徐燦兵
摘要:深入分析研究我國變電站建筑的消防災害危險性及其消防耐火等級,相關消防管理規程,結合我國變電站消防管理實踐和申報備案管理工作實踐經驗,對我國消防水系統全面進行調查歸納分析總結。主要內容闡述了消防源的水源,水系統的消防類型和相關變電站建筑火災危險特點,消防電源水系統的消防設置技術要求。
關鍵詞:變電站;消防;水系統
1變電站消防概況
1.1火災危險性分類
生產作業場所的建筑火災災害危險性分類應根據工業生產中經常使用或運輸產生的危險物質危害性質及其死亡數量等相關因素進行分類。
1.1.1 戊類
使用或者存放儲存不燃有害物品的電氣場所,如:水泵房、水處理設備室、雨水噴淋排氣閥室、泡沫電氣設備室、無煙或含油煙的電氣設備實驗室等。
1.1.2 丁類
使用或者禁止用于處理儲存其中含有油或難燃物等危險物品的禁止使用丙類場所,火災時的難燃危險性可能需要遠遠高于其他使用戊類,如:大型配電系統主控和調制器專用大樓、繼電器室、閥廳、有配電設備品等含油品容量等以上設備的配電機械部件檢修實驗室和有設備品儲存庫的機械倉庫等。
1.1.3 丙類
使用或存放儲存可燃氣體物料的使用場所一般比丁級一類使用場所要具有更高的用電火災發生風險,如:60kg以上的變配電室、油或水浸罐式變壓器室、柴油高壓發電機室、事故油庫等。
火災事故危險性等級分類原則是預防發生火災事故、采取有效防火防護措施的重要基礎。火災危險性分類越高,防火防護措施越嚴格。此外,同一個防火區通常具有不同的預防火災事故風險,根據預防火災事故風險較大的火區確定。但是,當預防火災事故危險性較大的防火區域所用量占火災比例通常小于5%,火災事故不一定足以蔓延到其他危險區域或需要采取有效的火災防火防護措施時,可以直接根據預防火災事故危險性較小的防火區域較大來進行確定。
1.2建筑物的耐火等級分類
建筑物的一個整體主要耐火等級主要還是取決于其主要整體防火性能構件中的比例,如建筑屋頂和墻樓板、柱、墻等的耐火性能燃燒層的物理性能和耐火材料燃燒控制極限,按照耐火性能燃燒物理性能控制極限等級高低又大致可分為依次分一、二、三、四共4個整體防火控制等級,變電站一般只涉及一、二兩個整體防火控制等級。一和二和四是一級以上整體防火性能燃燒控制等級的主要防火構件和其它建筑材料全部不燃,二級以上整體防火性能燃燒控制等級下的高層建筑除屋頂樓板和墻吊頂外其他防火構件和其它建筑材料不燃,吊頂一般需要具有二級以上防火性能燃燒控制性能;二和三和四是一級耐火燃燒性能控制極限一般需要大于二級耐火燃燒性能控制極限。以此類為例如,一級主要防火構件建筑物的耐火燃燒性能控制極限為15小時,二級主要防火構件建筑物的耐火燃燒性能控制極限一般固定為1.0小時,其他主要防火構件和其他建筑材料的耐火燃燒性能控制極限不再相互重復。
1.3變電站火災特點
變電站電氣火災分類屬于一種電氣系統火災,一般被稱為滅火E類,不能直接使用高壓直流水進行滅火,可使用噴水槍滅火。由于變壓器中的油一般在變電設備的液體外殼內,在嚴重的變電油庫和設備起火事故中也有可能直接引起液體飛濺。為了及時預防和有效控制發生火災,含油脂總量較大的變電設備內部應按照消防技術規程要求設置安全油庫,并禁止流入發生事故時的油庫,火災主要原因有以下幾種。
1.3.1 電弧
一次供電設備人員誤操作和一次絕緣元件故障就會引起的典型電弧。這種電弧明火發熱、速度快,通常不會引起各級明火保護裝置停止動作迅速跳閘和明火熄滅,電弧明火持續時間很短,周圍不燃一般人也不會因此形成連續性的火災。作業人員對這種弧形的明火產生和自動滅火一般不會反應遲鈍,消防設施也不在使用中。電弧的突然產生通常很難得到預警,發生后我們可以及時報警,但救不了。
1.3.2線纜火災
由于壓力過載、接頭產生發熱、絕緣元件損壞、短路等原因,變電站電纜燒毀時會產生大量有毒煙霧。絕緣元件損壞和電纜短路條件引起的室內火災災害形成持續時間很短,火災災害預警處理難度大,過熱電纜接頭損壞引起的室內火災災害形成持續時間相對較長,可以通過實時監測室內溫度條件進行火災預警和及時處理。家用變電站中的電纜線在發生重大火災時,可以選擇持續一定的滅火時間,如果及時防止停電并適當使用一些干粉,氣體等等滅火劑及時進行滅火則其效果更好。
2消防水系統
2.1低壓消防給水系統
一種供水系統,可以滿足工作壓力和流量所需的進水口,如車載或手動消防泵。本實用新型簡單可靠,適用于普通室外消火栓的供水。
建筑物外部應采用低壓消防給水系統。利用市政給水管網供水時,原則上室外消火栓應由2通道市政給水管網直接供水,但室外消火栓設計流量不大于20L/s 時,可采用單向消防供水。
2.2 高壓消防給水系統
供水系統始終保持能夠完全滿足大型水電站滅火專用設施的額定工作運行壓力和供水流量控制要求,在現場發生重大火災時不必再需要使用消防泵直接給水加壓。該系統結構簡單,運行可靠,適用于附近(包括山坡附近)的中高位蓄水池,可以適用于任何一種地方供水滅火。
2.3臨時高壓消防給水系統
通常不能滿足工作壓力和水流量的消防設施,消防自動啟動消防泵,以滿足工作壓力和水流量的消防設施。該系統的典型結構由消防罐、消防泵、高位消防罐、穩壓泵和穩壓罐組成。低壓消防給水系統不能滿足使用場合的要求,可代替高壓消防給水系統,廣泛應用于室內、室外自動噴水滅火及重要場所。
3總結
隨著絕緣技術的迅速發展和電力設備可靠性的不斷提高,隨著超高壓、特高壓變電站和高壓電纜的大量投入運行,變電站的火災隱患依然存在,對變電站進行防火備案已勢在必行。防火紀律規范研究措辭嚴謹,一般適用原則,特殊緊急情況下更應靈活處理,務實高效。在大型變電站的規劃設計和施工建設中,應深刻理解消防紀律法規的真正根本含義,不能完全脫離實際,既要有效滿足消防安全要求,又好還要有效避免新建消防設施的巨大投資資源浪費。
參考文獻:
[1]GB 50016-2014建筑設計防火規范(2018年版)[S].
[2]GB 50229-2019火力發電廠與變電站設計防火標準[S].
[3]GB 50974-2014消防給水及消防栓系統技術規范 [S].