【摘要】作為一種高效、清潔的自動(dòng)消防設(shè)施，IG-541氣體滅火系統(tǒng)已得到了廣泛的應(yīng)用，但是在非火災(zāi)的狀態(tài)下發(fā)生誤噴現(xiàn)象，不僅造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，也可能會(huì)造成人員傷亡，為提高氣體消防系統(tǒng)安全性，將其電氣控制方式改為串并聯(lián)模式，不僅降低誤噴的幾率，也確?；馂?zāi)情況的動(dòng)作可靠性。

【關(guān)鍵詞】氣體消防；誤碰；電氣控制

廣東國(guó)華粵電臺(tái)山發(fā)電公司裝機(jī)容量為2×600MW+2×1000MW機(jī)組，消防系統(tǒng)與建設(shè)主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入生產(chǎn)和使用，根據(jù)被保護(hù)對(duì)象的火災(zāi)性質(zhì)及火災(zāi)影響程度和類型不同，結(jié)合被保護(hù)區(qū)域分布的特點(diǎn)，在集中控制樓采用了IG-541氣體滅火系統(tǒng)。

一、IG-541氣體滅火系統(tǒng)介紹

IG-541氣體又稱煙烙燼，由52%的氮?dú)狻?0%氬氣和8%的二氧化碳三種惰性氣體組成。當(dāng)IG-541氣體依規(guī)定的設(shè)計(jì)滅火濃度噴放于需要保護(hù)的區(qū)域時(shí)，1分鐘之內(nèi)將區(qū)域內(nèi)的氧氣迅速降至12.5%，而使燃燒無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行，在這樣低的氧氣濃度下，保護(hù)區(qū)域中的二氧化碳濃度從自然狀態(tài)下的低于1%提高到4%，促使人的呼吸速率加快，在單位時(shí)間吸入更多的氧氣以維持正常的生命所需，其中的氬氣具有加強(qiáng)IG-541氣體在所保護(hù)區(qū)域中的流動(dòng)性、進(jìn)一步提高滅火效率的作用。

IG-541氣體滅火系統(tǒng)工作原理見(jiàn)圖1，其設(shè)置有自動(dòng)控制、電氣手動(dòng)控制和機(jī)械應(yīng)急手動(dòng)控制三種控制方式，各種控制方式的動(dòng)作程序如圖1所示：

1.自動(dòng)控制

在防護(hù)區(qū)無(wú)人時(shí)，將自動(dòng)滅火控制器內(nèi)控制方式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥到“自動(dòng)”位置，滅火系統(tǒng)處于自動(dòng)控制狀態(tài)。每個(gè)保護(hù)區(qū)域內(nèi)設(shè)置有煙感探測(cè)器或溫感探測(cè)器，探測(cè)器都被分成兩組獨(dú)立的報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)防護(hù)區(qū)第一路探測(cè)器發(fā)出火災(zāi)信號(hào)時(shí)，設(shè)在該保護(hù)區(qū)域內(nèi)的警鈴動(dòng)作發(fā)出警報(bào)，指示火災(zāi)發(fā)生的部位，提醒工作人員注意；當(dāng)?shù)诙诽綔y(cè)器也發(fā)出火災(zāi)信號(hào)后，設(shè)在該保護(hù)區(qū)域內(nèi)外的蜂鳴器及閃燈動(dòng)作，自動(dòng)滅火控制器開(kāi)始進(jìn)入延時(shí)階段，同時(shí)發(fā)出聯(lián)動(dòng)指令，關(guān)閉聯(lián)動(dòng)設(shè)備及保護(hù)區(qū)內(nèi)除應(yīng)急照明外的所有電源。自動(dòng)延時(shí)30秒（可調(diào)）后向控制火災(zāi)區(qū)的驅(qū)動(dòng)瓶發(fā)出滅火指令，控制盤(pán)將啟動(dòng)IG-541氣體鋼瓶組上釋放閥的電磁啟動(dòng)器和對(duì)應(yīng)保護(hù)區(qū)域的區(qū)域選擇閥，使IG-541氣體沿管道和噴頭輸送到對(duì)應(yīng)的指定保護(hù)區(qū)域滅火。一旦IG-541氣體釋放后，設(shè)在管道上的壓力開(kāi)關(guān)會(huì)將藥劑已經(jīng)釋放的信號(hào)送回區(qū)域控制盤(pán)和消防控制中心的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。而保護(hù)區(qū)域門(mén)外的蜂鳴器及閃燈，在滅火期間將一直工作，警告所有人員不能進(jìn)入保護(hù)區(qū)域，直至確認(rèn)火災(zāi)已經(jīng)撲滅。

在保護(hù)區(qū)域的主要出入口外側(cè)，設(shè)置一個(gè)緊急停止開(kāi)關(guān)和電氣式手動(dòng)啟動(dòng)器，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)警報(bào)，在延遲時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)不需要啟動(dòng)滅火系統(tǒng)進(jìn)行滅火的情況時(shí)，可按下自動(dòng)滅火控制器上或手動(dòng)控制盒內(nèi)的緊急停止按鈕，即可阻止滅火指令的發(fā)出，停止系統(tǒng)滅火程序。

2.電氣手動(dòng)控制

在保護(hù)區(qū)域的主要出入口外側(cè)，設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)的手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。在防護(hù)區(qū)有人工作或值班時(shí)，將自動(dòng)滅火控制器內(nèi)控制方式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥到“手動(dòng)”位置，滅火系統(tǒng)即處于手動(dòng)控制狀態(tài)。當(dāng)防護(hù)區(qū)發(fā)生火情，確認(rèn)防護(hù)區(qū)內(nèi)人員必須全部撤離，按下自動(dòng)滅火控制器內(nèi)手動(dòng)啟動(dòng)按鈕，或啟動(dòng)設(shè)在防護(hù)區(qū)門(mén)外的緊急啟動(dòng)按鈕，即可按上述程序啟動(dòng)滅火系統(tǒng)實(shí)施滅火。

3.機(jī)械應(yīng)急手動(dòng)控制

當(dāng)防護(hù)區(qū)發(fā)生火情，但由于電源發(fā)生故障或自動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)失靈不能執(zhí)行滅火指令時(shí)，提前關(guān)閉影響滅火效果的設(shè)備，通知并確認(rèn)防護(hù)區(qū)內(nèi)人員已全部撤離后，在IG-541儲(chǔ)瓶間內(nèi)可通過(guò)操作設(shè)在鋼瓶間中IG-541氣體鋼瓶釋放閥上的手動(dòng)啟動(dòng)器和區(qū)域選擇閥上的手動(dòng)啟動(dòng)器，開(kāi)啟整個(gè)氣體滅系統(tǒng)實(shí)施滅火。

二、誤噴事件分析

臺(tái)山電廠345號(hào)機(jī)組從消防系統(tǒng)投入使用，系統(tǒng)在自動(dòng)控制方式，且運(yùn)行狀況可靠穩(wěn)定，但是近年來(lái)由于控制系統(tǒng)元件老化，人員技能水平不足等原因造成345號(hào)機(jī)組氣體消防系統(tǒng)誤動(dòng)作，由于采用IG-541作為滅火介質(zhì)的氣體消防系統(tǒng)，其工作壓力達(dá)到17MPa，誤噴時(shí)氣體釋放不僅造成經(jīng)濟(jì)損失，更有可能無(wú)預(yù)警的高壓氣體瞬間釋放會(huì)造成人員傷亡。

（1）2012年5月16日3、4號(hào)機(jī)集控樓3/4號(hào)機(jī)公用UPS室墻面機(jī)務(wù)人員電錘打孔作業(yè)，造成墻面開(kāi)關(guān)振動(dòng)觸點(diǎn)短路，導(dǎo)致公用UPS室消防氣體動(dòng)作。

（2）2013年02月28日，集控巡操因好奇隨意觸摸、操作氣體消防手動(dòng)緊急啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，導(dǎo)致3號(hào)機(jī)電子間氣體消防動(dòng)作。

（3）2013年08月04日，5號(hào)機(jī)綜合樓電纜夾層感煙探測(cè)器內(nèi)凝結(jié)水，導(dǎo)致回路短路故障，同回路設(shè)備誤發(fā)火警造成氣體滅火保護(hù)誤動(dòng)作，5號(hào)機(jī)組氣體滅火系統(tǒng)動(dòng)作。

（4）2013年09月19日，345號(hào)機(jī)組集控室手動(dòng)釋放按鈕老化損壞，開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)短路導(dǎo)致誤發(fā)緊急啟動(dòng)信號(hào)到氣體分機(jī)引起集控室氣體滅火系統(tǒng)動(dòng)作，造成3、4號(hào)機(jī)消防氣體滅火系統(tǒng)動(dòng)作。

雖然誤噴事件沒(méi)有造成安全后果，但是重復(fù)性事件暴露出氣體消防的可靠性存在隱患，四次誤噴事件主要由氣體滅火系統(tǒng)電氣控制裝置誤動(dòng)作引起的，而引發(fā)電氣控制裝置誤動(dòng)作的因素是啟動(dòng)線路短路、啟動(dòng)按鈕誤動(dòng)作；為了降低誤動(dòng)作事件發(fā)生的幾率，公司借鑒汽輪機(jī)數(shù)字式電液控制系統(tǒng)AST電磁閥串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，對(duì)345號(hào)機(jī)組氣體消防電氣控制裝置進(jìn)行改造，則大大提高氣體消防控制系統(tǒng)可靠性。

三、電氣控制改造

1.氣體消防系統(tǒng)配置

3、4號(hào)機(jī)消防報(bào)警主機(jī)采用的是美國(guó)NOTIFIER公司生產(chǎn)的NFS2-3030型火災(zāi)報(bào)警控制器，5號(hào)機(jī)消防報(bào)警主機(jī)采用的是美國(guó)NOTIFIER公司生產(chǎn)的NFS2-2020型火災(zāi)報(bào)警控制器，消防氣體分機(jī)采用的是美國(guó)NOTIFIER公司生產(chǎn)的AFP400和RP1002型氣體控制盤(pán)，氣體滅火控制盤(pán)的構(gòu)成框圖如圖2所示。

2.氣體消防系統(tǒng)改造技術(shù)方案

氣體消防系統(tǒng)改造重點(diǎn)從自動(dòng)控制和電氣手動(dòng)控制方式可靠性，以及分區(qū)閥、瓶頭閥控制模塊電源保障和探測(cè)器回路分配優(yōu)化三方面進(jìn)行改造。

（1）分區(qū)閥、瓶頭閥控制模塊電源改造

在集控室NFS2-3030火災(zāi)報(bào)警控制器內(nèi)增加兩個(gè)24V直流開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)給氣體閥（瓶頭閥、分區(qū)閥）控制模塊供電，主機(jī)面板上安裝雙極空開(kāi)，用作該24V電源的通斷控制，具體見(jiàn)圖3。氣體閥控制模塊24V電源由原來(lái)的AFP400氣體控制盤(pán)供電改為集控室NFS2-3030火災(zāi)報(bào)警控制器24V電源空開(kāi)控制，并增加電源監(jiān)視模塊，具體見(jiàn)圖4。對(duì)于RP1002氣體控制盤(pán)，集控室24V電源斷開(kāi)時(shí)，繼電器無(wú)電源，J-1斷開(kāi)，即使氣體機(jī)動(dòng)作，輸出端24V電壓也不能給到氣體閥，具體見(jiàn)圖5。

正常監(jiān)控狀態(tài)時(shí)該空開(kāi)一直處于斷開(kāi)狀態(tài)，24V電源不會(huì)給到氣體閥控制模塊，即使有任何異常，即便是氣體閥控制模塊動(dòng)作，因?yàn)闆](méi)控制電源氣體閥也不會(huì)啟動(dòng)。當(dāng)集控室消防主機(jī)收到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)時(shí)，運(yùn)行值班人員根據(jù)報(bào)警信息進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，確有火災(zāi)發(fā)生只需通知集控室人員合上24V空開(kāi)即可啟動(dòng)氣體滅火。

（2）緊急手動(dòng)啟動(dòng)回路改造

在緊急手動(dòng)啟動(dòng)按鈕上串聯(lián)一個(gè)單極空開(kāi)，作為火警確認(rèn)開(kāi)關(guān)，只有在空開(kāi)和緊急啟動(dòng)按鈕同時(shí)閉合的情況下才會(huì)將緊急啟動(dòng)信號(hào)給到氣體分機(jī)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)保護(hù)。

（3）保護(hù)區(qū)域消防探測(cè)器回路分配優(yōu)化

對(duì)工作環(huán)境相對(duì)惡劣的保護(hù)區(qū)域內(nèi)的探測(cè)器分配至不同回路，防止由于參與冗余保護(hù)的煙感和溫感探頭處于同一回路造成的氣體滅火誤動(dòng)作。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)氣體消防系統(tǒng)電氣控制改造，采用技術(shù)手段增加引發(fā)誤噴事件觸發(fā)原因的制約條件，不僅降低氣體誤噴事件的概率，也通過(guò)控制電源改造提高氣體滅火系統(tǒng)的自動(dòng)控制和電氣手動(dòng)控制的可靠性，在實(shí)際運(yùn)用中得到有效的驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)

[1]氣體滅火系統(tǒng)安全問(wèn)題分析與對(duì)策[J].

作者簡(jiǎn)介：?jiǎn)滔蜴?zhèn)（1972—），男，安徽阜陽(yáng)人，電氣工程技師，注冊(cè)安全工程師，研究方向：大型火力發(fā)電廠安全管理。