營(yíng)商的機(jī)動(dòng)性較低，著火的風(fēng)險(xiǎn)較低。

3水電站的消防設(shè)計(jì)原則

（1）貫徹《水利水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的防火原則

嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定和法規(guī)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，采取“一防二斷，三滅四排”的綜合消防策略，盡量減少起火的根源，并避免起火。萬(wàn)一發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)不會(huì)蔓延，可以立即撲滅，以最大程度地減少火災(zāi)損失[2]。

（2）協(xié)調(diào)考慮項(xiàng)目的防火設(shè)計(jì)和樞紐的總體布局，以確保滿足不同防火單元的要求，例如防火通道、防火距離和安全出口。

（3）水電站離城鎮(zhèn)很遠(yuǎn)，可用的社會(huì)消防設(shè)施有限。消防設(shè)計(jì)必須基于自救，關(guān)鍵組件必須使用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)確保安全、方便、實(shí)用和經(jīng)濟(jì)。

（4）水電工程的水資源足以充分利用水消防保護(hù)的優(yōu)勢(shì)。

4水電站消防設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）突出重點(diǎn)

水電站的布局和運(yùn)行與其它工業(yè)建筑物不同，工廠的主體建筑物空間很大，煙霧的長(zhǎng)期積累不會(huì)影響人員的疏散。另外，由于改善了電廠管理的自動(dòng)化程度，大多數(shù)位置無(wú)人值守或很少進(jìn)行消防設(shè)計(jì)，因此，確保機(jī)電設(shè)備的耐火性和人員的安全疏散是消防設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

（2）綜合運(yùn)用消防措施

在防火設(shè)計(jì)中，必須首先強(qiáng)調(diào)“預(yù)防”措施，以將火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)降至最低。合理布置每個(gè)功能區(qū)域，并對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域采取諸如隔離和滅火等措施，以減少火災(zāi)蔓延的可能性。

（3）運(yùn)用基于自我防護(hù)和自我救援的最先進(jìn)技術(shù)

充分利用水消防的好處，并在有消防需要的情況下，盡可能將它們與常規(guī)設(shè)備集成在一起，以確保安全、方便使用和經(jīng)濟(jì)合理。在關(guān)鍵零件上使用先進(jìn)技術(shù)。另外，發(fā)電廠通常遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，消防安全應(yīng)基于自我防護(hù)和自我救援[3]。

5 消防設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題

（1）消防水源

可以從水庫(kù)、電站入口壓力鋼管和尾水（河流）中獲得水電站的消防水源，并且可以通過(guò)加壓（減壓）水、泵加壓水或消防水箱水來(lái)提供消防水。水電站消防水源的選擇和供水方式的選擇是可靠的，進(jìn)行火災(zāi)檢查時(shí)遇到的一個(gè)更常見(jiàn)的問(wèn)題是是否安裝消防水池。對(duì)于大多數(shù)水力發(fā)電廠，水是從水庫(kù)、尾水（河流）中抽出的，由于壓力降低或泵壓力的原因，消防水的供應(yīng)是高度可靠的。

（2）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

水力發(fā)電廠固定式滅火和火警系統(tǒng)的安裝位置非常有限，特別是對(duì)于中小型發(fā)電廠。對(duì)于大多數(shù)中小型水力發(fā)電廠，火災(zāi)探測(cè)器點(diǎn)的總數(shù)不超過(guò)100個(gè)。只要能夠滿足關(guān)鍵位置警報(bào)和聯(lián)動(dòng)要求，自動(dòng)火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)就易于設(shè)置。圖1顯示了用于某水力發(fā)電廠的自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)[4]。

大型水電站必須配備自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，并且必須指定使用自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。這些位置包括油室和機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)有固定滅火系統(tǒng)的油處理室、電梯機(jī)房等?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)劃分和配置如表1所示。

（3）固定滅火設(shè)備

安裝在水電站的固定式滅火器必須與自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)一起使用。中小型發(fā)電廠使用的主要組件是水輪發(fā)電 機(jī)風(fēng)罩、油浸式變壓器、油箱室和油處理室[5]。建筑物的室外消火栓一次滅火用水量如表2所示。

大多數(shù)中小型水力發(fā)電廠不包括水力發(fā)電機(jī)。其余零件可能未配備固定噴水裝置。但是，由于在水電站工作的人員較少，因此有必要安裝自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和固定式噴水滅火器。

（4）排煙通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

每個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)都采用了防火措施，并安裝了事故的煙霧排放系統(tǒng)。在帶有事故排煙的房間中，排風(fēng)系統(tǒng)也是事故排煙系統(tǒng)。

①電纜室供排風(fēng)系統(tǒng)

風(fēng)被吸入單獨(dú)的工廠建筑物中，并通過(guò)安裝在電纜室和主廠房建筑物之間的隔板中的軸流風(fēng)扇被傳送到電纜室，防火閥安裝在風(fēng)扇的兩側(cè)，防火閥處于常開(kāi)狀態(tài)。電纜室排氣系統(tǒng)也是事故排煙系統(tǒng)，風(fēng)扇是熱排風(fēng)扇，風(fēng)扇的進(jìn)氣口安裝了回風(fēng)防火閥[6]。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，控制中心將關(guān)閉回風(fēng)煙氣滅火閥，在收到排煙指令后將其打開(kāi)，并啟動(dòng)熱排氣扇。當(dāng)排氣溫度達(dá)到28℃時(shí)，它將自動(dòng)關(guān)閉，熱排氣風(fēng)扇停止工作，并且回風(fēng)排氣消防閥連接到熱排氣風(fēng)扇。

②油庫(kù)通風(fēng)換氣系統(tǒng)

油庫(kù)和油處理室配備有獨(dú)立的空氣供應(yīng)系統(tǒng)，并由軸流風(fēng)扇提供。滅火器安裝在風(fēng)扇的兩側(cè)。當(dāng)大火達(dá)到70℃時(shí)，消防閥關(guān)閉，風(fēng)扇停止運(yùn)行。風(fēng)管使用不易燃的玻璃纖維增強(qiáng)塑料風(fēng)管，油庫(kù)和油處理室配備有獨(dú)立的事故排煙系統(tǒng)。風(fēng)扇使用高溫排氣風(fēng)扇，風(fēng)扇進(jìn)氣口安裝了回風(fēng)排氣消防閥。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，控制中心將關(guān)閉回風(fēng)閥，在收到排煙指令后將其打開(kāi)，并啟動(dòng)熱排氣扇。當(dāng)排氣溫度達(dá)到28℃時(shí)，它將自動(dòng)關(guān)閉[7]。

（5）消防配電分布

水電站的交流電路通常具有三個(gè)或更多的電源電路和一個(gè)外部電源，并且直流系統(tǒng)也非?？煽俊ＫΠl(fā)電廠所用電力的可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般工業(yè)和私人建筑中的電力，并且可以完全滿足防火電力的要求。因此，通常不應(yīng)單獨(dú)提供特殊的消防電源。

（6）滅火方法和設(shè)備的選擇與使用

水電站的消防方法主要是水和化學(xué)消防。噴水滅火可以解決大多數(shù)類(lèi)型的火災(zāi)，化學(xué)滅火有助于特水火災(zāi)的滅火。水電廠，尤其是中小型水電廠的消防配置必須基于可靠性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性和易維護(hù)性。

（7）水電廠機(jī)電設(shè)備的選擇

在選擇水電站水力和電氣設(shè)備時(shí)，只要考慮到消防因素，消防設(shè)計(jì)專業(yè)就會(huì)與其它專業(yè)積極合作，以充分了解設(shè)備的特點(diǎn)并做出合理的選擇，提出防火計(jì)劃。中小型水力發(fā)電廠由于自動(dòng)化程度的提高，主要采用操作管理和外包維護(hù)方法，有條件的中小型水力發(fā)電廠消除了渦輪機(jī)油和絕緣油的存儲(chǔ)，這將減少對(duì)防火配置的大部分投資，同時(shí)顯著降低或消除火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，并提高電廠的消防安全性。

6 結(jié)束語(yǔ)

水力發(fā)電站通常位于偏僻的山區(qū)，交通不便。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，僅電站自身的消防部門(mén)，外界無(wú)法提供及時(shí)的救援。在水力發(fā)電廠安裝火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)后，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，并采取相關(guān)的安全預(yù)防措施以消除火災(zāi)苗頭，確保電廠的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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