浅谈变电站火灾灭火救援战术.pdf

灭火救援安全与技术2024 年/第 2 期/总第 104 期43CHINA EMERGENCY RESCUESafety&Technology for Fire&Rescue浅谈变电站火灾灭火救援战术苗海清 马俊宇摘 要本文针对变电站火灾灭火战术进行研究。介绍了研究背景和意义，指出了变电站火灾事故的严重性和对电力系统安全的威胁，概述了国内外研究现状。在灭火战术方面，结合作战案例提出了加强第一出动力量、围堵火势，不间断检测电压、增强个人触电防护，集中力量全面覆盖和不间断监控持续冷却火势等战术战法1。总结了研究的主要结果和创新点，为提高变电站火灾灭火效能和保障电力系统安全提供了理论和实践指导。关键词：变电站火灾 灭火战术 安全Discussion on Firefighting Tactics for Power SubstationsMiao Haiqing,Ma JunyuAbstract:In this paper,the firefighting tactics of substation fire are studied,the research background and significance are introduced,the severity of substation fire accident and the threat to power system security are pointed out,and the research status at home and abroad is summarized.In terms of firefighting tactics,this paper elaborates with combat cases the tactics of strengthening the first response force,blocking the fire,continuously detecting voltage,enhancing personal electric shock protection,concentrating on comprehensive coverage and continuously monitoring and cooling the fire.The main results and innovations of the study are summarized,which provide theoretical and practical guidance for improving the efficiency of substation fire extinguishing and ensuring the safety of power system.Keyword:Substation fire;firefighting;safety1 绪论1.1 研究背景与意义变电站作为电力系统的重要组成部分，起着电能传输、分配和转换的关键作用。然而，由于变电站内部设备的高压、高温和密集布局，其火灾风险也相对较高。我国截至 2021 年底，全国变电站数量已经达到 239,172 个，总容量达到超过1.9 亿千伏安（kVA），一旦发生火灾，不仅会造成设备的损坏和电网运行的中断，也会给救援人员生命带来极大威胁2。研究一套快速扑灭该类火灾的灭火战术是非常必要的。首先，对于保障变电站的运行安全和电力供应的连续性具有重要意义3。一旦变电站发生火灾，往往需要将场内设备断电，这无疑会对电网运行产生严重的影响。因此，研究变电站火灾的灭火战术，可以快速扑灭该类火灾，有效降低火灾对电力供应的影响，保障电力系统的正常运行。其次，对于优化变电站的防火设计和应急预案具有重要意义3。研究变电站火灾的灭火战术，可以从火灾的发生原因、火灾扩散规律、火源控制等多个方面进行深入分析4。通过分析研究结果，可以为变电站的防火设计和应急预案的优化提供科学依据，从根本上减少火灾的发生和蔓延，提高变电站的火灾安全性。最后，对于提升火灾现场处置能力和减少人员伤亡具有重要意义。变电站火灾处置需要专业的消防人员和设备，以及科学合理的灭火战术。研究变电站火灾的灭火战术，可以提升消防队伍处置该类火灾的效率和能力，减少人员伤亡。综上所述，研究变电站火灾的灭火战术具有重要的现实意义和科学价值，中 国 应 急 救 援CHINA EMERGENCY RESCUE44 中 国 应 急 救 援灭火救援安全与技术Safety&Technology for Fire&Rescue对于保障电力系统的正常运行、提升火灾现场处置能力和减少人员伤亡、优化变电站的防火设计和应急预案具有重要作用。通过本文的研究，旨在为提升变电站火灾灭火战术的科学性和实用性做出贡献，为火灾的预防和处置提供科学参考。1.2 国内外研究现状在变电站火灾灭火战术的研究领域，国内外学者们展开了广泛而深入的研究工作。这些研究旨在提出更加高效和安全的灭火战术，以应对变电站火灾带来的巨大威胁。首先，国内一些学者通过对历史火灾案例的研究，总结了火灾发生的特点和规律。他们提出了基于火灾类型分类、火险评估和预测的方法，从而为灭火战术的制定提供了依据。例如，通过对变电站火灾案例的分析，他们发现火灾往往集中在特定的设备或区域，并对这些设备或区域采取防火措施，以降低火灾发生的风险。其次，国外一些研究机构将火灾灭火战术与建筑物的设计和维护相结合，提出了一系列创新的灭火技术。例如，他们研发了自动灭火系统和智能消防设备，通过感应器和控制系统的协同作用，能够在火灾发生时及时发现、报警并进行灭火。此外，他们还研究了不同灭火剂的使用方法和效果，为变电站火灾灭火提供了更多选择和方案。另外，一些研究者还关注到了人员安全和应急响应的问题。他们提出了灭火人员的培训和装备要求，包括防护装备的选择和使用、合理的灭火策略以及紧急疏散和逃生的方法等。通过这些研究，他们旨在提高灭火人员的应对能力和安全度，最大程度地减少灾害对人员的伤害。1.3 主要研究内容首先，分析变电站火灾的特点和危害，并综述国内外相关研究成果。通过对各种变电站火灾案例的统计和分析，了解不同类型的火灾对变电站的危害程度，为灭火战术的制定提供依据。其次，重点研究变电站火灾的灭火战术。从不同角度出发，包括灭火器材的选择与使用、灭火战术的应用方法、灭火人员的组织与配备等，综合考虑多种因素，以提供科学有效的灭火战术方案。最后，关注灭火战术的实施过程中可能出现的问题和挑战。结合实地调研和案例分析，分析灭火战术的可行性和实际效果，并提出相应的解决办法和改进措施。2 变电站内变压器火灾诱因2.1 变压站火灾事故类型及原因变压站火灾事故是指在变电站内发生的火灾事件，其类型可分为多种。首先，电气设备故障导致的火灾事故是较为常见的一种类型。在变压站的运行过程中，电气设备会因为过载、短路、接触不良等原因产生故障，从而引发火灾事故。例如，变压器绕组的短路、绝缘层老化、电缆接头的松动等故障，都有可能导致火灾的发生。此外，人为因素包括不正确的操作、违规使用电器设备、火灾隐患的无视等。一个常见的例子是在变压站周围进行焊接或热工作过程中，操作不慎引发火花，进而点燃可燃物质，最终导致火灾的发生。其次，变压站的环境条件也是火灾发生的重要因素。例如，存在大量易燃、可燃材料的变压站，由于存在可燃物质，极易引发火灾。而且，变压站通常存在着复杂的气候环境，如高温、低温、湿度等，这些环境因素都会对电气设备的正常运行产生不利影响，从而增加了火灾发生的风险。另外，自然灾害也是变压站火灾发生的重要原因之一。例如，雷击、地震等自然灾害往往会破坏变压站的设备及结构，导致电气设备故障，甚至触发火灾。针对这些变压站火灾事故类型，需要制定相应的灭火战术。对于电气设备故障引发的火灾事故，应采取及时切断电源、用干粉灭火器灭火等措施5。2.2 变压站火灾事故特点第一，变压站火灾是在高压电力设备和变压器周围发生的，电力设备的存在使得火灾具有很高的热能释放量和危险性。因此，变压站火灾一旦发生，往往迅速扩散，蔓延范围广，热辐射广，现场一般会产生多次爆炸，给灭火工作带来很大的挑战。第二，变压站火灾的燃烧物质复杂多样。变压站内存在大量的绝缘油、变压器油和电缆等可燃物质，这些物质在火灾中往往会产生剧烈的燃烧反应。与一般的火灾不同的是，变压站火灾所产生的烟雾和毒气含量较高，对人员的身体健康和逃生带来了更大的威胁。第三，灾情复杂，既有石油化工火灾特点，又兼具大跨度大空间火灾特点，灭火救援安全与技术2024 年/第 2 期/总第 104 期45CHINA EMERGENCY RESCUESafety&Technology for Fire&Rescue同时还是特高压带电场所，处置难度大。这就造成了场所需灭火剂量大，短时间内难以准备充足，灭火救援时间长。第四，变压站火灾的灭火工作受到空间限制和电力设备复杂性的影响，使得灭火手段和战术选择受到一定的局限性。灭火人员在进行灭火工作时需要充分考虑场地条件、灭火剂的选择和使用方法、工作流程等因素，以确保灭火工作的效果和安全。第五，压器结构封闭，无法有效打击火点，内部可燃绝缘材料紧密结合，反复复燃，火灾扑救困难。同时，压器爆炸油品泄露，易形成大面积流淌火，给灭火工作添加更多不确定因素。3 扑灭变电站火灾主要采用的战术战法 3.1 启动设施，控制火势为了有效地扑灭变电站火灾，启动灭火装置是一项关键措施。这些装置通常是自动化的，可以及时探测到火源，并迅速控制火势扑灭火灾。首先，固定灭火装置可以根据不同的火灾发生位置和类型来选择不同的类型。常见的装置包括光电探测器、点型温度探测器和线型烟雾探测器等。光电探测器利用光束的阻断原理，一旦火源引发光束遮挡，就会发出信号触发启动灭火系统。而点型温度探测器则是通过监测温度的升高来判断是否存在火源。它们的不同特点和适用范围决定了在启动灭火装置中的应用。其次，启动灭火装置的原理是通过感知和判断火源来触发灭火系统。当火源被探测到后，装置会立即向灭火系统发送信号，启动系统执行灭火操作。这种自动化的启动方式能够极大地缩短灭火的响应时间，并可以预防火灾进一步蔓延，保护变电站的运行安全。在变电站火灾扑救中，启动灭火装置起到至关重要的作用。第一到场的消防力量应第一时间到达消防控制室，检查固定设施的启动情况。因为设施能够及时发现火源并启动灭火系统，有效地遏制火势的扩散。总而言之，启动灭火装置在变电站火灾扑救中具有重要的作用。通过合理选择和灵活运用不同类型的启动灭火装置，可以及时有效地发现火源并启动灭火系统，最大程度地减少火灾对变电站的影响。因此，在变电站火灾灭火战术研究中，充分考虑并合理运用启动灭火装置是非常必要的。3.2 增强调度，围堵火势在变电站火灾发生时，及时进行调度第一出动力量和增援力量是至关重要的，加强第一出动力量，可以快速围堵火势，抑制火灾进一步蔓延6。首先，属地消防指挥中心接到报警后，应立即调派事故现场辖区消防站优先到场处置，在力量调派应优先调派干粉车、水罐泡沫车等载有覆盖药剂的车辆。同时，需要建立完善的通讯网络，确保调度指令能够迅速传达到各个应急联动单位。其次，应当加强对火灾现场的围堵措施，以抑制火势进一步蔓延。以 2000年 12 月 11 日在山东日照的光伏变电站火灾为例，在火灾发生了 20 分钟后，现场变压器泄漏的液压油燃烧形成的流淌火和喷溢形成的火苗迅速形成立体燃烧。由此可见，第一时间的围堵控制对于抑制火灾蔓延显得尤为重要7。在装备前置上应当配备足够数量干粉泡沫喷射器具、呼吸防护装备、防热辐射装备和防漏电装备，以应对各种不同类型的火灾风险。另外，需要加强火灾态势监测和情报收集，实时掌握火势发展和现场情况。通过使用现代化的监控技术和设备，可以高效地监测火势的扩散情况，提前做出决策和调度。同时，也需要建立有效的情报收集机制，及时获得有关火灾发展的信息和数据，以便更好地决策和部署。最后，需要根据现有调派力量合理部署阵地，始终贯彻先控制后消灭的思想。把力量设置在变压器油罐、油罐管路、电缆管沟、高架线路等方面，对重点敏感部位加强防护，防止火势的进一步蔓延扩大。综上所述，加强第一增援调度，围堵火势，是变电站火灾灭火战术中的重要环节。通过建立有效的调度系统，加强围堵措施，实时监测火势发展，合理布置力量阵地，这一战术战法的有效实施，对于控制火势蔓延，减少火灾造成的损失具有重要意义。3.3 全程检测，增强防护在变电站火灾灭火战术中，不间断检测电压并强化个人触电防护是一项至关重要的措施。由于变电站中存在高压电缆、设备等电源元件，火灾现场存在高风险的触电危险。因此，在火灾发生后，及时检测电压变化，全面增强个人的触电防护措施，能够有效降低事故发生的可能性，保护救援人员的生命安全。为了实现不间断的电压检测，应在中 国 应 急 救 援CHINA EMERGENCY RESCUE46 中 国 应 急 救 援灭火救援安全与技术Safety&Technology for Fire&Rescue变电站附近安排安全员使用漏电检测设备进行不间断检测，条件允许的情况下应当多点设置，并及时向现场最高指挥员汇报电压数据。一旦火势发生改变，电压异常的情况下，救援人员能够第一时间做出应对措施。除了电压的检测，还需采取一系列的个人触电防护措施。首先，救援人员在进入火灾现场前，应穿戴好绝缘鞋、手套等个人防护装备，以减少触电危险的发生。其次，救援人员应接受系统的培训，了解火灾现场的触电风险，并掌握正确的操作技巧和逃生方法。此外，救援人员可配备带有触电预警装置的手持设备，能够对周围环境的电压进行实时监测并发出警示信号。在火灾灭火行动中，应加强对个人触电防护措施的安全提示。通过电台通播、指挥终端 APP 命令下单等形式向救援人员提醒他们时刻保持警惕、传达正确的触电防护知识。总之，不间断检测电压并增强个人触电防护是变电站火灾扑救的重要一环，保证消防救援队员自身安全是打赢攻坚战的底线。3.4 集中力量，全面覆盖鉴于变电站火灾的产热值高、蔓延快、燃烧产物复杂的特点，需要采取集中力量，全面覆盖的战术战法一次性歼灭火势。下面将从各个方面详细介绍这一战术具体步骤和应用方法。首先，在集中力量方面，我们需要及时启动应急预案，将所有相关人员和资源集中到火灾现场。在灭火救援力量方面优先采用泡沫消防站车、干粉泡沫车，始终贯彻先控制、后消灭，集中优势兵力打歼灭战的战术思想。其次，要充分计算现场水源供给效能和泡沫存量。计算依据主要按照现场变压器着火个数、变压油存贮量进行计算，以 2021 年 10 月 23 日伊朗阿巴斯港变电站火灾事故为例，扑灭一个 16.7万千伏安的变电器或一个管线漏点的火焰大概需要 3 吨干粉加 2 吨泡沫液，谨防因停水和覆盖不充分导致构建受热不均匀爆裂伤及消防救援人员8。同时，针对变电站的特殊情况，还需要重点关注一些关键部位和设备。例如，三相变压器内装有变压器油，其组分是含 18 22 个碳的烷烃和 10左右的芳香烃的混合物，分子量 260 左右，闪点高于 140，属重油系列，起火之后热值高，燃烧猛烈，并分解成大量可燃气体，灭火时打入水分等还会喷溅，危险性大。因此需要加强监测并尽肯能运用泡沫混合液、沙土进行灭火。以新疆哈密市国家电网 800 千伏天山换流站“47”爆炸事故处置案例为例，着火变压器内长时间泡沫覆盖效果不明显，又无其他有效的灭火办法，火势依然猛烈，难以彻底消灭。最终，主战消防救援支队会商国家电网公司、特变电工公司专家决定采取：“挖掘机破拆清障、商混车浇筑封堵、高喷车泡沫覆盖、水罐车冷却保护”的处置措施，逐一对 6 台变压器实施扑救，最终成功扑灭火灾。总之，要合理调派前方阵地的展开车辆，多以干粉炮车、水罐泡沫车为主，调派足够的水源和社会联动力量，在充分计算扑灭火点药剂用量后，梯次强攻，上下合击，充分覆盖9。在物资充足的情况，也可利用混凝土泵车灌注混凝土，辅助灭火作战，从而一举扑灭火势。3.5 持续监控，持续冷却在现场明火扑灭后，变压器内部的金属内芯和绝缘材料可能依然存在高温，产生阴燃的黑烟，存在复燃的可能性。因此，对火灾现场的持续监控，持续冷却显得尤为重要。首先，不间断监控是指在火灾发生后，需要实时监测变电站内的各个区域和设备，以及周围环境。通过使用视频监控图传设备，可以对阴燃点进行精确定位，及时发现火点有无复燃、蔓延趋势。监控人员需要时刻保持警觉，及时发现异常情况并采取相应措施10。其次，持续冷却是针对火灾现场的温度降低的一种常用手段。在不间断监控的基础上，灭火人员需要通过喷洒水雾、雾化剂等方式，对火源点进行冷却11。冷却的关键是将火焰的温度迅速降低，并控制在可承受范围内，从而减少火势蔓延的风险。同时，持续冷却也能够减少火势恢复燃烧的可能性。在实施不间断监控和持续冷却战术时，还需要注意将变压器内部、管线的变压油进行放空处理，并持续进行沙土覆盖，直至检测温度恢复正常，方可撤离监护人员。总之，不间断监控和持续冷却亦是变电站火灾灭火战术中的重要环节。尤其是管沟电缆、输油管线、内部金属内芯、绝缘材料因着重进行关注，持续降温确保救援任务圆满完成。4 总结 综上所述，在变电站火灾灭火战术研究中，就变电站内变压器火灾诱因和灭火救援安全与技术2024 年/第 2 期/总第 104 期47CHINA EMERGENCY RESCUESafety&Technology for Fire&Rescue主要采用的战术战法以及变电器类型火灾的扑救措施进行了深入探讨。在战术战法方面，变电站主要采用隔离、封堵和灭火三种方法来应对火灾。通过建立有效的火灾应急预案，并配备相应的消防设备和人员，可以快速响应火灾事故，并采取适当的战术战法进行扑救，有效控制火势的蔓延。此外，针对变电器类型的火灾，研究了不同类型火灾的特点和扑救措施。同时，也可通过利用混凝土泵车灌注混凝土，辅助灭火作战。在总结这些灭火战术时，强调了扑救时要注意安全，确保人员和装备的安全12。作者单位：北京市丰台区消防救援支队参考文献1 代凤华，周雪昂，白伟.消防初战指挥策略研究 J.中国应急救援,2020.5.33-37.2 刘海峰.大型商业综合体建筑火灾特点及灭火战术措施研究 J.中国住宅设施,2021.68-69.3 范茂魁,范红俊.加油站火灾灭火战术措施探讨 J.安全与环境工程,2022.3.78-80.4 田毅.消防队伍灭火战术训练的探讨分析 J.中国航班,2020.14.197.5 张沫.消防队伍灭火战术训练的探讨 J.大科技,2020.3.23-24.6 肖婧.基层消防救援队伍的灭火战术训练分析 J.今日消防,2020.47-48.7 林肯朱忠明.城市综合体火灾时灭火阵地选择研究 J.消防技术与产品信息,2018.30-32.8 唐虎潇.易熔盘内浮顶储罐氮封工艺灭火战术训练的组织与实施 J.山东化工,2018.47.188-190.9 王俊.单层多室建筑回燃火灾处置策略研究 J.武警学院学报,2018.12.27-32.10 张晓东.灭火战术在建筑火灾中的运用探思 J.消防界,2021.12.106-108.11 张超.基于消防灭火战术训练的灭火救援能力提升措施 J.今日消防,2023.3.115-117.12 杜明辉.建筑火灾预案式推演系统在灭火战术课程中的应用 J.消防界(电子版),2019.5.17-19.