1 工程概況及消防
1．1電廠簡(jiǎn)介
三河電廠位于河北省中部地區(qū)，三河市境內(nèi)馬起乏鄉(xiāng)的趙辛莊與西辛營(yíng)之間，西距燕郊鎮(zhèn)、北京通縣分別為3km、17.5km，東距三河市17km。京秦鐵路及京哈公路從電廠南面通過(guò)，交通十分便利。電廠建成后將是京津唐電網(wǎng)的主力電廠。廠址在新建的燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)，與其它企業(yè)距離較近。
三河電廠規(guī)劃容量為1200—1400MW，不堵死擴(kuò)建的可能性。本期工程建設(shè)規(guī)模為700MW，裝設(shè)2臺(tái)350MW日本三菱產(chǎn)凝汽式燃煤機(jī)組。
1．2 油罐消防
在火力發(fā)電廠多種消防系統(tǒng)中，油罐消防是一項(xiàng)重要內(nèi)容。油罐內(nèi)儲(chǔ)存大量油品，油類(lèi)產(chǎn)品的易燃燒、易揮發(fā)、靜電放電、受熱膨脹、流動(dòng)擴(kuò)散等特點(diǎn)決定了油類(lèi)產(chǎn)品是火災(zāi)防范中的重點(diǎn)。特別是儲(chǔ)存重質(zhì)油品的油罐著火后，有時(shí)會(huì)引起油品的沸騰突溢。燃燒的油品大量外溢，甚至從灌內(nèi)猛烈噴出，形成巨大的火柱，可高達(dá)70—80米，火柱順風(fēng)向噴射距離可達(dá)120米左右，這種現(xiàn)象通常叫做“突沸”。儲(chǔ)油油罐一量發(fā)生火災(zāi)，油品突沸，不僅容易造成撲救人員的傷亡，而且由于火場(chǎng)上輻射熱大量增加，容易直接延燒鄰近油罐，擴(kuò)大災(zāi)情，所以油品儲(chǔ)罐的防火是重點(diǎn)。而且一旦發(fā)生隱患，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)采取應(yīng)急措施，迅速滅火，更是提出了高要求高標(biāo)準(zhǔn)。
目前，油品火災(zāi)的基本撲救方式是通過(guò)泡沫滅火。泡沫滅火劑有化學(xué)泡沫滅火劑和空氣泡沫滅火劑兩大類(lèi)。目前化學(xué)泡沫滅火劑主要是充裝于100L以下的小型滅火器內(nèi)，撲救小型初期火災(zāi)，而我國(guó)大型的泡沫滅火系統(tǒng)則以采用空氣泡沫滅火劑為主。泡沫滅火的作用為：
1）在燃燒物表面形成泡沫覆蓋層，使燃燒物的表面與空氣隔絕，同時(shí)泡沫受熱蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸汽可以降低燃燒物附近氧氣的濃度，起到窒息滅火的作用；
2）泡沫層有阻止燃燒區(qū)的熱量作用于燃燒物質(zhì)的表面，因此，可以防止可燃物本身和附近可燃物質(zhì)的蒸發(fā)；
3）泡沫析出的水對(duì)燃燒物質(zhì)表面進(jìn)行冷卻。
空氣泡沫滅火是泡沫液與水通過(guò)特制的比例混合器混合而成泡沫混合液，經(jīng)泡沫產(chǎn)生器與空氣混合產(chǎn)生泡沫。通過(guò)不同的方式最后覆蓋在燃燒物質(zhì)的表面或者充滿發(fā)生火災(zāi)的整個(gè)空間，通過(guò)上述的作用致使火災(zāi)撲滅。
根據(jù)泡沫滅火劑的發(fā)泡性能的不同分為：低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)和高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)三類(lèi)。這三類(lèi)泡沫滅火系統(tǒng)又根據(jù)噴射方式的不同（液上、液下）；設(shè)備與管道的安裝方式的不同（固定式、半固定式、移動(dòng)式）及滅火范圍不同（全淹沒(méi)式、局部應(yīng)用式）組成各種泡沫滅火的形式。
通過(guò)實(shí)踐證明，泡沫滅火系統(tǒng)具有安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、滅火效率高的特點(diǎn)，是目前行之有效的滅火手段。在我國(guó)的石油化工企業(yè)、商品油庫(kù)等工程，基本上都采用了泡沫滅火系統(tǒng)。由于泡沫滅火劑本身的無(wú)毒性，今后將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。
2．三河電廠油罐消防設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2．1設(shè)計(jì)概況
三河電廠油庫(kù)區(qū)設(shè)有1000m3油罐三座，罐體直徑為D=11.396m。罐高為H=12.299m。油體為0 #柴油，為閃點(diǎn)大于60OC的丙類(lèi)液體。
根據(jù)規(guī)范要求，并充分考慮到三河電廠油罐消防的工程特點(diǎn)，在油罐消防設(shè)計(jì)中，采用低倍數(shù)、固定式、液上噴射泡沫滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)組成為：固定的泡沫泵站（內(nèi)設(shè)泡沫液儲(chǔ)罐及比例混合器等）、泡沫液的輸送管道、閥門(mén)及泡沫產(chǎn)生器。其中每座罐體上端設(shè)2只泡沫產(chǎn)生器，一共6只。1只PQ8型輔助泡沫槍，氟蛋白泡沫液等。
2．2設(shè)計(jì)特點(diǎn)
2．2．1在防火堤內(nèi)，每個(gè)泡沫產(chǎn)生器設(shè)單獨(dú)的泡沫混合液輸送管道。
在固定液上噴射滅火系統(tǒng)中，泡沫產(chǎn)生器是安裝在油罐的上端，噴射出的泡沫由反射板反射在灌內(nèi)壁，并沿灌內(nèi)壁向液面上覆蓋，直到蓋住燃燒的表面，達(dá)到滅火的目的。為了使泡沫能均勻、迅速地覆蓋整個(gè)液面，一般的設(shè)計(jì)是在一個(gè)油罐上安裝2只或更多只泡沫產(chǎn)生器，并沿圓周方向均勻布置。所以在以住的設(shè)計(jì)中，通常的做法是將一根泡沫混合液主管道引入防火堤內(nèi)，至罐體后再分成幾根支管，分別向罐頂?shù)呐菽a(chǎn)生器輸送泡沫混合液。這樣的設(shè)計(jì)弊端為，在防火堤外無(wú)法單獨(dú)控制某一只泡沫產(chǎn)生器，在該系統(tǒng)中，若其中的一只泡沫產(chǎn)生器損壞，會(huì)使泡沫從破壞的產(chǎn)生器處釋放出來(lái)，不但造成泡沫浪費(fèi)，甚至?xí)斐烧麄€(gè)設(shè)施不能滅火的嚴(yán)重后果。大連某廠油罐發(fā)生火災(zāi)時(shí)，就發(fā)生過(guò)這種事故，嚴(yán)重延誤了滅火進(jìn)程。
在對(duì)三河電廠油罐進(jìn)行消防設(shè)計(jì)時(shí)，筆者特別注意到了這種情況，進(jìn)行了有針對(duì)性的改進(jìn)設(shè)計(jì)：將泡沫混合液管道在防火堤外提前分成若干支管，分別向每只泡沫產(chǎn)生器（注：本設(shè)計(jì)中，每座罐頂設(shè)2只泡沫產(chǎn)生器）輸送泡沫混合液，并在堤外設(shè)有閥門(mén)間，一個(gè)控制閥門(mén)對(duì)應(yīng)于一只泡沫產(chǎn)生器。當(dāng)滅火時(shí)，若發(fā)現(xiàn)泡沫產(chǎn)生器發(fā)生損壞，可在堤外的閥門(mén)間內(nèi)切斷該支管路，而其它泡沫產(chǎn)生器仍可正常發(fā)揮作用，從而保證了整個(gè)泡沫滅火系統(tǒng)有效運(yùn)行。
2．2．2火災(zāi)的自動(dòng)報(bào)警和控制系統(tǒng)
在火力發(fā)電廠的消防設(shè)計(jì)中，隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的系統(tǒng)開(kāi)始采用火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)、報(bào)警滅火系統(tǒng)作為主要的消防手段。比如在電纜夾層和主變壓器區(qū)采用自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)滅火的水噴霧滅火系統(tǒng)，在集控樓采用了氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)等等。另外，自動(dòng)噴水固定式滅火系統(tǒng)在危險(xiǎn)級(jí)較高的建筑物內(nèi)也得到了廣泛地應(yīng)用，并取得了明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。然而，對(duì)于火電廠的油罐消防，卻還未涉及到這些自動(dòng)化系統(tǒng)。油罐儲(chǔ)油主要用于火電廠鍋爐點(diǎn)火及其它方面，是保證電廠正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，況且如前面概述所說(shuō)油類(lèi)發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性很大，火災(zāi)一旦發(fā)生，又極易擴(kuò)大災(zāi)情，因此，在油罐消防設(shè)計(jì)中，采取自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)很有必要。
在對(duì)三河電廠油罐進(jìn)行消防設(shè)計(jì)時(shí)，就增設(shè)了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和控制系統(tǒng)。首先，在壓力比例混合器的進(jìn)水口和泡沫液出口均加設(shè)了電動(dòng)閥門(mén)，在閥門(mén)間內(nèi)通向各油罐的泡沫產(chǎn)生器的管道上也增設(shè)了電動(dòng)閥門(mén)。在油庫(kù)區(qū)控制室內(nèi)設(shè)油罐火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和控制系統(tǒng)，以便維護(hù)和監(jiān)控。當(dāng)接到報(bào)警信號(hào)后，須經(jīng)人工確認(rèn)屬實(shí)后，再啟動(dòng)油罐泡沫消防系統(tǒng)。其過(guò)程是，先開(kāi)啟通向著火油罐的泡沫混合液管路上的兩個(gè)電動(dòng)閥門(mén)（分別對(duì)應(yīng)兩只泡沫發(fā)生器），再開(kāi)啟泡沫泵站內(nèi)的泡沫液出口電動(dòng)閥，最后打開(kāi)進(jìn)水閥，啟動(dòng)泡沫滅火系統(tǒng)。
采取油罐火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：
1）油罐一般布置在火電廠里人員相對(duì)稀少的區(qū)域，這樣做雖然可以避免油罐災(zāi)情殃及其它建筑物或工作人員，但另一方面，一旦發(fā)生火災(zāi)，卻很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)。采用自動(dòng)報(bào)警及控制系統(tǒng)便于集中控制，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)災(zāi)情，及時(shí)采取行動(dòng)，盡力減少火災(zāi)損失。
2）手動(dòng)啟動(dòng)泡沫滅火系統(tǒng)，涉及的環(huán)節(jié)較多，在緊急狀態(tài)下，極易造成工作人員的誤操作，延誤滅火時(shí)機(jī)，甚至造成滅火系統(tǒng)失靈。而將手動(dòng)閥門(mén)改為電動(dòng)閥門(mén)，并在控制室內(nèi)集中控制，保證了及時(shí)準(zhǔn)確地啟動(dòng)滅火系統(tǒng)。
3．結(jié)果與討論
3．1結(jié)果
總之，本文就三河電廠油罐消防設(shè)計(jì)，具體詳盡地論述了油罐消防設(shè)計(jì)中的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，進(jìn)一步優(yōu)化了設(shè)計(jì)，取得了較好的工程效果。由于本設(shè)計(jì)緊密結(jié)合火電廠的實(shí)際情況，為運(yùn)行、維護(hù)帶來(lái)了實(shí)惠的同時(shí)，更優(yōu)化了設(shè)計(jì)，所以在同類(lèi)設(shè)計(jì)中有很好的推廣價(jià)值。特別是，本設(shè)計(jì)首次將火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和控制系統(tǒng)應(yīng)用在油罐設(shè)計(jì)中，為以后火電廠油罐消防提出了新的發(fā)展課題，相信必將產(chǎn)生積極的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
3．2討論
火力發(fā)電廠是多種專業(yè)的綜合體，注定了它的防火滅火措施多而復(fù)雜，因而火電廠的消防已日漸形成規(guī)模，其中不乏先進(jìn)的全自動(dòng)火災(zāi)探測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)。但是，以往在電廠的消防重點(diǎn)區(qū)域如汽機(jī)房、鍋爐區(qū)域、輸煤系統(tǒng)、電纜集中區(qū)域等均設(shè)置了比較完備的消防系統(tǒng)及設(shè)施的同時(shí)，卻忽略了另一重點(diǎn)區(qū)域即油罐區(qū)的消防設(shè)計(jì)，這是值得警惕的。與其它區(qū)域相比，不僅在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，恐怕作為電廠的運(yùn)行人員也忽視了對(duì)該部分消防系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)督。比如我接觸電廠設(shè)計(jì)初期，只知道有主廠房、輸煤系統(tǒng)、變壓器區(qū)等區(qū)域的消防，而在進(jìn)行油罐消防設(shè)計(jì)之后才開(kāi)始認(rèn)識(shí)到該部分的重要性。設(shè)計(jì)實(shí)踐說(shuō)明泡沫滅火系統(tǒng)的日常維護(hù)和檢修具有其復(fù)雜性和專業(yè)性，必須提高有關(guān)人員的防范意識(shí)和責(zé)任心，才能防患于末然，確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)滅火系統(tǒng)能迅速有效地滅火。總之，從設(shè)計(jì)、實(shí)踐到運(yùn)行幾個(gè)環(huán)節(jié)缺一不可，只有充分認(rèn)識(shí)到其重要性，才能把消防工作做得更好。