水利水电枢纽的消防

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1、水利水电枢纽的消防长办院 金 峰摘 要：由于目前的水电消防设计规范内容仅含于电站厂房、不含枢纽全部， 又颁布十余年，有些内容已不适应不前设计的需要。本文根据自己 多年来的工作经验、结合长江流域九十年代已建电站的实例，提出 如何进行水利水电枢纽消防设计的一些看法，供同行们参考。关键词：水电枢纽 消防设计一、概述用火与防火是人类利用自然、改造自然、求得生存保护的智慧表现。随着科学技术 的高度发达、经济建设的迅速发展，不仅引发火灾的因素递增，且控制和扑灭的难度也 在增加，容易引发大的火灾，造成重大经济损失和人员伤亡，此类事件每年都有发生， 举例如下。1978 年的大兴岭火灾，包括燃毁的60 万公顷林

2、业资源在内，总计损失超过200 亿 元。水电系统中，如1991 年9 月 12 日某电站 3机调试中，由于水阀室内的油管接口 事故喷出油雾遇电焊火花引起火灾，导致2、3、4机设备烧坏或严重损坏，损失惨重。因此消防是工业现代化、经济发展、保证人民生产、生活安全的一门重要科学；目 前在实践过程中已形成一套防火、报警与监控、灭火、防排烟、安全疏散、防火材料与 防火机电设备等系列工程。消防是一门综合性的科学，从事消防设计的专业，包括建筑与规划、结构、电工一 二次、给排水、设备与通风等各专业协作，才能完成一个消防的系统工程。二、我国消防技术的发展解放前我国消防工业极少，主要器材、设备靠进口，解放后大致分

3、以下两个阶段。（一）消防技术的探索与普及阶段（1980 年以前） 消防工业方面：我国消防民族工业建国初期以水为介质的消防设备形成与发展，普 通采用消火栓与消防车，如 1959 年我国研制第一辆具有十个自动功能的消防车，以后 逐渐发展到干粉、泡沫、卤代烷等介质的灭火设备，如1977 的研制了“1211卤代烷自 动灭火系统，安装在毛主席纪念堂。消防理念方面：五、六十年代，设计人员只有“灭火”的概念，且采用初级的消防 设备；七十年代初，随着我国工业的发展与吸取重大火灾的教训，逐渐认识到“防火” 的重要性；于1974 年我国编制了第一部消防设计规范“建筑设计防火规范”（以下 简称“建规”）。“消与防”

4、的概念已开始反映在工程设计中。消防科学研究方面：1965 年开始，公安部筹建上海、沈阳、天津、成都四个消防科 学研究所，标志我国消防科研研究的开始。（二）消防技术的大发展，高科阶段（1980 年以后） 改革开放后，由于大批外商投资，国民经济的迅速发展，人民生活提高，因此大批 兴建工业与高等民用建筑，特别是全国数以万计高层建筑拔地而起，原有消防消防设备 与设计水平、已远远不能满足消防安全的需要，因此促使消防技术的大发展，其标志如 下。1、消防规范、法规全面制订与修改完善除 1974 年颁布的“建设设计防火规范”再作二次修改外，于1982 年国家颁布“高 层民用建筑设计防火规范”（1995 年又作

5、了修改，以下简称“高规”；在八十年代末、九 十年代国家颁布了20多种消防设计规范与标准；1998年 4月颁布了“中华人民共和国 消防法”；同年七月公安部颁布了“建筑工程消防监督审核规定”。到九十年，我国的消防技术已具备较完善的设计、施工、验收、管理的指导准则与 法律依据。2、消防新技术、新产品的引进与发展此时期国外大批消防企业进入我国，设立办事处或建立工厂，如美国的江森、新普 森公司，日本的能美防灾株式社会，德国的西门子公司等，这些国外企业大批的新产品、 新技术进入我国，如火灾自动报警，气体消防等设备，大大地促进了我国消防技术的发 展。3、我国消防工业的大发展由于基本建设发展的需要，国家对消防

6、的重视，从 80 年代中期开始，新建企业日 益增多，老企业得到很大的发展。在引进与消化国外技术基础上，开发出许多新产品， 如火灾自动报警、消防车辆与设备、新颖的灭火介质、防火材料等等，满足了消防设计 的需要。4、消防设计水平的飞跃消防设计从过去“灭火”的概念，转变为“预防为主、防消结合”的设计主导思想。 公安消防部门实行消防监督、消防专题审查、火灾事故追究法律责任，因此设计人员与 各级领导思想上均很重视，责任性加强；又消防设计规范的完善，新产品的不断引进与 开发，因此反映在设计质量，先进技术的应有上，均有极大的提高与飞跃。三、八十年代末以前的水利水电消防设计水利水电枢纽消防技术的应用与发展，要

7、滞后全国消防技术的总体水平约510 年， 因此水利水电消防技术大致分以下两个阶段：消防技术的探索普及阶段（ 80 年代末以 前），及 80 年代末以后的消防发展阶段。由于本阶段消防设计处于探索普及阶段，消防设计均较简单，各电站基本雷同，仅 作简要的叙述。该时期水电水利枢纽的消防仅限于电站厂房，主要消防部位为油浸式主变压器、油 库与油处理室等采用防火墙、门分隔，采用专用的电缆廊道，其灭火设备均采用水消火 栓，辅以移动式灭火器、砂箱等。七十年代末，水电站进行水喷雾灭火试验，如新安江水电站经多次试验，被推广到 全国，应用到油浸式主变压器与油库罐室中，灭火效果很好，经过不断的改进，一直沿 用至今。由于

8、以前工程的消防设计不符合现代消防的要求，故九十年代初，公安消防部门对 全国已建成的大型工程进行消防检查，如对葛洲坝电站提出消防隐患的整改意见，并进 行了改造。四、八十年代末以后的水利水电消防设计此时期已逐步形成完整的消防设计规范，其中 1990 年颁布了“水利水电工程设计 防火规范”（以下简称“水规”），大中型水电站均开始编制消防专题设计报告，经相应 经别的公安消防机构审查，工程建成后，消防部门进行验收，故此时期消防设计的内容、 质量、新技术的应用，均有大幅度的扩展与提高，以下根据自己多年来消防设计的内容、 质量、新技术的应用，均有大幅度的扩展与提高，以下根据自己多年来消防设计工作的 认识与体

9、会，结合长江流域水利水电枢纽消防设计的典型实例，分部位、分专项归类叙 述消防设计的情况。（一）公用消防的设计 公用消防的设计任务与内容是根据枢纽各建筑物的消防要求，规划布置整个枢纽的 消防水管网系统，室外供水点（室外消火栓），供水水源，消防泵房，消防站等；主要 灭火方式是设置机动的消防车及定点设置消火栓等，分述如下。1、消防水压与水量消防供水系统有常高压与临时高压两种，水量、水压应满足一次灭火所需的最大水 量与最不利着火点高程的水压要求，近十多年来设计的大中型水利枢纽一般采用常压系 统，即高位消防水池，任何时候消防水池贮存一次最大的灭火水量，能迅速供水，减少 灭火时的供水环节，避免延误扑灭火灾

10、的时间，扩大火灾损失。高位消防水池的个数，根据供水点所需水压的大小，与供水点的距离、造价、运行 经济等因素，可设一个或数个不同高程的消防水池，如三峡水利水电枢纽设高、中、低 三个消防水池，四川嘉陵江东西关水电站采用一个消防水池，二滩水利水电枢纽设两个 消防水池等。2、消防水源水源一般采用自来水、坝前引水（包括机组蜗壳取水）两种形式。为了防止消防水池产生藻类与水质变坏及防止泥砂堵塞灭火喷咀，一般采用生产、 生活供水与消防供水共管网，因此一般采用自来水作为消防主水源，坝前引水作为备用 水源。如三峡水利水电枢纽，清江隔河岩电站等。根据枢纽水库取水含泥砂量较少，水质较好的前提下，也有采用从水库上游取水

11、， 如汉江王甫洲电站厂房消防供水系统，二滩水利水电枢纽。这种坝前取水方式，均应在 取水口设拦污栅，消防管网中设置滤水器。3、消防管网消防管网在主要建筑物处应采用环状布置，向环状管的输水干管不少于两条，以确 保供水的安全与检修，如三峡水利水电枢纽电站厂房等。4、室外消火栓根据“建规”规定，室外消火栓设置间距不应超过120m ；由于水利水电枢纽的水 源丰富，易着火点的建筑物布置相对分散，故一般采用在易着火的部位设置消火栓，不 必采用道路两侧按120m等距布置。5、消防站与消防车此时期消防站的设计标准，规模一般均遵照90年颁布的“水规”执行，但也特殊 原因超出规范的，如清江隔河岩水电站，三峡水利枢纽

12、。6、消防车道消防车道的宽度、尽端消防车的回车场面积、一般遵照“水规”执行，大型水利枢 纽的重要建筑物外还采用环形消防车道，如三峡枢纽左岸电站厂房。（二） 电站厂房的建筑消防1 、厂房火灾危险性类别与耐火等级厂房除丙类房间外，其它多数房间为丁类、少量的为戊类。耐火等级除油浸式变压 器、油浸式电抗器、油浸式消弧线圈室为一级外，其它大部为二级、少部份为三级。水 电站厂房的结构一般均已达到一二级的耐火等级；但钢结构屋架、需要涂防火材料，才 能达到防火要求，如三峡枢纽左岸电站厂房房屋顶采用金属网架结构，安装后涂刷防火 涂料，但有些工程设计人员忽视了这一措施。2、厂房的防火分区与防火分隔根据“水规”规定

13、：“主厂房和高度24m以下的副厂房，其防火分区最大允许占地 面积不限，对厂内的丙类生产场所应作局部防火分隔，因此水电站厂房一般采用大防火 分区，多防火小分隔的方案，例举如下。地下厂房：二滩水电站，采用主厂房、主变器洞及副厂房三大防火分区，官地水电 站分成主厂房、母线道、主变压器室三大防火分区。明厂房：三峡水利枢纽左岸电站分成上游副厂房（集中电器设备）、主厂房、上游副 厂房（水处理设备）三大防火分区。3、安全疏散（1）、根据“水规”规定：“主厂房发电机层其安全出口不应少于两个，且一个必须 直通屋外地面”。一般大中型电站除安装场直通厂外地面外，均有多个出口，如三峡左 岸电站厂房设有8个出口，二滩电

14、站厂房设有4个出口，均能满足规范要求。（2）、竖向疏散：“水规”规定，“高层（超过24m）的副厂房应设封闭楼梯间和一台消防电梯”，“水 规”条文说明了起算高度从发电机地面高程起算，这一规定与有关部门分歧较大，往往 发电机层高程以下还有数层如何计算？不易失火部位的副厂房要否按此执行等，各设计 院执行过程中也各有不同，笔者认为应根据副厂房的性质、结合“水规”条文具体对待 处理。如三峡左岸电站厂房按以下处理：下游副厂房各层为不易失火的水处理层，从发 电机层高程算起，其高度不超过24m,故按一般电、楼梯设计：上游副厂房各层均布置 电器设备，超过32m高度的电、楼梯按防烟正压送风设计，低于32m高度的按

15、防烟楼 梯间设计。（3）、水平疏散 一般均按照“水规”执行，按疏散距离要求设计楼梯颊位置与疏散通道尺寸。4、装饰材料的防火中央控制室等副厂房需要装饰，故必须按照房间的耐火等级选用装饰材料，目前大 中型电站设计，一般能注意此问题。（三）电站厂房的机电设备消防1、水轮发电机的消防国内水轮发电机的灭火方案有固定式的co2、卤代烷、水喷雾三种；从已获得资料、 极大多数的电站采用水喷雾，其原因：现代发电机的转、定子绝缘材料防火性能有了 很大的提高，一般不易失火；安全、占地少，如CO2贮气筒占地面积大，还要良好的 通风系统，否则安全难以保证；造价经济。灭火控制方式：专设在发电机内的火灾自动报警系统发出信号

16、，待停机保护动作、 发电机出线断路器及灭磁开关断开后，方可手动或自动开启灭火系统阀门，一般是判别 火灾后，采用远控手动的灭火方式。2、油浸式主变压器的消防 国内大部分的电站主变压器采用水喷雾灭火，也有少数电站采用推车式磷酸铵盐干粉灭火器。如南桠河一级电站。防止火灾扩大的土建措施，一般采用防火墙、防火门分隔。防止火灾时油火扩散的措施，有的电站城每一台主变下部设贮油坑、上铺设卵石， 桠河一级电站。大部份电站在大门以挡油槛（有些电站设计忽视了这一措施）、集油坑、 事故排油沟、公用事故油池，共用事故油池的容积按一台主变油量灭火水量来确定， 长江委设计院在事故油池的下部设倒洪吸排水管，当事故池内的油、水达到一定的水位 时、自动将水排走，可以减少事故油池的容积，以利减少土建布置的困难。