海上風(fēng)電機(jī)組新型消防系統(tǒng)應(yīng)用研究

朱坤陽(yáng) 曹健

作者簡(jiǎn)介：

朱坤陽(yáng)（1991- ），男，漢族，山東菏澤人，研究生碩士，工程師，研究方向：海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)與運(yùn)營(yíng)；曹健（1984- ），男，漢族，上海人，本科，研究方向：消防滅火系統(tǒng)應(yīng)用。

摘要：

海上風(fēng)電機(jī)組作為當(dāng)前新能源的主要組成之一，極大推進(jìn)了我國(guó)清潔能源事業(yè)的發(fā)展。隨著風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)規(guī)模的急劇增長(zhǎng)，機(jī)組工作年限增長(zhǎng)，其事故呈日益增長(zhǎng)趨勢(shì)。海上風(fēng)電機(jī)組內(nèi)的可燃物較多，風(fēng)電機(jī)組在發(fā)生雷擊、電氣故障或者出現(xiàn)過(guò)熱元件以及明火作業(yè)時(shí)，特別容易引起火災(zāi)。國(guó)內(nèi)外關(guān)于海上風(fēng)電機(jī)組的消防措施，基本采用干粉或氣溶膠產(chǎn)品，但該型式的消防系統(tǒng)觸發(fā)后對(duì)人體、設(shè)備、環(huán)境會(huì)造成一定影響。因此，研發(fā)出一種高壓細(xì)水霧型式的海上風(fēng)電機(jī)組新型消防系統(tǒng)，兼顧人員、風(fēng)機(jī)設(shè)備安全和環(huán)境保護(hù)，實(shí)現(xiàn)“三無(wú)”風(fēng)機(jī)消防系統(tǒng)，進(jìn)一步提高海上風(fēng)電機(jī)組的能源生產(chǎn)效率及應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：海上風(fēng)電機(jī)組；新型消防系統(tǒng)；高壓細(xì)水霧

引言

近年來(lái)，隨著環(huán)保意識(shí)的日益提升，國(guó)家越來(lái)越重視清潔能源的發(fā)展，風(fēng)能發(fā)電方案已經(jīng)成為全世界可再生能源發(fā)展的重要方向之一[1]。風(fēng)電技術(shù)裝配是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，由于風(fēng)電機(jī)組一般處于無(wú)人運(yùn)維的工作模式，一旦風(fēng)電設(shè)施因短路、雷擊等引發(fā)火災(zāi)，短時(shí)間內(nèi)就會(huì)造成較為嚴(yán)重的后果。

一、海上風(fēng)電機(jī)組新型消防系統(tǒng)的基本內(nèi)容

（一）技術(shù)詳情

海上風(fēng)電機(jī)組新型消防系統(tǒng)主要采用高壓細(xì)水霧的滅火方式。當(dāng)前以高壓細(xì)水霧作為滅火的消防系統(tǒng)，在眾多行業(yè)當(dāng)中均可看到其身影，是當(dāng)前市面上常用的消防系統(tǒng)?，F(xiàn)階段二氧化碳、七氟丙烷、惰性氣體IG-541等產(chǎn)品構(gòu)建的消防系統(tǒng)，在實(shí)際滅火過(guò)程中存在較多的不確定因素，最大問(wèn)題在于空間不完全密閉情況下的滅火效率不高，如超細(xì)干粉、氣溶膠無(wú)降溫效果，對(duì)于電氣深位火災(zāi)，只能一次性噴放，復(fù)燃幾率較高以及對(duì)人體和環(huán)境都有一定影響[2]。因此，選用高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)作為海上升壓站或風(fēng)電機(jī)組的消防系統(tǒng)，可利用其滅火、降溫、降煙機(jī)理和優(yōu)異性能可快速隔離火源、對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)煙霧和有毒氣體進(jìn)行有效降解和封堵，形成逃生通道，有利于人員疏散和保護(hù)消防隊(duì)員的生命安全，對(duì)人身、設(shè)備、環(huán)境無(wú)傷害，被認(rèn)為是解決諸多火災(zāi)難題的有效手段。

（二）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)由高壓主泵、穩(wěn)壓泵、電磁閥、過(guò)濾器、泵控制柜、水箱組件、供水管網(wǎng)、輔助變壓器、EPS電源、高壓細(xì)水霧噴頭等部件組成[3]。

（三）技術(shù)特點(diǎn)

從環(huán)保性、效率、安裝等方面來(lái)看，高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)具備安全無(wú)污染、降煙易疏散、易安裝維護(hù)、絕緣性能好、阻隔熱輻射、撲救損失小、滅火效率高等特點(diǎn)。安全無(wú)污染：將水作為主要滅火原料，在降低人員危害的同時(shí)，保護(hù)環(huán)境。降煙易疏散：對(duì)燃燒產(chǎn)生的煙塵進(jìn)行沖洗，增加現(xiàn)場(chǎng)滅火可操作性，延長(zhǎng)火災(zāi)的人員疏散時(shí)間，為消防救援爭(zhēng)取更多時(shí)間。易安裝維護(hù)：實(shí)際滅火用水相對(duì)較少，常規(guī)蓄水即可滿足安裝條件，并且管道材料輕薄，是耐腐蝕的不銹鋼，安裝時(shí)間和后勤檢修維護(hù)非常方便。絕緣性能好：與管道配套的噴頭較為細(xì)小，在高壓作用下，以水霧進(jìn)行滅火。完成滅火后，在高溫環(huán)境下會(huì)自行蒸發(fā)，最大限度降低水對(duì)電氣化設(shè)備的損害。阻隔熱輻射：滅火系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行后，所產(chǎn)生的水蒸氣可以快速隔絕火源與空氣的接觸，并且增加空氣濕度，弱化火源的燃燒條件，預(yù)先增加即將燃燒物品的濕度，有效阻擋火勢(shì)蔓延。撲救損失?。涸诟邏杭?xì)水霧運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)際用水量約為噴淋式消防的百分之一，水霧狀的滅火方式可以最大程度降低水對(duì)電器的危害，從而增加滅火后的重建效率。滅火效率高：作為結(jié)合了傳統(tǒng)滅火方式和氣化滅火方式的消防系統(tǒng)，不但可以抑制火勢(shì)蔓延，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)臨時(shí)滅火，保障在重大火災(zāi)條件下，為消防救援人員爭(zhēng)取更多的救援時(shí)間。

二、海上風(fēng)電機(jī)組新型消防與傳統(tǒng)消防的應(yīng)用對(duì)比

海上風(fēng)電機(jī)組新型消防系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)消防系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，最大的區(qū)別在于應(yīng)用方面[4]，如表1、表2所示。

由表1可知，傳統(tǒng)的消防系統(tǒng)主要以干粉氣溶膠為主，在實(shí)際消防應(yīng)用項(xiàng)目當(dāng)中，兩種消防物質(zhì)表現(xiàn)出的消防能力均存在一定的不足之處，傳統(tǒng)消防難以滿足當(dāng)前各種消防預(yù)防場(chǎng)景的消防應(yīng)用需求，僅能滿足部分基本場(chǎng)景的消防需求[5]。

海上風(fēng)電機(jī)組新型消防系統(tǒng)應(yīng)用主要以高壓細(xì)水霧為主。對(duì)于同類(lèi)消防應(yīng)用項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，高壓細(xì)水霧消防系統(tǒng)體現(xiàn)出較高的應(yīng)用價(jià)值，相較于表1的傳統(tǒng)消防系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，消防能力得到較大程度提高，體現(xiàn)出較高的實(shí)際消防應(yīng)用能力及優(yōu)勢(shì)。因此，以高壓細(xì)水霧為主的海上風(fēng)電機(jī)組新型消防系統(tǒng)才能被應(yīng)用到海水能源生產(chǎn)及開(kāi)發(fā)場(chǎng)景當(dāng)中，從而保證能源的穩(wěn)定生產(chǎn)和生產(chǎn)場(chǎng)景的安全性，為陸地生產(chǎn)活動(dòng)提供源源不斷的環(huán)保能源。

三、海上風(fēng)電機(jī)組新型消防系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用

以國(guó)內(nèi)某海上風(fēng)電項(xiàng)目應(yīng)用為例。經(jīng)過(guò)科研隊(duì)伍的研發(fā)，一種小型高壓細(xì)水霧泵組系統(tǒng)，配備了專(zhuān)用變壓器和大功率工業(yè)UPS，開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用的旋轉(zhuǎn)高壓軟管系統(tǒng)，與塔筒與風(fēng)電機(jī)組制造商合作開(kāi)發(fā)了管路固定系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了主泵控制器與風(fēng)電機(jī)組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，從而將其應(yīng)用于國(guó)內(nèi)某海上風(fēng)電項(xiàng)目上，使其成為該項(xiàng)目的消防系統(tǒng)[6]。該系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)如表2所示，實(shí)際配置情況如圖1所示。

在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，按照該項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用情況和項(xiàng)目不同的應(yīng)用內(nèi)容與產(chǎn)品特性，對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化與實(shí)施，并通過(guò)總結(jié)實(shí)施內(nèi)容，證明了此種優(yōu)化方式的有效性，具體內(nèi)容如下。

首先，系統(tǒng)啟動(dòng)方面的優(yōu)化。該項(xiàng)目采用閉式系統(tǒng)，出現(xiàn)火災(zāi)后，閉式噴頭當(dāng)中的玻璃泡在高溫的作用下，就會(huì)出現(xiàn)破碎情況，從而釋放管道中的壓力，此時(shí)穩(wěn)定水壓的泵開(kāi)始工作，保證水壓可以長(zhǎng)期保持在1MPa左右，達(dá)到＞1.2MPa后便可關(guān)閉，之后流量開(kāi)關(guān)及時(shí)反饋水流量信息至控制中心，使控制中心可以按照滅火情況及時(shí)制定滅火措施[7]。系統(tǒng)控制方式：具有自動(dòng)啟動(dòng)、機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng)方式。其次，卷盤(pán)系統(tǒng)方面的優(yōu)化。通過(guò)更換圖1A高壓卷盤(pán)機(jī)的方式，使卷盤(pán)系統(tǒng)的應(yīng)用效率得到提高，如圖2A所示。最后，新增排水系統(tǒng)。按照該消防系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用情況，綜合分析后發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中，可能存在漏水情況，進(jìn)而通過(guò)增設(shè)排水系統(tǒng)的方式有效處理和預(yù)防該問(wèn)題，確保該項(xiàng)目的消防系統(tǒng)能夠不受漏水的影響，如圖2B所示。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在研究過(guò)程中，本文在明確研究主題的同時(shí)，細(xì)化研究主要內(nèi)容，通過(guò)對(duì)比分析的方式，體現(xiàn)研究主體的應(yīng)用價(jià)值，通過(guò)實(shí)際案例，直觀呈現(xiàn)海上風(fēng)電機(jī)組新型消防系統(tǒng)在實(shí)際項(xiàng)目中的具體應(yīng)用情況，同時(shí)還能體現(xiàn)出海上風(fēng)電機(jī)組新型消防系統(tǒng)的未來(lái)應(yīng)用前景以及推廣價(jià)值[8]。因此，在本次研究過(guò)程中，將研究對(duì)象作為安全保障類(lèi)研究?jī)?nèi)容，加上研究的場(chǎng)景為海上風(fēng)電機(jī)組，所以本次研究的針對(duì)性相對(duì)較強(qiáng)，作為能源領(lǐng)域的發(fā)展研究，在一定程度上可推動(dòng)能源領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

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