水電站消防設備布置與控制探討

邱丁

摘要：伴隨著社會經濟的持續增長和民眾生活品質的不斷提升，水電站作為關鍵的電能生成設備，已經變成各個地區經濟發展中不可或缺的關鍵動力系統，也是火災等事故發生概率相對較高的地方之一。為了提升水電站的安全管理水平，規范消防設備布局和控制，目前在水電工程設計階段，消防設備配置通常都有相應的規范和規定。由于消防水泵站、消火栓、自動噴水滅火裝置、防火卷簾門及泡沫炮等主要消防設施均設在廠房內或靠近廠壩邊界位置上，所以它們的配置應盡量接近實際情況。

關鍵詞：水電站；建筑物；消防設備；布置；控制

引言

在水電站消防設計中，應保證消防設備布局合理，操作簡便，并能對火災蔓延起到一定的抑制作用。針對水電站消防設備布置和控制存在的一些共性問題，本文給出了相應解決方法[1]。水電站是一項比較重要的電力項目，其經濟效益很高，在整個電力系統中占有舉足輕重的地位。在水電站中，消防設備是非常重要的部分，它布局是否合理將會影響到整個電站的正常運轉。在設計時，要嚴格依照現行的規范，對各種形式的電站消防設備布置進行對比分析，以達到合理布局，便于控制，操作簡便等目的。只有如此才能保證水電站在符合國家標準的同時，更好為社會服務[2]。

一、工程概況

某水電站位于湖南省永順縣，屬于沅水支流酉水干流上的引水式地面廠房水電樞紐。電站裝設兩臺200兆瓦發電機組，年發電總量可達15×108千瓦時。其引水管網涵蓋了進水口、引水渠、壓力前池以及壓力管道等多個部分。另外，引水系統還包括進水口、壓力前池、地下廠房和尾水調壓室等主要設施[3]。

該水電站的消防設計工作既要確保電站安全，又要確保水庫周圍環境衛生，還要防止和減輕火災對電廠和當地人民造成的財產損失。《中華人民共和國消防法》及其他相關法律法規對電站消防設施的設置提出了明確要求，并提出了相應的防火措施。消防設備要與主體工程同步設計，同步施工，同步投產。針對上述需求，本文就某水電站的消防設計作了一些探討。

二、消防設備布置原則

水電站工程的消防設計不僅要滿足《建筑設計防火規范》《火力發電廠與變電站設計防火規范》等規定，還要嚴格按照GB50116-98等規定進行。布置設備時，應根據火災風險等級和防火能力進行分類。例如，對于發電機、變壓器和開關柜這些設備，可以根據實際需求選擇在不同耐火等級區域進行布置，這樣可以在火災發生時最大程度減少損失。對于其他電氣設備，應盡量集中在同一地點，以減小對環境造成的破壞，并避免引起燃燒或爆炸事故。同時，還必須注意防止由于電氣操作不當產生短路現象，從而影響整個電站運行安全。

設備布局要符合現場環境及安全要求。對于可能產生火花、電弧、高溫等危害的裝置，其設置位置要遠離易燃、易爆場所或采取相應的保護措施。另外，還要考慮到各種滅火設施的合理配置，以達到經濟、有效阻止或延緩火源蔓延的目的[4]。

為了確保設備在運行過程中能夠有效散發熱量，減少事故發生危險，盡量將設備設置在通風良好的地方。如水輪發電機組和水泵機組等安裝在通風良好的位置。在進行設備布局時，要注意設備間的間距及相對位置，以免在發生火災時互相干擾，引起連鎖反應。電纜、控制柜和變壓器等設備之間要有適當間隔，以防止它們之間的接觸和影響。設備布局要考慮到便于維護、檢查、操作、安全等方面。

在進行設備布局時，要充分考慮到工作及停機情況，以防止發生火災時人員及設備受到傷害。如水電機組、水泵機組等，要根據工作、停機情況，選用不同的布局形式，以確保設備及人身安全。在設備布局上，要考慮到設備間的電氣連接、通訊連接等，以確保設備間的安全操作及信息傳輸。如發電機、變壓器、開關柜等設備之間要有專門的電源回路與通訊線路，以防止相互干擾。為了防止意外情況發生，在設備配置上，必須考慮到設備間的安全距離。在使用過程中，設備之間要有足夠的安全距離，避免接觸、碰撞等現象。

三、水電站消防設備布置與控制策略

（一）消防系統設計問題及控制措施

水電站工程規模大、結構復雜，而消防工程又是影響其運營安全的重要建設系統。20世紀早期，我國水利部與公安廳聯手編制并施行了《水利水電工程設計防火規程》，以應對相關問題。然而，在水電站施工技術和防火安全技術不斷進步的同時，在新消防法規出臺以后，水電站工程消防系統設計思想、施工工藝、施工裝備以及安全管理工作都有了很大改變。比如，原來的防火安全規定與實際管理不相適應。為了解決這個問題，將消防工程的安全管理標準和水利水電工程主要環節進行有機結合，從整體布局、建筑施工、空間結構、設備安裝等多個角度，全面將消防工程的安全要求和工程實施匹配起來。一方面，主動改變“重主體，輕配套”的思維，把消防安全工程作為重要的配套系統，融入水利工程主體工程中去。另一方面，從管理人員著手，加強對水利水電工程設計和國家消防安全專業知識的培訓。通過對《水利水電工程設計防火規程》中有關內容的修訂，盡快將其內容與新技術進行銜接。加強對專業設計者和消防安全人員的培養，使之真正融入水利水電工程設計之中。

（二）水電站廠房及配電室消防設備布置

生產車間的消防設備應當設置在車間外部，發生火災時，可以由外部直接引出；配電房應設有自動灑水、氣體及干粉等滅火系統，在發生火災時，可由室外直接導入；在配電房中，應設自動噴水滅火系統；在配電室中，消防電源的額定容量不得少于10kw，并且必須具備穩妥可靠的備用電源。如遇火災，從室外接入的話，首選直接利用電網或消防電源進行連接；若從室內接入，可考慮通過消火栓箱設施進行改造或者直接接入消火栓箱內。為確保室內電氣設備安全，配電室內設有自動噴水滅火系統，其主要功能是阻止火勢蔓延以及防止因漏電引發火災。

（三）自動噴水滅火系統在廠房內的布置

通常情況下，廠房都安裝有自動噴水滅火系統，其管線都鋪設在工廠內部。然而，如果所有的系統管線都設在工廠外面，就無法得到有效使用，而且還會影響到防火隔離，不利于消防人員的快速撤離。按照《自動噴水滅火系統設計規范》中的要求，廠區內的自動噴淋系統管路不能明敷，應采取暗敷的方式。但在實際施工中，往往采取明敷法，以節約建設資金。如果采用明敷法，會造成管路占用過多空間，從而影響自動噴水滅火系統的效果。因此，在設計時應根據實際情況合理布置管道及噴頭，使管道能夠充分利用空間。具體做法：將管道沿廠房外墻敷設并適當集中布置噴頭，在廠房外墻設置閥門井。

（四）滅火控制箱設置

滅火控制箱應設在消防控制室內部，可直接向各區域的消防設備輸送信號。若無法實現此功能，則須設立手動操作按鈕在報警控制器上，以供控制室遠程啟動相關滅火設備；火災確認后，控制室將自動向滅火設備發出啟動信號，同時打印出啟動時間與受保護區域的標識以及編號。

對位于發電廠房內的水電站，根據規范要求應設置獨立的滅火控制箱，而在水電站實際設計中，為了節約工程投資和方便管理，大都將滅火控制箱設置在發電廠房內，使得滅火控制箱不能直接輸出信號到每個區域的消防設備上。在這種情況下，可以采取將滅火控制箱設置在電站辦公樓或其他場所，然后將滅火控制箱與相應區域的火災報警系統連接，這樣就能直接輸出信號到相應區域的消防設備上。

（五）消防電源與備用電源設置

在水電站消防設備布局中，消防電源和后備電源的設定是十分關鍵的環節。在設計時要嚴格遵循規范，并根據電站具體情況，在符合《火力發電廠與變電站設計技術規定》（DL/T520-1996）和有關規程基礎上，根據電站本身特點，對不同方案進行對比分析，確定合理的消防電源和后備電源。在設計時，要把消防設施布局和消防電源配置相結合，因地制宜進行分析。另外，消防設備要盡量保持持續運轉。當火災發生后，人員進入火災通道或逃生區之前，應關閉所有的防火門，以減少煙氣擴散、防止二次著火。疏散過程中要注意將室內物品及時轉移到安全場所，同時也應盡量減少人員從火災現場向外界流動。

（六）工程施工期間的消防設備布置

首先，提高水電站工程建設人員的消防安全意識，培養他們的消防安全技術，從根本上提高他們的消防安全防護水平。針對水電站工程建設項目所涉及的團隊數量大、人員流動大、內部專業工種繁雜、不同部門之間不協調等問題，對水利水電工程施工人員定期進行消防安全教育，并進行強制性的消防知識宣傳，保證不同工種技術人員能夠熟練掌握消防安全知識。另外，對新到崗的施工人員加強崗前防火安全知識教育與培訓，特別是電焊工人、電氣工人以及油料人員等，更要加強對他們的消防安全教育。其次，在實施水利水電工程時，應設立一名專職消防安全管理人員，并聘用一名專職消防安全人員，對實施期間的消防安全問題進行有效監督與管理。當前我國水利水電工程規定應設立專門的安全員崗位，但是很多水利水電工程都沒有聘用比較專業的專職人員來承擔崗位職責與任務。有些項目雖然設置了消防安全員崗位，但是所聘用的員工也是兼職或者不專業。為此，應加強對建筑工程施工中的消防安全工作崗位的設置和專業人員的引進，以保證對建筑工程的消防安全進行有效監管。最后，在一些工程建設中，要從根本上杜絕重大維修和臨時火災安全問題。在水電站工程建設過程中，最易忽視的是臨時防火安全設施的設置。大部分水電站工程在進行重大維修或者進行特殊工程建設時，對水電站工程消防安全監管方面的投入不夠重視，監管方面存在很大缺陷，在維修和項目實施過程中很容易發生火災。因此，在水電站工程發展中，要建立臨時的消防預警系統，不管是用于大規模維修，還是專門施工，都要制定消防安全責任體系，把火災隱患消滅在萌芽狀態。

（七）消防安全新技術或材料在水電站中的應用策略

近年來，隨著消防控制新技術的不斷發展與推廣，消防控制材料的使用安全與效果得到了極大提高。然而，在水電站項目工程中，新的防火技術和防火材料并未大規模推廣，與現代化的水電站項目工程施工相分離。由于水電站項目工程自身規模龐大，建設過程中需要投入大量資金，在引入新的消防安全技術和新材料時，費用壓力很大。此外，相關工程設計者還面臨著更新速度滯后，消防安全主體接受度緩慢等諸多問題。首先，要迅速提高水電站項目工程設計者和技術人員對新消防安全技術和防火材料的知識架構，并定期或不定期進行消防安全知識培訓，保證水電站項目工程設計者和技術人員不斷提高自身素質。其次，要盡快制訂和頒布新的水電站項目工程消防新技術和新材料強制性使用規范，促進新技術和新材料推廣。最后，對新消防技術和新防火材料的建設和應用給予獎勵，以此來激勵更多的水電站項目工程采用新技術和新防火材料。

結語

本文著重討論了水電站消防設備布置和控制方面的問題，并給出了相應的解決方案。在布置消防設備時，應盡可能減小或消除火災后可能對電廠造成的損害。在保證水電站消防設備布局合理、操作簡便的基礎上，對火災蔓延與擴展進行有效控制。從控制上講，要重視電氣線路及電氣設備的安裝質量，最大限度降低由于電氣線路及電氣設備安裝質量造成的火災事故。在進行消防設計時，一定要嚴格遵守有關規范和規程，保證消防設備布置合理，控制方便，操作簡便，為電廠提供一個安全、可靠、高效的運行環境。

參考文獻

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