响洪甸抽水蓄能电站消防设计.doc

响洪甸抽水蓄能电站消防设计

[ 来源：'d' | 类别：技术 | 时间：2006-5-30 14:14:47 ] [字体：大 中 小]

作者：吴毅　魏青

【关键词】抽水蓄能电站,消防设计

【论文摘要】响洪甸抽水蓄能电站的设计遵循“以防为主，防消结合”的设计原则，对地下厂房采用一防、二断、三灭、四排的消防方针．主厂房采用消火栓灭火，各层消火栓按保证该层各部位均有两股水柱同时到达的要求配置．副厂房洞室上游侧有楼梯与主厂房装配场相连，下游侧与母线廊道和电缆道直通．

1　消防总体设计

1.1　设计原则和依据
　　响洪甸抽水蓄能电站远离城镇，地处深山，正常运行期间运行人员很少，其建筑物构件耐火极限均超过一级标准，与一般的民用建筑物大不相同．该工程的消防设计遵循“以防为主，防消结合”的设计原则，对地下厂房采用一防、二断、三灭、四排的消防方针，对可能发生火灾的场所，首先在设备布置和材料选择上采用有效的预防措施，防止火灾的发生，配备消火栓、水喷雾及其它灭火器材，安装防雷、防静电及火灾报警装置．一旦发生火灾，通过温感器或烟感器事故报警，并迅速投入灭火设备，待火灾完全扑灭后利用通风排烟系统将火灾区的烟雾及有害气体排出厂外．同时设置必要的安全疏散通道，及时将人员疏散到安全地带，以达到火灾发生时能限制其范围，将人员伤亡和财产损失减少到最低限度．
　　本电站消防设计主要依据下列标准和规范：水利水电工程设计防火规范(SDJ278-90)；建筑设计防火规范（GBJ16—87）及其修订条文；消防技术标准规范汇编(1994年11月)．
1.2　各生产场所的火灾危险性分类和最低耐火等级
　　各生产场所的火灾危险性分类和最低耐火等级见表1．

表1 　火灾危险性分类及耐火等级

主要建筑物和构筑物名称 火灾危险性类别 最低耐火等级
地

下
电机层 丁 二
中间层 丁 二
水机层 丁 二
蝶阀层 丁 二
空压机室 丁 二
母线洞 丁 二
电缆道 丙 二
蓄电池室 丙 二
厂用变室 丙 二
配电装置室 丁 二
地

面 主变压器场 丙 二
开关站 丁 二
透平油库和油处理室 丙 二
绝缘油库和油处理室 丙 二
通风机室 戊 二

地
面
控
制
楼
变频变压器室 丙 一
变频启动装置室 丙 二
高压试验室 丁 二
电工一 、二次试验室 丁 二
仪表试实验 丁 二
电缆室 丙 二
中控室 丙 二
计算机终端间 丙 二

1.3　 地下厂房防火分区
　　根据“SDJ278-90”第4.1.2款，本电站地下厂房不作防火分区．
1.4　 安全疏散通道
1.4.1　地下厂房对外安全出口
　　本站地下厂房设有二个直通地面的安全出口，即进厂交通洞和进风（安全）洞．进厂交通洞设在主厂房右端，洞长99 m，宽6.5 m，高7.0 m，与主厂房电机层相连，是厂内设备运输和电站工作人员的主要对外通道，也是防火设计的主要安全出口．进风（安全）洞布置在主厂房左端，宽5.6 m，高5.5～6.0 m，火灾时经楼梯通道从63.23 m上至72.5 m，洞长约100 m，可作为辅助安全出口．
1.4.2　安全疏散及交通
　　地下厂房及地面控制楼各洞室各层间的水平联系均设有较宽畅的通道，纵向设有楼梯，通道和楼梯净宽不小于1.2 m，每层疏散用出口不少于2个，各工作点距该层的最远出口均可满足要求．
2　 工程消防设计

2.1　主要场所和主要机电设备的防火设计
2.1.1　 主厂房
　　主厂房采用消火栓灭火，各层消火栓按保证该层各部位均有两股水柱同时到达的要求配置．电机层、中间层和水机层各设消火栓二只；安装场和空压机室各设消火栓一只．所有室内消火栓型号为SN65，水枪型号为QZ19，每只消火栓配有消防水带25 m．二台电动发电机，单机容量40 MW，绝缘等级F级，采用固定式水喷雾灭火装置，定子线圈端部圆周长度上的喷雾浓度为15 L/min.m ，上下环管均布40只喷头，喷嘴进口压力0.3～0.5 MPa．电动发电机灭火为手动控制，消火水管接扣装于电机层消火栓内．
　　主厂房内四周为开挖而成的岩壁，电机层以上岩壁结构采用轻质耐火防潮材料离壁装饰，以下结构为钢筋混凝土衬壁，拱顶采用耐火材料吊顶，各层楼板厚度约200 mm，地面为水泥或水磨石，主厂房建筑结构均达到或超过两规标准．
　　主厂房各层均设置火灾自动报警装置，并在每层及桥式起重机上、空压机室内、安装场、蝴蝶阀廊道和检修水泵房等场所按规定配置化学灭火器．另外，主厂房与母线洞、电缆道、副厂房相连的通道进口均设外开防火门，以防火灾蔓延．
2.1.2　其它洞室
　　副厂房洞室上游侧有楼梯与主厂房装配场相连，下游侧与母线廊道和电缆道直通．副厂房内的电气设备均单独布置在防火小间内，丙类房间按要求设外开乙级防火门，梯楼口处配置SN65室内消火栓二只，每只消火栓配30 m消防水带，并配置适量的化学灭火器．
　　电缆经电缆道，从63.23 m高程斜送至地面出口76.5 m高程，进入控制楼．电缆是防火设计中的重点防范对象，因此在电缆选用上采用了交联或聚乙烯电缆代替充油电缆；要求将动力电缆、控制电缆和信号电缆分通道或分层敷设；在主要分支地方喷涮防火涂料；选用阻燃桥架；电缆道与主厂房接合处设防火墙和防火门；并在电缆穿墙和进出口端部用非燃烧材料或沙袋严密封堵．并按规定在电缆道的进出口处放置化学灭火器、砂箱和防毒面具．
2.1.3　变电开关站
　　地面式变电开关站长50 m，宽38 m．隔离开关为电动操作，断路器采用少油式，消防措施采用以化学灭火为主，并在消防车道靠开关站侧相隔18 m布置SS100室外消火栓共三只．主变压器共二台，额定容量63 MVA，额定电压220 kV，绝缘等级B级，单台主变油重22.5 t，总重950 t，外形尺寸长5 400 mm，宽4 400 mm，两台主变外壳间距22 m，每台变压器底部设一个能容纳20%油量的储油坑，坑内铺设卵石层，并设一根DN200排油总管将事故油排至总容积为45 m3事故油池．根据建筑设计防火规范（GBJ16-87）及其修订条文的规定，主变压器采用化学灭火器灭火，并在每台主变旁设10 m3砂箱一只．
2.1.4　油　库
　　绝缘油库和透平油库内油罐总容积分别为60 m3和40 m3，两油库为相邻布置．因此结合考虑油库和油处理室灭火要求，每个油库分别配置化学灭火器，并设150　mm高的油库挡油槛．油库外的道路内侧设一只消火栓．
2.1.5　 地面控制楼
　　地面控制楼采用消火栓灭火系统，该建筑物的每层均设有消火栓，且每层消火栓布置均保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位．室内消火栓的型号为SN65，水枪型号为QZ19，每支消火栓都配有长度25 m的消防水带．各室根据工业建筑灭火器配置场所的危险等级及火灾种类配置相应的化学灭火器．有关生产场所消防器具配置见表2．

表2　消防器具配置

生产产所 手提式
1211
灭火器
/只 手提式
二氧化
碳灭火器
/只 推车式
1211
灭火器
/只 消火栓
/只 水喷雾
装置
/套 空气
呼吸器
/只
主厂房 9 9 　 6 　 　
安装场 　 4 　 1 　 　
桥机上 　 4 　 　 　 　
空压机室 　 4 　 1 　 　
蝶阀廊道 　 4 　 　 　 　
检修水泵房 　 4 　 　 　 　
副厂房 6 6 　 2 　 　
母线洞 　 8 　 　 　 　
母线廊道 　 4 　 　 　 　
出线洞 　 4 　 　 　 　
进厂交通洞 　 10 　 　 　 10
进风洞 　 8 　 　 　 　
电缆道 14 14 　 　 　 　
开关站 　 9 　 3 　 　
主变 　 　 4 　 　 　
透平油库 　 4 2 1 　 　
绝缘油库 　 4 2 　 　
电动发电机 　 　 　 　 2 　
地面控制楼 34 　 　 14 　 　

2.2　消防给水设计
　　主厂房消火栓栓口最大压力0.22 MPa，出口高程约65 m；电动发电机水喷雾喷嘴进口压力0.3～0.5 MPa，上环管喷嘴高程约62.0 m．由于上库水位在100.0～128.0 m之间，采用自流供水能够满足主厂房消火栓和电动发电机水喷雾喷嘴消防水压的要求．消防水源从技术供水总管引出上至专用的消防供水总管，变电开关站的室外消火栓供水也从专用的消防供水总管上引出，经进风（安全）洞引至开关站．
　　地面控制楼采用消火栓灭火系统．当上库水位≥110.0 m时，可满足最不利点消火栓压力要求；当上库水位低于110.0 m时，不能满足消火栓栓口压力要求，因此设置两台增压泵，当水压不够时启动增压．增压泵可自动或人工启动．
2.3　通风系统防火排烟
　　响洪甸抽水蓄能电站地下厂房的通风系统采用自然进风，机械排风的全排风方式．整个厂内的空气均在负压作用下流动，即洞外新鲜空气在厂内负压作用下经进风洞进入主厂房，并通过吊物孔、楼梯等通道进入各层，最后由设在出线洞和电缆道出口处的风机排出厂外．各主要风口处设有防火阀，一旦发生火情，立即停止风机运转，并用防火阀切断火情地区风路，以便隔离灭火．
　　主厂房设专门的事故排烟，吊在主厂房吊顶上方的排烟风管与勘探平洞(兼作排烟洞)相连，由设在洞口处的排烟风机抽排至厂外．排烟风量按60 000 m3/h考虑．
　　其它场所的事故排烟与相应的通风系统合用．
2.4　火灾报警和联动控制系统
　　为使厂内火灾能早期预报，防止和减少火灾引起的损失和危害，在地面控制楼的中央控制室内设有消防控制屏，屏中装有一台集中报警控制器和一台联动控制器以及应急广播等设备．消防报警及联动设备选用合肥天安消防电子设备厂的TA2000型智能模拟量火灾报警控制系统．
　　当某一区域的某一部位发生火灾，探测器动作或手动报警按钮动作后，集中报警控制器通过应急广播自动发出声光报警信号，集中报警控制器能自动打印失火时间和地点．
　　当火灾探测器动作后，集中报警控制器将火警信号送入联动控制器，可手动或自动切除与报警部位有关区域的风机，关闭防火阀或启动排烟设施，并接收其反馈信号，若为控制楼则联动消防增压泵．
2.5　供电电源
　　本站消防用电取自厂用电，厂用电电源分别取自二台电动发电机机端和响洪甸老厂，经三台厂用变压器构成三段厂用母线，消防电源取自厂用三段母线，已达到一级负荷供电标准．消防水泵和消防控制电源直接接入0.4 kV消防专用电源母线上，其余消防用电设备接入专用消防配电柜．这样一旦发生火灾，消防人员可立即切断其它动力、照明电源，同时仍能保证消防用电设备的供电．
2.6　火灾应急照明及疏散指示标志
　　本站在地下主、副厂房、母线洞、电缆道、交通洞、进风（安全）洞及地面控制楼等所有建筑物的主要通道、楼梯间和安全出口均设置火灾应急照明和疏散指示标志，疏散用应急照明其最低照度不低于0.5 LX．
　　应急照明系统由消防专用母线供电，另从厂用220 V蓄电池系统引一路直流电源作为备用．一旦失去交流电源，则由交直流自动切换装置切至直流蓄电池供电，其连续供电时间不小于20min．疏散指示标志信号采用应急灯．