無人值班升壓站消防系統(tǒng)技術(shù)探討

汪永奎 張新利 吳小中

摘要：

在現(xiàn)代社會(huì)，電力系統(tǒng)是國家基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其安全穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高。隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，升壓站作為電力傳輸?shù)年P(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其安全運(yùn)行顯得尤為重要。特別是在無人值班升壓站中，如何保障其安全運(yùn)行成為一個(gè)挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：無人值班；升壓站；消防系統(tǒng)技術(shù)

引言

預(yù)防為主，安全第一和“防患于未然”的原則一直是所有行業(yè)安全生產(chǎn)的核心理念，這意味著在設(shè)計(jì)和運(yùn)營階段，需要考慮各種潛在的風(fēng)險(xiǎn)和應(yīng)對(duì)措施，確保在發(fā)生問題時(shí)能夠及時(shí)有效處理[1]。在此背景下，采用先進(jìn)的自動(dòng)滅火系統(tǒng)成為保障無人值班升壓站安全運(yùn)行的關(guān)鍵。先進(jìn)的自動(dòng)滅火系統(tǒng)能夠在火災(zāi)初期自動(dòng)檢測并迅速反應(yīng)，有效控制甚至撲滅火災(zāi)，從而保護(hù)設(shè)備免受損害[2]。

一、火災(zāi)探測系統(tǒng)

（一）多點(diǎn)布局策略的具體實(shí)施

部署在無人值守升壓站的火災(zāi)探測系統(tǒng)，特別是利用感溫電纜和空氣采樣式煙霧探測器的多點(diǎn)布局策略，是一種高效且先進(jìn)的安全措施。在電纜密集區(qū)域，如電纜溝、夾層和豎井等，感溫電纜被密集布置，形成一個(gè)全方位的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，這些電纜對(duì)溫度變化的精準(zhǔn)響應(yīng)能力使其能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)告潛在的火災(zāi)隱患。在實(shí)施這種多點(diǎn)布局策略時(shí)，關(guān)鍵在于確保感溫電纜覆蓋所有關(guān)鍵區(qū)域，特別是容易引發(fā)火災(zāi)的地方。例如，在電纜溝中，電纜需要沿整個(gè)長度布置，確保任何異常熱點(diǎn)都能被迅速偵測到。在夾層和豎井等垂直或難以觀察的空間中，感溫電纜的布置尤為關(guān)鍵，因?yàn)檫@些地方往往是火災(zāi)發(fā)生的隱蔽區(qū)域。結(jié)合空氣采樣室煙霧探測器，這個(gè)系統(tǒng)不僅能夠在火災(zāi)發(fā)生初期及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，還能通過煙霧粒子的分析精確定位火源，這種探測器通常安裝在升壓站的關(guān)鍵位置，如控制室、設(shè)備室等，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測空氣質(zhì)量，并在檢測到煙霧時(shí)立即觸發(fā)警報(bào)[3]。

（二）自動(dòng)化和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化

在無人值守的升壓站中，自動(dòng)化火災(zāi)探測系統(tǒng)是確保安全的關(guān)鍵組成部分。其不僅要具備及時(shí)檢測火災(zāi)的能力，更應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)通報(bào)功能，包括但不限于自動(dòng)撥打緊急電話或向監(jiān)控中心發(fā)送警報(bào)。首先，自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)化要求集成高級(jí)數(shù)據(jù)分析功能，這意味著系統(tǒng)需要具備智能分析能力，能夠在實(shí)時(shí)情況下評(píng)估火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，并提供可靠的決策支持。通過對(duì)大量數(shù)據(jù)的快速分析和處理，系統(tǒng)能夠迅速識(shí)別異常情況并做出精準(zhǔn)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，為后續(xù)的應(yīng)對(duì)措施提供更加可靠的依據(jù)。其次，遠(yuǎn)程監(jiān)控功能的優(yōu)化至關(guān)重要。操作人員需要能夠通過遠(yuǎn)程接入系統(tǒng)，實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場情況。這需要一個(gè)可靠、安全的遠(yuǎn)程接入通道，確保操作人員迅速獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并做出相應(yīng)決策，這種實(shí)時(shí)訪問能力允許操作人員快速響應(yīng)火災(zāi)威脅，制定并執(zhí)行相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，比如遠(yuǎn)程啟動(dòng)消防系統(tǒng)。

（三）深入理解階段性火災(zāi)發(fā)展

在醞釀期，火災(zāi)通常不易被察覺，這一階段的關(guān)鍵在于早期識(shí)別，這需要通過高靈敏度的煙霧探測器來檢測微量煙霧粒子。在無人值守升壓站中，這些探測器能夠持續(xù)監(jiān)測空氣質(zhì)量，以便在火災(zāi)剛剛開始時(shí)即刻發(fā)出警報(bào)。此時(shí)，迅速采取措施，如啟動(dòng)自動(dòng)滅火系統(tǒng)或通知消防部門，可以有效防止火災(zāi)擴(kuò)大。隨著火災(zāi)進(jìn)入發(fā)展期，它的行為變得更加復(fù)雜和危險(xiǎn)。此時(shí)，應(yīng)用數(shù)據(jù)分析技術(shù)，特別是機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能成為關(guān)鍵，這些技術(shù)可以分析歷史火災(zāi)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，識(shí)別潛在的火災(zāi)模式，預(yù)測火災(zāi)發(fā)展趨勢。消防系統(tǒng)不僅能夠及時(shí)響應(yīng)當(dāng)前的火災(zāi)，還能預(yù)測火災(zāi)蔓延路徑，為救援資源的有效部署提供重要的決策支持。最后，在火災(zāi)蔓延期，快速有效響應(yīng)至關(guān)重要。在這一階段，綜合利用監(jiān)測系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，如溫度、煙霧濃度和火焰行為，可以更準(zhǔn)確指導(dǎo)消防人員進(jìn)行滅火操作[4]。

二、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

高靈敏度的空氣采樣式煙霧探測器是一種先進(jìn)的火災(zāi)預(yù)防技術(shù)，特別適用于無人值班升壓站等場所，這種探測器的工作原理是基于對(duì)空氣中微弱煙霧粒子的高度敏感檢測。這種早期探測能力意味著即使在火源尚未形成明顯火焰時(shí)，也能發(fā)出警報(bào)。對(duì)于無人值班升壓站來說，這是一個(gè)重要的安全特性，因?yàn)樗谌藛T到達(dá)現(xiàn)場之前，就能夠?qū)撛诘幕馂?zāi)隱患進(jìn)行早期干預(yù)。在實(shí)際應(yīng)用中，這種探測器與自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)或其他自動(dòng)滅火設(shè)備相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)。一旦檢測到異常煙霧水平，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，采取措施控制或熄滅初期火災(zāi)。同時(shí)，它也能通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，將火災(zāi)警報(bào)實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控中心，確保及時(shí)的人工干預(yù)。此外，這種探測器的靈敏度和準(zhǔn)確性對(duì)于預(yù)防誤報(bào)也至關(guān)重要。誤報(bào)不僅會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)，還可能使人員對(duì)真正的火警警報(bào)產(chǎn)生麻痹感。因此，這種高靈敏度探測器在保證響應(yīng)速度的同時(shí)，也必須具備高度的判別能力，以區(qū)分正常環(huán)境下的煙霧和實(shí)際的火災(zāi)煙霧。

三、無人值班升壓站主變消防技術(shù)

（一）二氧化碳滅火系統(tǒng)

二氧化碳滅火系統(tǒng)是一種高效的消防設(shè)備，主要用于無人值守場所，如升壓站，這種系統(tǒng)利用二氧化碳的窒息和冷卻作用來撲滅火災(zāi)。由于二氧化碳來源廣泛且價(jià)格低廉，它成為防火系統(tǒng)中的首選。在無人值班升壓站等關(guān)鍵場所，二氧化碳滅火系統(tǒng)尤其重要，因?yàn)檫@些地方人員不易及時(shí)到達(dá)，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高，這種滅火系統(tǒng)通常包括全淹沒和局部施用兩種類型。全淹沒滅火系統(tǒng)會(huì)在整個(gè)區(qū)域內(nèi)釋放二氧化碳，以達(dá)到設(shè)計(jì)濃度（通常為34%或更高），這對(duì)人體是致命的。因此，安全措施至關(guān)重要，如在防護(hù)區(qū)外設(shè)置噴射指示燈、自動(dòng)手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)和專用呼吸器。局部施用系統(tǒng)則專門針對(duì)特定區(qū)域，但可能不如全淹沒系統(tǒng)有效。為了確保安全和效率，這些系統(tǒng)需要精確自動(dòng)控制，同時(shí)也應(yīng)配備手動(dòng)操作裝置。手動(dòng)裝置通常設(shè)置在防護(hù)區(qū)外或遠(yuǎn)離保護(hù)對(duì)象的地方，以便在自動(dòng)系統(tǒng)失效時(shí)能夠迅速介入。此外，這些系統(tǒng)還應(yīng)配備緊急手動(dòng)啟動(dòng)裝置，以應(yīng)對(duì)兩種控制方式同時(shí)失效的情況。二氧化碳系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)耐L(fēng)配置。在防護(hù)區(qū)域，應(yīng)安裝機(jī)械排風(fēng)裝置，排風(fēng)口位于下部，進(jìn)風(fēng)口位于上部，以確保二氧化碳能有效覆蓋整個(gè)區(qū)域[5]。

（二）水噴霧滅火系統(tǒng)

水噴霧滅火系統(tǒng)是一種高效且環(huán)保的固定滅火技術(shù)，廣泛應(yīng)用于無人值班升壓站等場所。其主要組成部分包括水源、水壓維持系統(tǒng)、高壓水泵、輸水管道、報(bào)警系統(tǒng)和滅火控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的核心在于其能夠在火災(zāi)發(fā)生時(shí)迅速響應(yīng)，自動(dòng)啟動(dòng)高壓泵，將水轉(zhuǎn)化為細(xì)小的水霧，通過特制的噴頭噴射出去，這些細(xì)小的水珠在火災(zāi)區(qū)域迅速蒸發(fā)，不僅有效冷卻燃燒物質(zhì)，還能通過形成的水幕隔絕空氣，從而窒息火焰，達(dá)到快速滅火的效果。這種滅火方法的優(yōu)點(diǎn)在于其可靠性高、適用范圍廣泛、維護(hù)簡單且對(duì)環(huán)境無污染。在無人值班升壓站中，通常會(huì)有多臺(tái)主變壓器并排設(shè)置。水噴霧滅火系統(tǒng)在這樣的環(huán)境下顯得尤為重要。由于升壓站的特殊性，單臺(tái)主變壓器通常不設(shè)獨(dú)立的變壓器室，而是通過設(shè)置防火墻來隔離。在這種布局下，使用水噴霧滅火系統(tǒng)時(shí)需要特別注意，因?yàn)槠洚a(chǎn)生的水霧會(huì)影響到相鄰的主變壓器，從而帶來安全隱患。因此，在設(shè)計(jì)和實(shí)施水噴霧滅火系統(tǒng)時(shí)，需要精確控制噴霧范圍和水量，確保在滅火效果最大化的同時(shí)，不對(duì)相鄰設(shè)備造成不利影響，這要求系統(tǒng)的報(bào)警裝置和控制閥具備高精度和靈敏度，以確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠精確控制噴霧動(dòng)作，既有效滅火又保障了電站的安全運(yùn)行[6]。

（三）高效超細(xì)干粉自動(dòng)滅火系統(tǒng)

“超細(xì)干粉滅火劑”是一種創(chuàng)新的化學(xué)滅火劑，它在無人值班升壓站消防系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。該滅火劑通過切斷火的三要素：燃料、氧氣和熱量，有效阻止火勢蔓延。其工作原理是在經(jīng)過加壓噴射后，滅火劑迅速升華成氣溶膠狀態(tài)，在空氣中彌散，從而有效阻隔氧氣與可燃物的接觸，切斷燃燒鏈。在無人值班升壓站中，超細(xì)干粉滅火劑的使用尤為關(guān)鍵。由于這些地點(diǎn)通常無人監(jiān)管，因此需要高效且可靠的滅火系統(tǒng)。其噴射系統(tǒng)通常與火災(zāi)探測器聯(lián)動(dòng)，一旦探測到火災(zāi)跡象，系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，迅速將滅火劑噴灑至火源處。超細(xì)干粉滅火劑采用了高科技的啟動(dòng)方式，確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠快速而精準(zhǔn)進(jìn)行滅火。三種啟動(dòng)方式分別是定溫啟動(dòng)、超導(dǎo)啟動(dòng)和電控啟動(dòng)。在定溫啟動(dòng)中，溫度探測器感知到周圍環(huán)境的溫度變化，一旦達(dá)到設(shè)定的啟動(dòng)溫度，滅火裝置將自動(dòng)啟動(dòng)，釋放超細(xì)干粉滅火劑。超導(dǎo)啟動(dòng)則通過超導(dǎo)裝置將火災(zāi)信號(hào)快速傳導(dǎo)到滅火裝置，實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)。電控啟動(dòng)則與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)連接，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，探測器將火災(zāi)信息傳送至控制器，控制器確定火情后啟動(dòng)滅火裝置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)滅火。具體的安裝設(shè)置也是設(shè)計(jì)這種滅火系統(tǒng)所需要考慮因素。滅火器和主控制室的控制柜均采用懸掛式安裝，這不僅方便安裝，還能夠達(dá)到最佳的滅火效果。電纜夾層和豎井選擇中型懸掛式滅火器，將夾層分區(qū)，確保滅火覆蓋面積，提高系統(tǒng)的可靠性。而電纜溝則采用小型滅火器，形成獨(dú)立分區(qū)，從而局部滅火，防止火勢蔓延[7]。

四、防封堵設(shè)置技術(shù)

在無人值班升壓站的消防系統(tǒng)技術(shù)中，關(guān)注點(diǎn)主要在于有效應(yīng)對(duì)電纜區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)以及采取必要的預(yù)防和封堵措施，防止火災(zāi)蔓延和毒物彌散。防火封堵裝置的組成包括各種關(guān)鍵元素，如防火門、防火閥、防火包、防火板、有機(jī)和無機(jī)防火堵料以及防火涂料。在火災(zāi)防護(hù)領(lǐng)域，特別是針對(duì)電纜區(qū)域的保護(hù)，關(guān)鍵元素的作用是阻止熱量、有毒煙霧和氣體在火災(zāi)中擴(kuò)散，有效密封電纜區(qū)域，從而降低火災(zāi)帶來的損害。在選擇防火堵料時(shí)，有機(jī)和無機(jī)材料成為主流選項(xiàng)。有機(jī)材料基于有機(jī)合成樹脂作為粘合劑，展現(xiàn)出高度的可塑性、優(yōu)良的柔韌性和易于加工的特性，它們能夠填補(bǔ)各種空間形狀的缺口，有效限制火勢蔓延和有害物質(zhì)散播。無機(jī)防火堵料通常以水泥為基礎(chǔ)，混合了防火劑和耐火材料，這種混合物無毒、無味，且具有良好的水性和耐油性，提供了卓越的封堵效果。防火封堵的關(guān)鍵區(qū)域包括電纜中間接頭和末端、中央控制室、主機(jī)室、配電室的電纜層以及電纜通道的進(jìn)出口和電纜穿過的孔洞等位置。針對(duì)這些關(guān)鍵部位，采用防火隔板、防火槽盒、防火封堵材料等組合封堵措施[8]。

結(jié)語

綜上，為了增強(qiáng)無人值守升壓站的火災(zāi)防控能力，關(guān)鍵在于應(yīng)用自動(dòng)化的火災(zāi)探測和滅火技術(shù)。現(xiàn)有的升壓站消防系統(tǒng)多依賴于人工操作滅火器，但在無人值守的情況下，這些設(shè)備的有效性受到限制。因此，通過實(shí)施自動(dòng)探測報(bào)警和聯(lián)動(dòng)滅火技術(shù)，可以及時(shí)識(shí)別并自動(dòng)撲滅初期火災(zāi)，從而確保供電系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

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