既有老舊水力發(fā)電廠消防安全問題及對策

摘要：既有老舊水力發(fā)電廠消防安全水平普遍低于現(xiàn)行消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，存在較大的火災(zāi)風(fēng)險，通過消防安全改造提高既有老舊水力發(fā)電廠消防安全水平勢在必行。基于此，分析了水力發(fā)電廠不同部位的火災(zāi)危險性，以某既有老舊水力發(fā)電廠為例，總結(jié)了存在的常見消防安全問題，并根據(jù)現(xiàn)行消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，提出了相應(yīng)的消防安全對策及特殊問題的解決策略，為既有老舊水利發(fā)電廠消防改造提供參考。

關(guān)鍵詞：既有水力發(fā)電廠；消防安全問題；火災(zāi)危險性

由于既有老舊水力發(fā)電廠建設(shè)時尚無專門的水電工程消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可循，其消防設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)相對較低，且距今年代較久，消防設(shè)施較陳舊，與現(xiàn)行消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有較大差距，因此，既有老舊水力發(fā)電廠消防安全問題突出，亟待進(jìn)行系統(tǒng)性消防專項改造，以提高其消防安全水平。

1 水力發(fā)電廠火災(zāi)危險性分析

水力發(fā)電廠主廠房主要由發(fā)電機(jī)層、水輪機(jī)層及蝸殼層等組成。

發(fā)電機(jī)層中部為發(fā)電機(jī)組設(shè)備，兩側(cè)為輔助設(shè)備用房，包括除濕機(jī)室、空壓機(jī)室、配電室、盤柜室等；除濕機(jī)室及空壓機(jī)室為相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備及控制柜，設(shè)備主要為不燃構(gòu)件，火災(zāi)危險性為丁類，火災(zāi)危險性低，控制柜為電氣線路及有關(guān)元器件，有發(fā)生電氣火災(zāi)的風(fēng)險；配電室、盤柜室等主要為配電控制柜，有較多的電氣線路及元器件，有發(fā)生電氣火災(zāi)的風(fēng)險。

水輪機(jī)層中部為水輪機(jī)組，兩側(cè)為輔助設(shè)備用房，包括供水設(shè)備區(qū)、滲漏及檢修泵室、TV室、運維部及指揮室、機(jī)段室、油罐室及油處理室等。供水設(shè)備區(qū)、滲漏及檢修泵室、設(shè)備用房主要為不燃設(shè)備，火災(zāi)危險性為丁類，火災(zāi)危險性低；TV室及機(jī)組開關(guān)控制室柜有電氣線路及相關(guān)元器件，有發(fā)生電氣火災(zāi)的風(fēng)險；油罐室存有閃點大于60℃的液體，火災(zāi)危險性為丙類，但油品封裝在金屬油桶內(nèi)，油罐室通常采用防火隔墻和防火門與其他部位進(jìn)行防火分隔，其火災(zāi)風(fēng)險可控。

蝸殼層中部為引水設(shè)備，兩側(cè)為檢修廊道及設(shè)備區(qū)域，設(shè)備區(qū)域均為不燃設(shè)備，火災(zāi)危險性為戊類，火災(zāi)危險性低。

水力發(fā)電廠主廠房除局部丙類生產(chǎn)區(qū)域火災(zāi)危險性較高外，其他區(qū)域火災(zāi)危險性在丁類及以下，通過對丙類生產(chǎn)區(qū)域及有發(fā)生電氣火災(zāi)風(fēng)險的設(shè)備用房采取相應(yīng)的防火分隔措施，可控制火災(zāi)規(guī)模及蔓延范圍，同時對建筑內(nèi)的消防設(shè)備設(shè)施按照現(xiàn)行規(guī)范要求進(jìn)行改造后，可確保水力發(fā)電廠主廠房的消防安全水平達(dá)到現(xiàn)行消防規(guī)范要求的目標(biāo)、功能和性能要求。

2 既有老舊水力發(fā)電廠常見消防安全問題

以某建設(shè)于20世紀(jì)70—80年代的水力發(fā)電廠為例，通過現(xiàn)場勘察，發(fā)現(xiàn)存在諸多不滿足現(xiàn)行消防規(guī)范的問題，主要消防安全問題總結(jié)如下：

2.1" 建筑防火問題

由于建設(shè)年代久遠(yuǎn)，既有老舊水電廠在建筑防火方面主要存在防火間距不足及防火分隔不到位的問題。

在防火間距方面，存在主廠房與副廠房、GIS樓、室外變壓器之間防火間距較小的問題，一旦發(fā)生火災(zāi)，容易造成火災(zāi)在不同生產(chǎn)建筑物之間蔓延擴(kuò)大，造成重大財產(chǎn)損失或人員傷亡。

在防火分隔方面，檢查發(fā)現(xiàn)既有老舊水力發(fā)電廠內(nèi)火災(zāi)危險性較大的設(shè)備用房、電纜井道等未采用防火門、窗與其他部位進(jìn)行分隔；電纜井道層間及電纜穿越防火隔墻的孔洞縫隙處未做好防火封堵措施，其他管道如供水管道、油系統(tǒng)管道及消火栓系統(tǒng)管道等穿越樓板或防火隔墻的孔洞縫隙也存在未做好防火封堵措施的情形，水力發(fā)電廠發(fā)生火災(zāi)時，容易通過這些門、窗、孔洞、縫隙蔓延擴(kuò)大。

2.2" 安全疏散問題

水力發(fā)電廠地下部分室內(nèi)地面與室外出入口地坪高差大于10m或3層，未設(shè)置防煙樓梯間，采用敞開樓梯進(jìn)行疏散，且疏散樓梯在不同樓層平面位置發(fā)生改變導(dǎo)致疏散路徑不連續(xù)，疏散樓梯設(shè)置不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求；疏散出口凈高度小于2.1m、疏散樓梯凈寬度小于1.1m、疏散樓梯休息平臺凈寬度小于1.2m，不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

2.3" 滅火設(shè)施問題

水力發(fā)電廠消火栓系統(tǒng)未設(shè)置環(huán)狀管網(wǎng)供水、室內(nèi)消火栓豎管管徑小于DN100，室內(nèi)消火栓布置不滿足室內(nèi)任一點有兩股充實水柱同時達(dá)到的要求；室內(nèi)消火栓系統(tǒng)未設(shè)置試驗消火栓和消防水泵接合器；設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)房間未設(shè)置泄壓口，未設(shè)置機(jī)械排風(fēng)裝置或排風(fēng)口關(guān)閉，排風(fēng)設(shè)備不滿足通風(fēng)要求。

2.4" 防排煙設(shè)施問題

水力發(fā)電廠存在建筑內(nèi)未設(shè)置排煙設(shè)施，設(shè)備用房排風(fēng)管道穿越隔墻處未設(shè)置防火閥等不滿足現(xiàn)行規(guī)范的消防安全問題。

2.5" 消防電氣設(shè)施問題

水力發(fā)電廠消防用電設(shè)施的供電未在配電線路的最末一級配電裝置處設(shè)置雙電源自動切換裝置；消防應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志系統(tǒng)未采用集中控制型系統(tǒng)、系統(tǒng)配電和燈具選型不符合現(xiàn)行規(guī)范要求；配電室、柴油發(fā)電機(jī)房等重要場所均未設(shè)置消防備用照明；未設(shè)置應(yīng)急廣播系統(tǒng)，未設(shè)置消防電源監(jiān)控系統(tǒng)和防火門監(jiān)控系統(tǒng)；消防設(shè)施的供電線路未采用阻燃耐火電纜；火災(zāi)探測器未實現(xiàn)廠房全覆蓋。

3 消防安全問題的解決對策

針對老舊水力發(fā)電廠存在的消防安全問題，研究確定不影響電廠正常運營條件下可采取的解決對策。

3.1" 建筑防火

針對水力發(fā)電廠存在的防火間距及防火分隔問題，可采取如下的防火技術(shù)措施[1-2]。

一是對于防火間距不足的問題，采取建筑物外墻改造為實體墻或?qū)嶓w墻和甲級防火門、窗，達(dá)到規(guī)范規(guī)定的防火間距不限或減小防火間距的要求。門、窗、洞口之間最近邊緣的水平距離不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求時，設(shè)置耐火性能不低于乙級防火門、窗要求的門、窗，防止火災(zāi)水平方向蔓延。

二是建筑內(nèi)的孔洞、縫隙是火災(zāi)橫向或豎向蔓延的主要途徑，為防止火災(zāi)通過建筑內(nèi)孔洞、縫隙蔓延擴(kuò)大，建筑內(nèi)電纜、各種管道穿越樓板或防火隔墻處的孔洞、縫隙，采用不低于分隔部位構(gòu)件耐火極限的不燃材料進(jìn)行防火封堵。

三是針對建筑火災(zāi)危險性較大的區(qū)域，采取相應(yīng)的防火分隔措施，以控制火災(zāi)規(guī)模及蔓延范圍，其中透平油油罐室及油處理室、柴油發(fā)電機(jī)室及其儲油間等場所應(yīng)用耐火極限不低于3.00h的防火隔墻和不低于1.50h的樓板與其他部位隔開，防火隔墻上的門應(yīng)為甲級防火門；其他丙類生產(chǎn)場所或重要設(shè)備用房采用耐火極限不低于2.00h的防火隔墻和不低于1.00h的樓板與其他場所分隔，防火隔墻上的門的耐火性能不低于乙級防火門的要求。

3.2" 安全疏散

結(jié)合水力發(fā)電廠建筑特性、火災(zāi)危險性、人員特性，合理規(guī)劃疏散路線，設(shè)置相應(yīng)的疏散設(shè)施，保證人員快速疏散，建議采取如下措施。

一是為確?；馂?zāi)時人員能夠從不同方向疏散，或其中一個出口不能使用時，建筑內(nèi)人員仍有可利用的疏散出口，應(yīng)在每層設(shè)置不小于2個疏散出口且位于不同方向，發(fā)電機(jī)層設(shè)置不少于2個直通室外地面的安全出口。

二是針對建筑內(nèi)疏散樓梯錯位布置的問題，為保證建筑內(nèi)的人員能夠沿正確的疏散路徑進(jìn)行安全疏散，應(yīng)加強(qiáng)疏散路徑上燈光疏散指示標(biāo)志的設(shè)置，在疏散路徑需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換的地方進(jìn)行加密布置，以確保有效的疏散引導(dǎo)；同時為有效保證人員對疏散標(biāo)志燈指示信息的清晰識別，應(yīng)采用大型標(biāo)志燈。

三是適當(dāng)提高疏散應(yīng)急照明的照度值，可以提高人員的疏散速度和安全疏散條件，有效減少人員傷亡。為給人員疏散創(chuàng)造良好的條件，提高人員疏散效率，疏散路徑上設(shè)置的應(yīng)急照明燈具的地面最低水平照度不低于10lx。

四是應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志火災(zāi)情況下的連續(xù)供電時間不小于60min。

3.3" 滅火設(shè)施

滅火設(shè)施是保障建筑消防安全的重要組成部分[3]，根據(jù)水力發(fā)電廠建筑及使用功能特點，結(jié)合檢查中發(fā)現(xiàn)的消防問題，建議采取以下技術(shù)措施。

在消防給水方面，消火栓系統(tǒng)采用環(huán)狀管網(wǎng)供水，消火栓豎管管徑不小于DN100，室內(nèi)消火栓增加設(shè)置點位和消防水泵接合器，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)置保證室內(nèi)任一點有兩股充實水柱同時達(dá)到，并在最不利位置增設(shè)試驗消火栓；增加室外消火栓設(shè)置點位，保證室外消火栓保護(hù)半徑和保護(hù)范圍滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

對重點區(qū)域增設(shè)滅火、控火能力好、能快速響應(yīng)的自動滅火設(shè)施，如電纜層增設(shè)高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)，采用全淹沒應(yīng)用方式的開式系統(tǒng)。重要開關(guān)柜增設(shè)火探管式自動滅火裝置。

3.4" 防排煙設(shè)施

通過設(shè)置合理有效的防排煙設(shè)施，能夠控制火災(zāi)煙氣蔓延范圍，及時排出火災(zāi)煙氣，為人員疏散及消防救援創(chuàng)造有利條件。為減少火災(zāi)煙氣對人員疏散和消防救援的影響，建議既有老舊水力發(fā)電廠采取以下措施：一是發(fā)電機(jī)層增設(shè)排煙設(shè)施，自然排煙窗有效開啟面積或機(jī)械排煙量按《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第4.6.3條計算確定。二是在主廠房敞開樓梯四周的樓板或梁底部增設(shè)擋煙垂壁，擋煙垂壁高度不小于凈高的20%。

3.5" 消防電氣設(shè)施

通過設(shè)置合理有效的電氣消防設(shè)施，能夠及時探測火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)出聲光報警信號、聯(lián)動消防設(shè)施以及引導(dǎo)人員疏散，建議既有老舊水力發(fā)電廠采取以下消防電氣措施：一是根據(jù)水力發(fā)電廠建筑撲救難度和建筑的功能及其重要性，消防供電按不低于二級負(fù)荷設(shè)計，消防用電設(shè)施的供電應(yīng)在配電線路的最末一級配電裝置處設(shè)置雙電源自動切換裝置。二是為保證水力發(fā)電廠火災(zāi)時消防設(shè)施運行穩(wěn)定和可靠，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的供電線路、消防聯(lián)動控制線路應(yīng)采用耐火銅芯電線電纜，報警總線、消防應(yīng)急廣播和消防專用電話等傳輸線路應(yīng)采用阻燃或阻燃耐火電線電纜。三是消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)按《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的要求進(jìn)行改造。四是增設(shè)火災(zāi)探測器設(shè)置點位，保證火災(zāi)報警系統(tǒng)全覆蓋，并按《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的要求進(jìn)行改造。

4 特殊問題處理

既有老舊水力發(fā)電廠消防專項改造過程中，受現(xiàn)實條件制約，存在部分難以按照現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行改造的問題，如對疏散樓梯形式及平面布置、疏散樓梯凈寬、凈高及休息平臺凈寬進(jìn)行改造時，涉及建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)問題，由于老舊水力發(fā)電廠樓板不具備開洞條件，且通常還存在結(jié)構(gòu)資料缺失的問題，若對其進(jìn)行改造，不僅實施難度極大，還將影響建筑結(jié)構(gòu)安全。對于這類問題，可按照《建筑防火通用規(guī)范》和住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳于2021年7月印發(fā)《關(guān)于做好建設(shè)工程消防設(shè)計審查驗收工作的通知》中的規(guī)定：既有建筑改造利用不改變使用功能，當(dāng)條件不具備、執(zhí)行現(xiàn)行規(guī)范確有困難時，不得低于原建筑物建成時的消防安全水平。

5 結(jié)束語

既有老舊水力發(fā)電廠由于建設(shè)時期沒有相應(yīng)的水電工程消防設(shè)計規(guī)范，消防設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)低，通過現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，存在較多不滿足現(xiàn)行消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的消防安全問題，存在較大的火災(zāi)風(fēng)險，而這些發(fā)電廠仍然擔(dān)負(fù)著電網(wǎng)中發(fā)電、補償及調(diào)峰等重要任務(wù)，對提高電網(wǎng)的質(zhì)量及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。因此，提高既有老舊水力發(fā)電廠消防安全水平極為重要。

參考文獻(xiàn)

[1]倪照鵬，劉激揚，張鑫.《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016—2014（2018年版）實施指南[M].北京：中國計劃出版社，2022：79-83.

[2]倪照鵬，劉激揚，王宗存，等.《建筑防火通用規(guī)范》GB55037—2022實施指南[M].北京：中國計劃出版社，2023：278-279.

[3]倪照鵬，楊丙杰，郝愛玲，等.《消防設(shè)施通用規(guī)范》GB 55036—2022實施指南[M].北京：中國計劃出版社，2022：1-2.