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        變電站消防設(shè)施配置及優(yōu)化研究

        2023-11-27 00:46:54李智勇王平張秀路錢雅云丁金幫
        消防界 2023年7期
        關(guān)鍵詞:配置消防設(shè)施變電站

        李智勇 王平 張秀路 錢雅云 丁金幫

        摘要:變電站消防設(shè)施是指在變電站內(nèi)為了預(yù)防和控制火災(zāi)事故,保障電力設(shè)施和人身安全而設(shè)置的一系列專門設(shè)備和措施。結(jié)合實際情況而言,目前針對變電站火災(zāi)所采取的設(shè)施,主要還是以固定式自動滅火設(shè)施為主,但效果有限。基于此,文章將圍繞變電站消防設(shè)施的基本要求,從變電站消防設(shè)施配置以及應(yīng)用現(xiàn)狀入手,對設(shè)施配置及優(yōu)化提出建議,介紹變電站消防沙噴射滅火技術(shù),以期能為變電站滅火設(shè)施改革提供有價值的參考依據(jù)。

        關(guān)鍵詞:變電站;消防設(shè)施;配置;優(yōu)化

        引言

        變電站消防設(shè)施是為預(yù)防和控制火災(zāi)事故,保障電力設(shè)施和人身安全而設(shè)置的一系列專門設(shè)備和措施。通過這些設(shè)施,可以及時發(fā)現(xiàn)和撲滅火源,保障變電站安全運行。

        一、變電站消防設(shè)施的基本要求

        變電站消防設(shè)施涵蓋面比較廣,包括火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、滅火設(shè)備、消防栓系統(tǒng)、排煙設(shè)施、疏散通道和安全出口以及火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案等。

        (一)消防設(shè)施的設(shè)計和施工應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定

        變電站消防設(shè)施設(shè)計和施工應(yīng)嚴(yán)格遵循國家有關(guān)消防法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),確保各項設(shè)施的合規(guī)性和可靠性。這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定包括《建筑設(shè)計防火規(guī)范》《消防設(shè)施工程驗收規(guī)范》等,涉及消防設(shè)施設(shè)備選型、布置、施工、驗收等多個環(huán)節(jié)。

        (二)消防設(shè)施應(yīng)覆蓋變電站主要火災(zāi)風(fēng)險區(qū)域

        變電站消防設(shè)施設(shè)置應(yīng)根據(jù)變電站火災(zāi)風(fēng)險特點和實際情況進(jìn)行合理布局。通常情況下,變電站消防設(shè)施應(yīng)覆蓋以下區(qū)域。

        1.變壓器室

        變壓器室是變電站內(nèi)火災(zāi)風(fēng)險較高區(qū)域,應(yīng)設(shè)置泡沫滅火器、干粉滅火器、消防沙等滅火設(shè)施設(shè)備,并配備二氧化碳滅火系統(tǒng),以防止火勢擴(kuò)大。

        2.配電室

        配電室內(nèi)有大量電纜和設(shè)備,容易引發(fā)火災(zāi)。因此,應(yīng)設(shè)置消防栓系統(tǒng)和滅火器等設(shè)備,以便在火災(zāi)發(fā)生時迅速進(jìn)行滅火。

        3.控制室和辦公室

        這些區(qū)域雖然火災(zāi)風(fēng)險較低,但仍需設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和疏散通道等設(shè)施,以確保人員安全[1]。

        (三)消防設(shè)施應(yīng)定期檢查和維護(hù)

        為確保消防設(shè)施在火災(zāi)發(fā)生時能夠正常工作,變電站應(yīng)定期對消防設(shè)施進(jìn)行檢查和維護(hù),具體而言:第一,定期檢查消防設(shè)備的完好性和操作性,確保設(shè)備處于良好狀態(tài);第二,定期對消防設(shè)施進(jìn)行檢查,保證其正常工作;第三,定期對疏散通道、安全出口等進(jìn)行檢查,確保通道暢通,出口標(biāo)識清晰;第四,定期組織消防演練,增強(qiáng)員工的消防意識和應(yīng)對火災(zāi)的能力。

        (四)消防設(shè)施應(yīng)配備專業(yè)的消防管理人員

        為保證消防設(shè)施的有效運行,變電站應(yīng)配備專業(yè)的消防管理人員。這些人員應(yīng)具備一定消防知識和技能,能夠?qū)ο涝O(shè)施進(jìn)行日常管理和維護(hù),并在火災(zāi)發(fā)生時指揮滅火和疏散工作。

        二、變電站消防設(shè)施配置以及應(yīng)用現(xiàn)狀

        變電站是電力系統(tǒng)中輸電和配電的關(guān)鍵節(jié)點,承擔(dān)著變換電壓、接收和分配電能、控制電力流向和調(diào)整電壓的重要任務(wù)。在變電站中,變壓器作為核心設(shè)備,通常采用油浸式設(shè)計,其使用的礦物絕緣油量相大。例如,500kV主變單相油的重量約為50噸,而1000kV主變單相油的重量更是高達(dá)約130噸。為確保變壓器的安全運行,防止火災(zāi)事故發(fā)生,變電站通常采用細(xì)水霧、泡沫噴淋、排油注氮等固定式自動滅火系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù)。這些系統(tǒng)可以在火災(zāi)初期迅速啟動,有效抑制火勢擴(kuò)散,降低火災(zāi)對變壓器的損害。然而,一旦變壓器發(fā)生火災(zāi),設(shè)備燃燒產(chǎn)生的高溫可能會引發(fā)油箱破裂,使油料噴濺出來形成流淌火。在這種情況下,現(xiàn)有的滅火系統(tǒng)只能對變壓器本身進(jìn)行防護(hù),而無法覆蓋到周圍的設(shè)備,對于流淌火這種形式的火災(zāi),現(xiàn)有滅火設(shè)施與系統(tǒng)基本束手無策。

        三、變電站消防設(shè)施配置及優(yōu)化建議

        變電站作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其消防安全不容忽視。結(jié)合目前變電站消防設(shè)施火災(zāi)防控存在的實際問題,需要對消防設(shè)施配置及優(yōu)化提出建議。

        (一)配置報警系統(tǒng)

        變電站應(yīng)配置火災(zāi)報警系統(tǒng),包括火災(zāi)探測器、火災(zāi)報警器等,可以及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患,并通過警報通知人員采取措施,降低火災(zāi)造成的損失。首先,火災(zāi)探測器是火災(zāi)報警系統(tǒng)的核心部件,能夠監(jiān)測變電站內(nèi)的火源和煙霧,及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患。常見的火災(zāi)探測器有紅外線探測器、光電探測器、離子探測器等,可以對火源和煙霧進(jìn)行快速、準(zhǔn)確檢測。同時,火災(zāi)報警器在檢測到火災(zāi)隱患時,會立即發(fā)出警報,通知人員采取措施?;馂?zāi)報警器有多種類型,包括電鈴、警笛、廣播等,可以根據(jù)變電站實際情況進(jìn)行選擇。其次,為提高火災(zāi)報警系統(tǒng)的有效性,應(yīng)合理布局火災(zāi)探測器位置?;馂?zāi)探測器應(yīng)安裝在變電站的重要部位,如配電柜、變壓器、電纜隧道等,以便及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患。同時,火災(zāi)報警系統(tǒng)應(yīng)與其他消防設(shè)施進(jìn)行聯(lián)動控制,共同提高變電站的消防安全水平。例如,當(dāng)火災(zāi)報警器發(fā)出警報時,應(yīng)自動啟動滅火系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、移動滅火系統(tǒng)等設(shè)施設(shè)備,以便迅速撲滅火源。最后,為確?;馂?zāi)報警系統(tǒng)的正常運行,應(yīng)定期對其進(jìn)行檢測和維護(hù)。例如,檢查火災(zāi)探測器的靈敏度、火災(zāi)報警器的音響效果等,確保設(shè)備在火災(zāi)發(fā)生時能夠及時發(fā)出警報[2]。

        (二)配置消防器材

        變電站應(yīng)配置足夠的消防器材,如干粉滅火器、二氧化碳滅火器、泡沫滅火器、消防沙等,工作人員應(yīng)熟悉消防器材使用方法,以便在火災(zāi)發(fā)生時能夠迅速采取撲救措施。首先,消防器材合理配置,包括:(1)干粉滅火器是一種常見的滅火設(shè)備,可以撲滅多種類型的火災(zāi),包括液體、氣體和電氣設(shè)備火災(zāi)。干粉滅火器應(yīng)配置在變電站的各個工作區(qū)域,例如,配電柜、變壓器、電纜隧道等。(2)二氧化碳滅火器適用于撲滅帶電設(shè)備火災(zāi),具有滅火后不留痕跡的優(yōu)點。二氧化碳滅火器應(yīng)放置在變電站的電氣設(shè)備附近,以方便在火災(zāi)發(fā)生時迅速使用。(3)泡沫滅火器適用于撲滅油類和油脂火災(zāi),具有一定的滅火和隔離作用。泡沫滅火器應(yīng)配置在變電站的油浸式設(shè)備區(qū)域,例如,油浸式變壓器、儲油罐等。(4)消防沙主要用于撲滅油類火災(zāi),具有成本低、易于存放和使用的優(yōu)點。消防沙應(yīng)放置在變電站的油浸式設(shè)備附近,以方便在火災(zāi)發(fā)生時迅速使用。其次,消防器材使用培訓(xùn)應(yīng)定期進(jìn)行,確保工作人員能夠掌握各種消防器材的正確使用方法;同時,還應(yīng)組織定期消防演習(xí),讓工作人員在實際操作中熟悉消防器材的使用,提高撲救火災(zāi)的能力。最后,為確保消防器材的正常運行,應(yīng)定期對其進(jìn)行檢查和維護(hù)。例如,檢查滅火器的壓力表、閥門等部件是否正常、消防沙是否受潮等。定期檢查和維護(hù)消防器材,可以確保在火災(zāi)發(fā)生時,消防器材能夠迅速投入使用,降低火災(zāi)造成的損失[3]。

        (三)完善滅火系統(tǒng)

        目前,變電站主要采用的是細(xì)水霧、泡沫噴淋、排油注氮等固定式自動滅火系統(tǒng),但對于流淌火的抑制效果比較差。基于此,在原有滅火系統(tǒng)基礎(chǔ)上,對消防設(shè)施設(shè)備進(jìn)行革新,將采用消防沙噴射滅火技術(shù)。消防沙是價廉物質(zhì),適用范圍較廣,具有吸附、阻截及覆蓋窒息滅火的作用,可抑制流淌火。一般儲備在附近的沙池、沙袋或沙箱內(nèi),常采用就近設(shè)置的消防鏟、消防桶進(jìn)行人工滅火,然而火場溫度較高人員無法靠近,人工取沙滅火方式不可行。根據(jù)各等級電壓變電站消防沙存儲方式、布置位置等情況,將嘗試推出機(jī)動性強(qiáng)、體積小、可安全輸送及精準(zhǔn)定位噴射消防沙的移動式小型噴沙滅火設(shè)備,主要包括移動式小型消防沙輸送技術(shù)與消防沙定位噴射技術(shù)。目前,該技術(shù)還處于探索之中,未來將會通過一系列的消防沙噴射參數(shù)驗證試驗及方法。具體來講,主要對已發(fā)生火災(zāi)案例進(jìn)行統(tǒng)計,分析火災(zāi)演化規(guī)律,通過開展模擬測試試驗,獲取輸送速度、噴射量等關(guān)鍵參數(shù),再對輸送、定位噴射機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整,提出精準(zhǔn)定位噴射消防沙方法,根據(jù)測試結(jié)果提出安全有效阻隔、抑制流淌火的方法、機(jī)制。

        本裝置由沙箱、吸沙機(jī)構(gòu)、噴射機(jī)構(gòu)、定位釋放機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)等組成。吸沙機(jī)構(gòu)采用軟螺旋輸送,可以快捷自動吸沙;噴射機(jī)構(gòu)采用新型氣力輸送泵(0.2m3)+供氣裝置(3m3/min,0.8MPa)壓縮空氣驅(qū)動組合方式,泵內(nèi)設(shè)有流化裝置,使壓縮空氣與消防沙最大程度混合輸出,在降低能耗的同時大大提高輸送效率及輸送距離;定位釋放機(jī)構(gòu)采用智能小車+無線遠(yuǎn)程控制,機(jī)構(gòu)本身耐高溫、防水,小車上部設(shè)有噴頭調(diào)整模塊,實現(xiàn)噴頭全方位調(diào)整。從試驗結(jié)果來看,該技術(shù)最大輸送效率達(dá)到40t/h,最大輸送距離為2km,實現(xiàn)機(jī)器代人近距離定位釋放,安全抑制流淌火;同時,配合細(xì)水霧、泡沫噴淋、排油注氮等消防手段,不僅能夠進(jìn)一步完善變電站滅火系統(tǒng),而且可以提高變電站含油設(shè)備火災(zāi)防護(hù)水平。

        (四)設(shè)置消防通道

        在電力系統(tǒng)中,變電站的安全性直接影響到電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性。因此,為確保變電站的安全運行,設(shè)置消防通道并保持其暢通至關(guān)重要。消防通道的作用是在火災(zāi)發(fā)生時,確保人員能夠迅速撤離,并為消防人員提供進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場的道路。首先,在設(shè)計和建設(shè)變電站時,應(yīng)充分考慮消防通道的布局。消防通道應(yīng)貫穿整個變電站,連接各個工作區(qū)域,確保在火災(zāi)發(fā)生時,人員能夠迅速撤離到安全地帶。在消防通道的規(guī)劃中,應(yīng)明確疏散路線,避免出現(xiàn)交叉、死胡同等情況;同時,還應(yīng)設(shè)置明確的疏散指示標(biāo)志,以便在火災(zāi)發(fā)生時,人員能夠迅速找到疏散路線。其次,應(yīng)嚴(yán)格禁止在消防通道內(nèi)堆放任何物品,包括工具、材料、設(shè)備等。對于必須放置在通道附近的物品,應(yīng)盡量選擇輕便、易搬動的物品,并在火災(zāi)發(fā)生時迅速搬離通道。同時,消防通道應(yīng)定期清潔,確保通道內(nèi)無雜物、無塵土,以便在火災(zāi)發(fā)生時,人員能夠迅速撤離,消防車輛能夠順利進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場。最后,通過消防培訓(xùn),員工將更加重視消防通道的重要性,并在日常生活中主動維護(hù) [4]。

        (五)智能監(jiān)測技術(shù)

        隨著科技的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)逐漸融入社會各個領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)中,變電站的安全性直接影響到電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性。因此,利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段,對變電站的消防設(shè)施進(jìn)行實時監(jiān)測和分析,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)施故障和火災(zāi)隱患,提高消防安全管理的智能化水平顯得尤為重要。首先,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在變電站消防設(shè)施中的應(yīng)用。一方面,通過安裝物聯(lián)網(wǎng)傳感器,可以實時監(jiān)測變電站消防設(shè)施狀態(tài),包括如壓力、溫度、濕度等參數(shù),確保設(shè)施正常運行。當(dāng)監(jiān)測到異常情況時,系統(tǒng)將自動發(fā)出警報,提醒工作人員及時處理。另一方面,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以實現(xiàn)對變電站消防設(shè)施的遠(yuǎn)程控制。在火災(zāi)發(fā)生時,工作人員可以通過遠(yuǎn)程操作啟動消防設(shè)施,包括啟動噴淋系統(tǒng)、釋放滅火器等,及時撲滅火源。其次,大數(shù)據(jù)技術(shù)在變電站消防設(shè)施中的應(yīng)用。通過收集和分析變電站消防設(shè)施的運行數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)設(shè)施的潛在故障和火災(zāi)隱患。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以幫助工作人員識別出異常數(shù)據(jù),提前進(jìn)行維護(hù)和處理,降低火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險。同時,基于大數(shù)據(jù)分析,可以對變電站消防設(shè)施進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)。通過對歷史數(shù)據(jù)的分析,可以預(yù)測設(shè)施在未來一段時間內(nèi)可能出現(xiàn)的故障,并制定相應(yīng)維護(hù)計劃,提高設(shè)施運行穩(wěn)定性和安全性。整體而言,物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)在變電站消防設(shè)施中的應(yīng)用,可以提高消防安全管理的智能化水平,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)施故障和火災(zāi)隱患。為確保變電站安全運行,應(yīng)充分利用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù),不斷提升消防安全管理水平[5]。

        結(jié)語

        總之,變電站消防設(shè)施配置及優(yōu)化應(yīng)結(jié)合實際情況,制定合理的消防安全策略,包括配置火災(zāi)報警系統(tǒng)、配置消防器材、完善滅火系統(tǒng)、設(shè)置消防通道、智能監(jiān)測技術(shù)等,能夠最大限度確保變電站消防安全;同時,應(yīng)不斷探索新技術(shù),例如,消防沙噴射滅火技術(shù)、智能監(jiān)測技術(shù)等在消防領(lǐng)域的應(yīng)用,提高消防安全管理的效率和效果。

        參考文獻(xiàn)

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        [2]侯魯生.全面加強(qiáng)特高壓變電站消防能力建設(shè)[J].中國電力企業(yè)管理,2022(15):80-81.

        [3]董玉林,韓忠暉,朱磊,等.變電站消防安全評估指標(biāo)體系建設(shè)[J].消防界(電子版),2020,6(17):69-70+72.

        [4]楊路漫.工廠變電站電力變壓器消防設(shè)施應(yīng)用與探討[J].銅業(yè)工程,2020(03):76-79.

        [5]蔣從偉,曹飛,馮飛波,等.110kV變電站消防策略研究[J].河北電力技術(shù),2020,39(03):26-28+49.

        作者簡介:李智勇(1976- ),男,漢族,安徽五河人,碩士,高級工程師,研究方向:電力系統(tǒng)生產(chǎn)管理。

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