某大型水電站消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

某大型水電站消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)四川成都610051摘要：消防水系統(tǒng)作為消防系統(tǒng)的一個(gè)重要子系統(tǒng)，在初期火災(zāi)的撲滅及設(shè)備保護(hù)中起到關(guān)鍵作用。某大型水電站消防水系統(tǒng)由主廠房消防給水系統(tǒng)、消防水噴霧系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、細(xì)水霧噴淋系統(tǒng)等組成。結(jié)合相關(guān)消防規(guī)定以及水電站消防系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)水電站消防水系統(tǒng)進(jìn)行總結(jié)，文章就某大型水電站消防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、動(dòng)作邏輯、控制方式進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。關(guān)鍵詞：水電站；火災(zāi)；水系統(tǒng)0刖言某水電站利用上下游天然落差，通過截彎取直、開挖引水隧洞，獲得利于發(fā)電的高水頭310m，共安裝有8臺(tái)立軸混流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量480萬kW。近年來大型火災(zāi)事故屢有發(fā)生，對(duì)人身、設(shè)備安全造成較大威脅，水電站消防工作意義重大。水電站內(nèi)消防系統(tǒng)由消防監(jiān)控系統(tǒng)、消防水系統(tǒng)、消防廣播系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、公共消防系統(tǒng)組成，本文對(duì)某大型水電站消防水系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)介紹。消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)該大型水電站消防水系統(tǒng)水源取自下游發(fā)電尾水，該尾水與下游電站水庫(kù)回水相銜接，水源可靠。消防總水源取自全廠公用供水總管，該總管的取水口設(shè)在#1機(jī)、#2機(jī)及#8機(jī)的尾水事故閘門后，最低尾水位以下，分2路取水并形成環(huán)路，采用恒壓供水方式，經(jīng)供水裝置加壓后供給消防用戶。主廠房消防水系統(tǒng)給水裝置布置在主廠房1樓消防水泵房，由消防水泵、穩(wěn)壓管、穩(wěn)壓泵、控制盤柜等組成［1］。主要供機(jī)組噴淋系統(tǒng)用水以及全廠消火栓用水，同時(shí)供給主變、電抗器、透平油消防雨淋閥正常關(guān)閉工況下的控制用水。主變洞消防噴淋系統(tǒng)水源取自主變洞消防水池，由主變洞消防補(bǔ)水泵從生活供水總管泵入消防水池。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)水源取自端副生活水系統(tǒng)。1.1消火栓系統(tǒng)全廠的消火栓系統(tǒng)主要由主廠房消火栓及主變洞消火栓構(gòu)成。主廠房消火栓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為框架式環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。由主廠房1樓消防供水泵房的消防供水總管中引出的兩路消防水管，分別沿蝸殼上層#1?#8機(jī)上下游墻，形成九組豎管，直接通至主廠房發(fā)電機(jī)層，在發(fā)電機(jī)層上下游墻內(nèi)，再設(shè)兩根橫管貫穿整個(gè)發(fā)電機(jī)層，該橫管在#8機(jī)中間層形成環(huán)管。發(fā)電機(jī)層兩根橫管共引出16根豎管至每臺(tái)機(jī)組之間，供消防栓供水。主變洞消火栓系統(tǒng)均勻設(shè)置在各層下游墻處，分別沿電抗器室?#210kV配電室對(duì)側(cè)下游墻，形成17路豎管供各層消火栓用水，其水源由主廠房消防水系統(tǒng)提供，分別在安裝間至主變洞廊道以及主廠房中間層至主變洞消防廊道處與主廠房消火栓系統(tǒng)相連接。電抗器拱頂處設(shè)置有一消防水箱，主要用于保證主變洞消火栓系統(tǒng)壓力。1.2消防水噴霧系統(tǒng)消防水噴霧系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)水噴霧系統(tǒng)、主變水噴霧、電抗器水噴霧、透平油罐室水噴霧系統(tǒng)組成。發(fā)電機(jī)水噴霧系統(tǒng)由3臺(tái)主廠房消防泵、噴淋控制箱、消防雨淋閥、機(jī)組消防吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)器、發(fā)電機(jī)中間層相應(yīng)機(jī)組段上游墻手報(bào)按鈕、下游墻手報(bào)按鈕等組成。發(fā)電機(jī)水噴霧系統(tǒng)水源取自消火栓系統(tǒng)，當(dāng)有火災(zāi)報(bào)警時(shí)，啟動(dòng)兩臺(tái)主廠房消防水泵進(jìn)行供水。在發(fā)電機(jī)機(jī)坑內(nèi)，設(shè)有機(jī)組消防吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)器，一旦探測(cè)器動(dòng)作，即可自動(dòng)或人工啟動(dòng)發(fā)電機(jī)水噴霧滅火系統(tǒng)的雨淋閥組，對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)施水噴霧滅火。主變水噴霧、電抗器水噴霧、透平油罐室水噴霧系統(tǒng)由2臺(tái)主變洞消防泵、1臺(tái)主變洞消防水池補(bǔ)水泵、噴淋控制箱、消防雨淋閥、感溫電纜、火焰探測(cè)器等組成。主變水噴霧、電抗器水噴霧、透平油罐室水噴霧系統(tǒng)水源取自主變洞消防水池。公用供水總管經(jīng)主變洞消防水池補(bǔ)水泵加壓至主變洞消防水池，由兩臺(tái)主變洞消防水泵加壓至水噴霧消防環(huán)管供主變水噴霧、電抗器水噴霧、透平油罐室水噴霧。在主變和電抗器室內(nèi)，設(shè)有由相關(guān)設(shè)備制造廠家成套提供感溫型和火焰型火災(zāi)探測(cè)器，一旦探測(cè)器動(dòng)作，即可自動(dòng)或人工啟動(dòng)主變洞內(nèi)的消防水泵和主變和電抗器水噴霧滅火系統(tǒng)，對(duì)主變或電抗器實(shí)施水噴霧滅火。1.3細(xì)水霧滅火系統(tǒng)細(xì)水霧滅火系統(tǒng)由主變洞細(xì)水霧分區(qū)集中報(bào)警控制屏、主變洞細(xì)水霧分區(qū)集中滅火啟動(dòng)屏、主變洞細(xì)水霧消防泵控制屏、主變洞細(xì)水霧保護(hù)分區(qū)控制屏、2臺(tái)高壓柱塞泵、1臺(tái)穩(wěn)壓泵、管路、噴頭、分區(qū)手報(bào)按鈕、聲光報(bào)警等組成。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)保護(hù)主變洞消防廊道和主變洞中間層電纜廊道的11個(gè)區(qū)域，每個(gè)保護(hù)分區(qū)設(shè)1個(gè)手動(dòng)選擇閥，一個(gè)電動(dòng)選擇閥。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的供水設(shè)備設(shè)在1327.30m高程右端水泵房?jī)?nèi)，泵組配1臺(tái)主泵、1臺(tái)備用泵，細(xì)水霧滅火系統(tǒng)水源取自細(xì)水霧消防水箱，細(xì)水霧消防水箱來自端副廠房生活用水。消防水系統(tǒng)控制方式與動(dòng)作邏輯22.1消火栓系統(tǒng)消火栓系統(tǒng)作為被動(dòng)滅火手段，在火災(zāi)發(fā)生后，由消防操作人員現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)火災(zāi)并連接好消防水帶、消防水槍、消火栓后啟動(dòng)消防泵進(jìn)行滅火。消火栓系統(tǒng)控制方式分為自動(dòng)控制、手動(dòng)控制兩種方式［2］。自動(dòng)控制方式：當(dāng)主廠房消防水泵控制柜上消防水泵控制方式在“自動(dòng)”時(shí)，消防水泵接受中控室消防聯(lián)動(dòng)控制柜、主廠房消防聯(lián)動(dòng)控制柜發(fā)出的啟泵指令、消火栓箱內(nèi)手報(bào)按鈕的啟泵指令。手動(dòng)控制方式：當(dāng)主廠房消防水泵控制柜上消防水泵控制方式在“自動(dòng)”時(shí)，開啟消火栓出口閥并按下消火栓箱內(nèi)啟動(dòng)消防水泵的按鈕（消火栓系統(tǒng)壓力過低時(shí)，延時(shí)10秒也會(huì)啟動(dòng)消防泵）；或當(dāng)主廠房消防水泵控制柜上消防水泵控制方式在“手動(dòng)”時(shí)，開啟消火栓出口閥并手動(dòng)啟動(dòng)消防泵。2.2消防水噴霧系統(tǒng)水噴霧系統(tǒng)作為主動(dòng)滅火方式，在火災(zāi)發(fā)生后無需人員進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，消防控制主機(jī)即可主動(dòng)進(jìn)行消防水的噴淋，水噴霧系統(tǒng)控制方式分為自動(dòng)控制、手動(dòng)控制、機(jī)械應(yīng)急操作三種方式［3］。2.2.1發(fā)電機(jī)水噴霧系統(tǒng)自動(dòng)控制方式：發(fā)電機(jī)空氣采樣裝置動(dòng)作與其對(duì)應(yīng)的主廠房中間層機(jī)組段手動(dòng)報(bào)警按鈕同時(shí)動(dòng)作且發(fā)電機(jī)保護(hù)A套、發(fā)電機(jī)保護(hù)B套動(dòng)作、發(fā)電機(jī)出口開關(guān)分閘則聯(lián)動(dòng)雨淋閥。主廠房消防泵檢測(cè)到發(fā)電機(jī)空氣采樣裝置動(dòng)作、該機(jī)組手報(bào)按鈕動(dòng)作和發(fā)電機(jī)消防雨淋閥壓力降低則啟動(dòng)主廠房消防泵。手動(dòng)控制方式：當(dāng)主廠房消防水泵控制柜上消防水泵控制方式在“自動(dòng)”時(shí)，打開機(jī)組雨淋閥出水閥，將中控室消防聯(lián)動(dòng)控制柜或主廠房消防聯(lián)動(dòng)控制柜上啟動(dòng)雨淋閥撥碼撥到上方，雨淋閥電磁閥得電自動(dòng)開啟雨淋閥進(jìn)行發(fā)電機(jī)滅火，發(fā)電機(jī)消防雨淋閥檢測(cè)到水流信號(hào)啟動(dòng)主廠房消防泵。機(jī)械應(yīng)急操作：當(dāng)主廠房消防水泵控制柜上消防水泵控制方式在“手動(dòng)”時(shí)，打開機(jī)組雨淋閥出水閥，開啟雨淋閥緊急手動(dòng)閥，檢查發(fā)電機(jī)雨淋閥已開啟，手動(dòng)啟動(dòng)兩臺(tái)主廠房消防水泵滅火。2.2.2主變、電抗器、透平油庫(kù)水噴霧系統(tǒng)自動(dòng)控制方式：對(duì)于主變水噴霧、電抗器水噴霧，任意兩個(gè)火焰探測(cè)器動(dòng)作且任意一個(gè)感溫電纜動(dòng)作，啟動(dòng)相應(yīng)的雨淋閥、聲光報(bào)警和延時(shí)啟動(dòng)主變消防泵。對(duì)于透平油庫(kù)水噴霧，任意兩個(gè)火焰探測(cè)器動(dòng)作且任意一個(gè)感溫或感煙探測(cè)器動(dòng)作，聯(lián)動(dòng)相應(yīng)的雨淋閥、聲光報(bào)警和延時(shí)啟動(dòng)主變消防泵。手動(dòng)控制方式：當(dāng)主變洞消防水泵控制柜上主變洞消防泵電源在合閘位置時(shí)，將中控室消防聯(lián)動(dòng)控制柜或主變洞消防聯(lián)動(dòng)控制柜上啟動(dòng)雨淋閥撥碼撥到上方，雨淋閥電磁閥得電自動(dòng)開啟雨淋閥進(jìn)行滅火，主變洞消防雨淋閥檢測(cè)到水流信號(hào)啟動(dòng)主變洞消防泵。機(jī)械應(yīng)急操作：當(dāng)主變洞消防水泵控制柜上主變洞消防泵電源在合閘位置時(shí)，開啟主變雨淋閥緊急手動(dòng)閥、電抗器雨淋閥緊急手動(dòng)閥、透平油罐室雨淋閥緊急手動(dòng)閥，消防雨淋閥檢測(cè)到水流信號(hào)啟動(dòng)消防水泵，自動(dòng)啟動(dòng)主變洞消防水泵。2.3細(xì)水霧滅火系統(tǒng)細(xì)水霧系統(tǒng)控制器接收到消防監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的某區(qū)域兩個(gè)獨(dú)立啟動(dòng)細(xì)水霧滅火系統(tǒng)信號(hào)后，延時(shí)30S自動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)，打開相應(yīng)著火區(qū)域閥組，啟動(dòng)高壓柱塞泵進(jìn)行滅火。當(dāng)系統(tǒng)失靈時(shí)，可以進(jìn)行機(jī)械應(yīng)急操作，人為操作選擇閥組電磁閥的開啟手柄來啟動(dòng)系統(tǒng)。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)控制方式分為自動(dòng)控制、手動(dòng)控制、機(jī)械應(yīng)急操作三種方式。自動(dòng)控制方式：細(xì)水霧分區(qū)溫感或煙感任意兩點(diǎn)動(dòng)作，聯(lián)動(dòng)對(duì)應(yīng)的細(xì)水霧噴水與防火閥。手動(dòng)控制方式：當(dāng)主變洞細(xì)水霧消防泵控制屏上細(xì)水霧柱塞泵控制方式在“自動(dòng)”時(shí)，將中控室或主變洞消防聯(lián)動(dòng)控制柜上啟動(dòng)細(xì)水霧撥碼撥到上方開啟細(xì)水霧電磁閥進(jìn)行滅火。機(jī)械應(yīng)急操作：當(dāng)主變洞細(xì)水霧消防泵控制屏上細(xì)水霧柱塞泵控制方式在“自動(dòng)”時(shí)，手動(dòng)開啟主變洞細(xì)水霧保護(hù)分區(qū)控制屏內(nèi)主變細(xì)水霧分區(qū)進(jìn)水電動(dòng)閥，按下“啟動(dòng)按鈕”；或當(dāng)主變洞細(xì)水霧分區(qū)集中報(bào)警控制屏在“自動(dòng)”時(shí)，按下細(xì)水霧分區(qū)手報(bào)按鈕，啟動(dòng)細(xì)水霧聲光報(bào)警并開啟分區(qū)電動(dòng)閥，手動(dòng)按下主變洞細(xì)水霧保護(hù)分區(qū)控制屏內(nèi)“啟泵按鈕”啟動(dòng)消防柱塞泵。結(jié)語(yǔ)隨著電氣設(shè)備絕緣技術(shù)的快速進(jìn)步，電力設(shè)備可靠性越來越高，但電氣設(shè)備火災(zāi)仍是大型水電站較為嚴(yán)重的安全事故。水電站地下式廠房洞室布置復(fù)雜，空間有限逃生通道相對(duì)單一，火災(zāi)事故蔓延快；水電站大量電氣設(shè)備存在電弧放電、設(shè)備過負(fù)荷燒損、電纜過熱燃燒、油庫(kù)著火、油浸式變壓器爆炸燃燒等火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn);因此完善的消防配置、合理的消防動(dòng)作邏輯、靈活的控制方式對(duì)水電站消防安全起著重要作用。隨著消防自動(dòng)化水平的提高，應(yīng)結(jié)合水