黔中水利樞紐一期工程平寨電站的消防設計

□李 晨（貴州省水利水電勘測設計研究院）

1.工程概況

平寨電站位于三岔河中游六枝與織金的平寨河段右岸，是黔中水利樞紐的水源電站，電站形式為引水式廠房，電站內(nèi)裝設2臺懸吊式水輪發(fā)電機組，裝機容量為2×68MW。

2.建筑防火

2.1 各部位火災危險性類別及耐火等級

根據(jù)SDJ278-90《水利水電工程設計防火規(guī)范》規(guī)定，平寨電站各建筑物、構筑物的火災危險性類別和耐火等級的劃分見表1。平寨水電站各建筑物全部為鋼筋混凝土或鋼筋混凝土框架填充墻結構的非燃燒體,耐火等級、其構建的燃燒性和耐火極限均符合有關防火規(guī)范的規(guī)定。

表1 建筑物、構筑物生產(chǎn)的火災危險性類別和耐火等級劃分表

2.2 安全疏散

主廠房發(fā)電機層設置了兩個安全出口，出口可直通室外。副廠房有兩個安全出口，各層均有2個以上的安全出口，其中有一個安全出口直通室外地面。上述布置的安全出口數(shù)量，均滿足規(guī)范對防火安全疏散的要求。主廠房布置兩座樓梯，負責整個主廠房的垂直交通疏散；副廠房布置一座樓梯負責副廠房的垂直交通疏散。主廠房寬20.2m、長53.2m，每層平面布置兩座樓梯；副廠房長69.4m，寬15.0m，平面布置一部樓梯，作為水平交通疏散。安全疏散出口門凈寬1.2m，并向疏散方向開啟；走道凈寬2.5m；樓梯凈寬1.5m，坡度40°，主廠房機組間的樓梯凈寬1.2m，上述設計均滿足安全疏散要求。廠房室內(nèi)最遠工作點距疏散出口的距離為48m，符合規(guī)范不超過60m的規(guī)定。

2.3 防火分區(qū)

地上廠房劃分為2個防火分區(qū)，按主、副廠房區(qū)，出線平臺區(qū)，壩分成2個獨立防火區(qū)。丙類生產(chǎn)場所與其它生產(chǎn)場所之間水平方向均設有鋼筋混凝土墻分隔，在安全出口處均設耐火極限不低于0.6h的防火門或防火卷簾。穿越防火墻的母線周圍空隙、變壓器室、其它充油電氣設備室、配電裝置室、廠用配電盤室之間的管溝、孔洞均用非燃燒材料堵塞。建（構）筑物中電纜引至電器柜、盤或控制屏、臺獨開孔部位，電纜貫穿隔墻、樓板空洞應采用電纜防火封堵材料進行封堵。主變壓器場母線開洞，當工藝要求不能堵塞時，母線留洞四周砌筑5m高防火墻。其余穿越4層樓面的設備孔洞均采用非燃燒材料封堵。電纜廊道每隔150m左右設一個防火墻。

2.4 廠區(qū)規(guī)劃及消防車道

廠區(qū)內(nèi)設計了消防車道。消防車道可以連通整個樞紐各主要建筑物及左右岸的各廠、庫、公共建筑、生活區(qū)。上壩公路、壩頂公路使整個樞紐的交通形成一個環(huán)路。整個樞紐內(nèi)部的公路寬度為8～12 m，在左岸生活管理區(qū)與上壩公路相接處，地面開關站和電站進水口等處均設有回車道或面積不少于12 m×12 m的回車場。

3.消防總體設計方案

3.1 公用消防設施及建筑物消防設施設置

在廠區(qū)地面建筑物及屋外電氣設備周圍設置室外消火栓，配置機動消防泵。在建筑物內(nèi)配置室內(nèi)消火栓和水噴霧滅火設施，還配置了滅火器及砂箱等滅火器材。

3.2 主要機電設備的消防設計

3.2.1 水輪發(fā)電機

本電站裝機2臺，單機容量為6.8萬kW，總裝機容量為13.6萬kW，設置固定式滅火裝置，采用水噴霧滅火方式。在發(fā)電機定子上下端部線圈圓周長度上分設環(huán)管，線圈圓周長度上噴射的水霧水量不小于10L/（min·m）。滅火延續(xù)時間按10min計算，單臺發(fā)電機一次滅火用水量為5m3。水霧噴頭工作壓力為0.35MPa。并且在發(fā)電機風罩內(nèi)設置火災探測器，配置火災報警裝置。

3.2.2 主變壓器

主變壓器消防采用固定水噴霧滅火，水壓為0.35MPa，滅火噴射時間為24 min，噴射水量≥20 L/（min·m2），集油坑噴射水量≥6L/（min·m2）。

變壓器場設有消防車通道，消防車可以到達任何一臺變壓器附近?？繙缁?。各變壓器間設置防火隔墻,每臺變壓器設有獨立的水噴霧滅火裝置。

變壓器設置火災感煙探測器，當發(fā)生內(nèi)部或外部火災事故時，火災自動報警裝置發(fā)出信號至消防控制中心，當消防控制中心確認火災發(fā)生時，自動或手動投入水噴霧滅火。

在變壓器場兩端出入口及防火墻兩側，各設置型號為PY8-300推車式滅火器1臺及沙箱等滅火器材。

3.2.3 電纜系統(tǒng)

本電站電力及控制電纜主要集中布置于主廠房電纜吊架，副廠房電纜夾層和中控室電纜夾層，以及從主變壓器場至開關站的電纜廊道、電纜豎井中。為防止火災發(fā)生及阻止電纜延燃的具體措施是：電力與控制電纜分層敷設，各層間用防火隔板分隔，隔板的耐火極限低于0.75h。所有電纜穿越的孔洞，均采用軟質(zhì)耐火材料封堵，并在孔洞兩端2～3 m范圍內(nèi)噴涂防火涂料。對于副廠房電纜夾層等電纜最密集的場所，裝設固定式水噴霧滅火系統(tǒng)，并配置纜式火災探測器，同時在電纜夾層頂部設置感煙探測器，室內(nèi)設置關閉通風與排煙措施。其它電纜溝、道的消防措施與各場所配電裝置場所的設置標準相同。所有電纜溝設置防火分隔，隔板的耐火極限不低于0.75h。

3.2.4 其它電氣設備

中央控制室內(nèi)設置S型氣溶膠滅火系統(tǒng)，并配備火災探測器。低壓配電室內(nèi)設置S型氣溶膠滅火系統(tǒng)，并配備火災探測器。GⅠS室內(nèi)配置火災探測器。高壓開關室、蓄電池室設置火災探測器。由于平寨電站總裝機為136MW，為提高電站的防火能力，在電站電纜層、主變室和中控室等設自動報警系統(tǒng)，配置感溫、感煙探頭和全套報警裝置。

3.3 主要生產(chǎn)場所的消防設施

主、副廠房室外設置室外式地上式消火栓，消火栓間距≤80 m。主廠房發(fā)電機層及以下各層設置室內(nèi)消火栓（配置噴霧水槍）和手提式二氧化碳滅火器。副廠房、母線夾層，設置室內(nèi)消火栓和手提式二氧化碳滅火器。高壓開關室、壓配電室設置手提式二氧化碳滅火器。主廠房橋式起重機附近設置手提式二氧化碳滅火器。升壓站設室外設置地上式消火栓,升壓站附近設置手提式二氧化碳滅火器并配備砂箱、鐵鏟、鐵桶等消防器具。封堵室外電纜均在電纜溝中穿行，在進入室內(nèi)時，穿墻處采用防火堵料進行封堵。電纜進入開關柜處，除用防火堵料隔離電纜和開關柜外，還在電纜上涂防火涂料。凡需穿管敷設的電纜，其電纜管采用金屬管或不燃塑料管。

3.4 消防給水設計

3.4.1 消防用水量

根據(jù)規(guī)范，平寨電站同一時間內(nèi)火災次數(shù)按一次計。消防用水量按最大一次滅火用水量進行計算，其用水量為：主廠房室外消火栓用水量54m3/h;主副廠房室內(nèi)消火栓用水量36m3/h;主廠房火災延續(xù)時間為2h;合計共180m3。

3.4.2 消防水源

消防用水水源采用壓力鋼管供水，水源經(jīng)一根DN150鋼管進入半山坡的消防水池（與生活用水合建）容積200 m3，然后再經(jīng)2條DN150供水管接入廠區(qū)消防管網(wǎng)。消防水池高程為1245.00m，廠區(qū)高程為1202.80m，因此水壓滿足供水要求。

3.5 消防電源

消防用電設備的電源按二級負荷供電考慮,采用單獨的供電回路,使用雙電源或雙回路保證其用電的可靠性。其電源取自400V全廠共用電系統(tǒng)兩段不同的母線上,保證連續(xù)供電。

3.6 火災事故照明及安全疏散標志

在主廠房和副廠房的主要通道內(nèi),在較為主要的房間和有火災危險的房間內(nèi),在樓梯間及安全出口處,均設置火災事故照明及疏散指示標志?；馂氖鹿收彰骱桶踩枭⒅甘緲酥静捎脩睙糇鳛閭溆秒娫?保證供電時間≥20min。

絕緣油油罐室、透平油油罐室以及油處理室、烘箱間和蓄電池室等易燃易爆的設備(當蓄電池采用防酸隔爆型時),照明燈具采用防爆型,照明布線采用穿管暗敷方式,照明開關和插座裝于室外,室內(nèi)采用防爆電器。

油罐外殼及電氣設備外殼均應與全廠主接地網(wǎng)可靠連接,作為防感應雷接地。

4.結語

“根據(jù)預防為主、消防結合”的方針，設置必要的防火設備，采取隔離措施，可防范于未然，一旦發(fā)生火災，則最大限度地限制火災蔓延擴大，并能迅速撲滅，減少人員傷亡和財產(chǎn)損失，保證電站的安全運行。