既有老舊水力發電廠消防安全問題及對策

摘要：既有老舊水力發電廠消防安全水平普遍低于現行消防技術標準的要求，存在較大的火災風險，通過消防安全改造提高既有老舊水力發電廠消防安全水平勢在必行。基于此，分析了水力發電廠不同部位的火災危險性，以某既有老舊水力發電廠為例，總結了存在的常見消防安全問題，并根據現行消防技術標準的要求，提出了相應的消防安全對策及特殊問題的解決策略，為既有老舊水利發電廠消防改造提供參考。

關鍵詞：既有水力發電廠；消防安全問題；火災危險性

由于既有老舊水力發電廠建設時尚無專門的水電工程消防技術標準可循，其消防設防標準相對較低，且距今年代較久，消防設施較陳舊，與現行消防技術標準有較大差距，因此，既有老舊水力發電廠消防安全問題突出，亟待進行系統性消防專項改造，以提高其消防安全水平。

1 水力發電廠火災危險性分析

水力發電廠主廠房主要由發電機層、水輪機層及蝸殼層等組成。

發電機層中部為發電機組設備，兩側為輔助設備用房，包括除濕機室、空壓機室、配電室、盤柜室等；除濕機室及空壓機室為相應的機械設備及控制柜，設備主要為不燃構件，火災危險性為丁類，火災危險性低，控制柜為電氣線路及有關元器件，有發生電氣火災的風險；配電室、盤柜室等主要為配電控制柜，有較多的電氣線路及元器件，有發生電氣火災的風險。

水輪機層中部為水輪機組，兩側為輔助設備用房，包括供水設備區、滲漏及檢修泵室、TV室、運維部及指揮室、機段室、油罐室及油處理室等。供水設備區、滲漏及檢修泵室、設備用房主要為不燃設備，火災危險性為丁類，火災危險性低；TV室及機組開關控制室柜有電氣線路及相關元器件，有發生電氣火災的風險；油罐室存有閃點大于60℃的液體，火災危險性為丙類，但油品封裝在金屬油桶內，油罐室通常采用防火隔墻和防火門與其他部位進行防火分隔，其火災風險可控。

蝸殼層中部為引水設備，兩側為檢修廊道及設備區域，設備區域均為不燃設備，火災危險性為戊類，火災危險性低。

水力發電廠主廠房除局部丙類生產區域火災危險性較高外，其他區域火災危險性在丁類及以下，通過對丙類生產區域及有發生電氣火災風險的設備用房采取相應的防火分隔措施，可控制火災規模及蔓延范圍，同時對建筑內的消防設備設施按照現行規范要求進行改造后，可確保水力發電廠主廠房的消防安全水平達到現行消防規范要求的目標、功能和性能要求。

2 既有老舊水力發電廠常見消防安全問題

以某建設于20世紀70—80年代的水力發電廠為例，通過現場勘察，發現存在諸多不滿足現行消防規范的問題，主要消防安全問題總結如下：

2.1" 建筑防火問題

由于建設年代久遠，既有老舊水電廠在建筑防火方面主要存在防火間距不足及防火分隔不到位的問題。

在防火間距方面，存在主廠房與副廠房、GIS樓、室外變壓器之間防火間距較小的問題，一旦發生火災，容易造成火災在不同生產建筑物之間蔓延擴大，造成重大財產損失或人員傷亡。

在防火分隔方面，檢查發現既有老舊水力發電廠內火災危險性較大的設備用房、電纜井道等未采用防火門、窗與其他部位進行分隔；電纜井道層間及電纜穿越防火隔墻的孔洞縫隙處未做好防火封堵措施，其他管道如供水管道、油系統管道及消火栓系統管道等穿越樓板或防火隔墻的孔洞縫隙也存在未做好防火封堵措施的情形，水力發電廠發生火災時，容易通過這些門、窗、孔洞、縫隙蔓延擴大。

2.2" 安全疏散問題

水力發電廠地下部分室內地面與室外出入口地坪高差大于10m或3層，未設置防煙樓梯間，采用敞開樓梯進行疏散，且疏散樓梯在不同樓層平面位置發生改變導致疏散路徑不連續，疏散樓梯設置不滿足現行規范要求；疏散出口凈高度小于2.1m、疏散樓梯凈寬度小于1.1m、疏散樓梯休息平臺凈寬度小于1.2m，不滿足現行規范要求。

2.3" 滅火設施問題

水力發電廠消火栓系統未設置環狀管網供水、室內消火栓豎管管徑小于DN100，室內消火栓布置不滿足室內任一點有兩股充實水柱同時達到的要求；室內消火栓系統未設置試驗消火栓和消防水泵接合器；設置氣體滅火系統房間未設置泄壓口，未設置機械排風裝置或排風口關閉，排風設備不滿足通風要求。

2.4" 防排煙設施問題

水力發電廠存在建筑內未設置排煙設施，設備用房排風管道穿越隔墻處未設置防火閥等不滿足現行規范的消防安全問題。

2.5" 消防電氣設施問題

水力發電廠消防用電設施的供電未在配電線路的最末一級配電裝置處設置雙電源自動切換裝置；消防應急照明和疏散指示標志系統未采用集中控制型系統、系統配電和燈具選型不符合現行規范要求；配電室、柴油發電機房等重要場所均未設置消防備用照明；未設置應急廣播系統，未設置消防電源監控系統和防火門監控系統；消防設施的供電線路未采用阻燃耐火電纜；火災探測器未實現廠房全覆蓋。

3 消防安全問題的解決對策

針對老舊水力發電廠存在的消防安全問題，研究確定不影響電廠正常運營條件下可采取的解決對策。

3.1" 建筑防火

針對水力發電廠存在的防火間距及防火分隔問題，可采取如下的防火技術措施[1-2]。

一是對于防火間距不足的問題，采取建筑物外墻改造為實體墻或實體墻和甲級防火門、窗，達到規范規定的防火間距不限或減小防火間距的要求。門、窗、洞口之間最近邊緣的水平距離不滿足現行規范要求時，設置耐火性能不低于乙級防火門、窗要求的門、窗，防止火災水平方向蔓延。

二是建筑內的孔洞、縫隙是火災橫向或豎向蔓延的主要途徑，為防止火災通過建筑內孔洞、縫隙蔓延擴大，建筑內電纜、各種管道穿越樓板或防火隔墻處的孔洞、縫隙，采用不低于分隔部位構件耐火極限的不燃材料進行防火封堵。

三是針對建筑火災危險性較大的區域，采取相應的防火分隔措施，以控制火災規模及蔓延范圍，其中透平油油罐室及油處理室、柴油發電機室及其儲油間等場所應用耐火極限不低于3.00h的防火隔墻和不低于1.50h的樓板與其他部位隔開，防火隔墻上的門應為甲級防火門；其他丙類生產場所或重要設備用房采用耐火極限不低于2.00h的防火隔墻和不低于1.00h的樓板與其他場所分隔，防火隔墻上的門的耐火性能不低于乙級防火門的要求。

3.2" 安全疏散

結合水力發電廠建筑特性、火災危險性、人員特性，合理規劃疏散路線，設置相應的疏散設施，保證人員快速疏散，建議采取如下措施。

一是為確保火災時人員能夠從不同方向疏散，或其中一個出口不能使用時，建筑內人員仍有可利用的疏散出口，應在每層設置不小于2個疏散出口且位于不同方向，發電機層設置不少于2個直通室外地面的安全出口。

二是針對建筑內疏散樓梯錯位布置的問題，為保證建筑內的人員能夠沿正確的疏散路徑進行安全疏散，應加強疏散路徑上燈光疏散指示標志的設置，在疏散路徑需要進行轉換的地方進行加密布置，以確保有效的疏散引導；同時為有效保證人員對疏散標志燈指示信息的清晰識別，應采用大型標志燈。

三是適當提高疏散應急照明的照度值，可以提高人員的疏散速度和安全疏散條件，有效減少人員傷亡。為給人員疏散創造良好的條件，提高人員疏散效率，疏散路徑上設置的應急照明燈具的地面最低水平照度不低于10lx。

四是應急照明和疏散指示標志火災情況下的連續供電時間不小于60min。

3.3" 滅火設施

滅火設施是保障建筑消防安全的重要組成部分[3]，根據水力發電廠建筑及使用功能特點，結合檢查中發現的消防問題，建議采取以下技術措施。

在消防給水方面，消火栓系統采用環狀管網供水，消火栓豎管管徑不小于DN100，室內消火栓增加設置點位和消防水泵接合器，室內消火栓系統設置保證室內任一點有兩股充實水柱同時達到，并在最不利位置增設試驗消火栓；增加室外消火栓設置點位，保證室外消火栓保護半徑和保護范圍滿足現行規范要求。

對重點區域增設滅火、控火能力好、能快速響應的自動滅火設施，如電纜層增設高壓細水霧滅火系統，采用全淹沒應用方式的開式系統。重要開關柜增設火探管式自動滅火裝置。

3.4" 防排煙設施

通過設置合理有效的防排煙設施，能夠控制火災煙氣蔓延范圍，及時排出火災煙氣，為人員疏散及消防救援創造有利條件。為減少火災煙氣對人員疏散和消防救援的影響，建議既有老舊水力發電廠采取以下措施：一是發電機層增設排煙設施，自然排煙窗有效開啟面積或機械排煙量按《建筑防煙排煙系統技術標準》第4.6.3條計算確定。二是在主廠房敞開樓梯四周的樓板或梁底部增設擋煙垂壁，擋煙垂壁高度不小于凈高的20%。

3.5" 消防電氣設施

通過設置合理有效的電氣消防設施，能夠及時探測火災的發生、發出聲光報警信號、聯動消防設施以及引導人員疏散，建議既有老舊水力發電廠采取以下消防電氣措施：一是根據水力發電廠建筑撲救難度和建筑的功能及其重要性，消防供電按不低于二級負荷設計，消防用電設施的供電應在配電線路的最末一級配電裝置處設置雙電源自動切換裝置。二是為保證水力發電廠火災時消防設施運行穩定和可靠，火災自動報警系統的供電線路、消防聯動控制線路應采用耐火銅芯電線電纜，報警總線、消防應急廣播和消防專用電話等傳輸線路應采用阻燃或阻燃耐火電線電纜。三是消防應急照明和疏散指示系統按《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》的要求進行改造。四是增設火災探測器設置點位，保證火災報警系統全覆蓋，并按《火災自動報警系統設計規范》的要求進行改造。

4 特殊問題處理

既有老舊水力發電廠消防專項改造過程中，受現實條件制約，存在部分難以按照現行規范進行改造的問題，如對疏散樓梯形式及平面布置、疏散樓梯凈寬、凈高及休息平臺凈寬進行改造時，涉及建筑結構相關問題，由于老舊水力發電廠樓板不具備開洞條件，且通常還存在結構資料缺失的問題，若對其進行改造，不僅實施難度極大，還將影響建筑結構安全。對于這類問題，可按照《建筑防火通用規范》和住房和城鄉建設部辦公廳于2021年7月印發《關于做好建設工程消防設計審查驗收工作的通知》中的規定：既有建筑改造利用不改變使用功能，當條件不具備、執行現行規范確有困難時，不得低于原建筑物建成時的消防安全水平。

5 結束語

既有老舊水力發電廠由于建設時期沒有相應的水電工程消防設計規范，消防設防標準低，通過現場檢查發現，存在較多不滿足現行消防技術標準的消防安全問題，存在較大的火災風險，而這些發電廠仍然擔負著電網中發電、補償及調峰等重要任務，對提高電網的質量及促進經濟發展具有重要作用。因此，提高既有老舊水力發電廠消防安全水平極為重要。

參考文獻

[1]倪照鵬，劉激揚，張鑫.《建筑設計防火規范》GB50016—2014（2018年版）實施指南[M].北京：中國計劃出版社，2022：79-83.

[2]倪照鵬，劉激揚，王宗存，等.《建筑防火通用規范》GB55037—2022實施指南[M].北京：中國計劃出版社，2023：278-279.

[3]倪照鵬，楊丙杰，郝愛玲，等.《消防設施通用規范》GB 55036—2022實施指南[M].北京：中國計劃出版社，2022：1-2.