宜都换流站消防系统分析.docx
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宜都换流站消防系统分析
宜都换流站消防系统分析
一、概述
消防系统包括水消防系统、气体消防系统和其它站内消防设施（如移动式灭火器、消防砂、室外消防栓等）。
二、水消防系统
水消防系统由换流变压器水喷雾系统、平波电抗器水喷雾系统和消防管网系统几个部分组成。
1、水喷雾系统
换流变压器水喷雾系统和平波电抗器水喷雾系统的结构及原理是相同的。
一套消防水喷雾系统由雨淋阀、温度探测器、水雾喷头和控制装置组成。
在换流变压器和平波电抗器周围安装有温度探测器，当温度达到设定值时温度探测器爆裂，气回路气压下降，雨淋阀打开，水雾喷头喷水。
2、消防管网系统
消防管网系统包括工业消防水池、消防管网和综合水泵房。
工业给水系统与消防给水系统共用两座600m3水池，水池消防水容积保护装置，当水池水位下降到－1.5m时，工业水泵自动停泵，以保证消防水不被它用。
消防管道连接室外消防栓，铺设于阀厅控制楼联合建筑外围以及综合楼、备品备件库、综合水泵房、油罐区整个区域的四周。
正常情况下，消防系统水压由稳压泵维持在0.8Mpa。
当消防管网压力下降至0.7MPa时，稳压泵自动启动恢复管网压力，当管网的压力恢复到0.8Mpa，稳压泵停运。
消防时，稳压泵运行但消防管网的压力继续下降至0.65Mpa时，一台电动消防水泵自动投运，同时稳压泵停运。
若水压继续下降至0.6Mpa时，另一台电动消防水泵自动投运。
此时若电动消防泵启动失败，则柴油机消防泵自动启动，同时电动消防泵停运。
综合水泵房里的消防设备有两台电动消防水泵、两台稳压泵和一台柴油机消防泵。
参数如下：
消防泵技术参数
序号
项目
电动消防泵
稳压泵
柴油机泵
1
型号
200S95A
50DL12-6
XBC8/135
2
流量
270m3/h
12.6m3/h
135L/s
3
水头
75m
73.2m
80m
4
转速
2950r/min
1450r/min
2900r/min
消防泵电机技术参数
序号
项目
电动消防泵电机
稳压泵电机
柴油机
1
型号
Y280M-2
X6135ZCz-2
2
功率
90kW
5.5kW
176kW
三、气体消防系统
我站配备的是混合气体IG-541自动灭火系统，其主要部件有灭火剂储瓶、瓶头阀、选择阀、单向阀、电磁瓶头阀、压力开关、减压装置、启动气瓶、喷嘴、管道及管道附件等。
混合气体IG-541自动灭火系统适用的应用方式为全淹没式，用于扑救封闭空间的火灾。
灭火剂由氮气、氩气和二氧化碳按一定比例混合而成，其中氮气的比重在48.8－55.2％，氩气比重约37.2－42.8％，二氧化碳在7.6－8.4%。
IG-541混合气体既不支持燃烧又不与绝大部分物质发生反应，并且对人体无害，它的工作原理是将保护区内的氧气浓度降低到约12.5％，使可燃物停止燃烧。
每个储瓶充装IG-541混合气体灭火剂13.3立方米，压力为15Mpa（环境为：
一个标准大气压，17℃），启动钢瓶充装氮气压力6.0Mpa。
1、控制方式
1）自动控制：
将灭火器控制器上的控制方式选择键拨至“自动”位置，灭火系统则处于自动控制状态。
保护区发生火情时，当火灾探测器发出一级火灾信号（两个报警回路中的任一路报警），灭火控制器发出声、光报警信号；当火灾探测器发出二级火灾信号（两个报警回路均进入报警），控制器发出联动指令，相关设备联动，经过一段延时时间，发出灭火指令，打开电磁瓶头阀释放启动气体，启动气体通过启动管路打开相应的选择阀和瓶头阀，释放灭火剂，实施灭火。
2）电气手动控制：
将灭火器控制器上的控制方式选择键拨至“手动”位置，灭火系统则处于电气手动控制状态。
当保护区发生火情时，可按下手动控制盒或灭火控制器上“启动“按钮，灭火控制器即发出声、光报警信号，同时发出联动指令，相关设备联动，经过一段延时时间，发出灭火指令，打开电磁瓶头阀释放启动气体，启动气体通过启动管路打开相应的选择阀和瓶头阀，释放灭火剂，实施灭火。
3）机械应急操作：
当保护区发生火情且灭火控制器不能有效地发出灭火指令时，应立即通知有关人员迅速撤离现场，打开或关闭联动设备，然后拔出相应保护区电磁瓶头阀上的止动簧片，压下电磁瓶头阀手柄，即打开电磁瓶头阀，释放启动气体。
启动气体打开相应的选择阀、瓶头阀，释放灭火剂，实施灭火。
如此时遇上电磁瓶头阀维修或启动气体储瓶冲换氮气不能工作时，可手动压下相应保护区的选择阀手柄，敞开压臂，打开选择阀。
然后，再扳动相应瓶头阀上的手柄，打开瓶头阀，释放灭火剂，实施灭火。
4）紧急停止操作：
当发生火灾报警，在延时时间内发现不需启动灭火系统时，可按下手动控制盒或灭火控制器上的紧急停止按钮，即可阻止控制器灭火指令的发出。
2、系统主要参数
系统执行标准
Q/3171NXQ111
使用环境温度（℃）
0～50
工作压力
（Mpa）
公称工作压力（17℃时）
15.0
最大工作压力（50℃时）
16.5
最小工作压力（0℃时）
14.0
标准灭火剂储瓶容积L
70
90
标准灭火剂储瓶充装量（1atm,17℃）
10.3立方米
13.3立方米
灭火系统电磁瓶头阀工作电压
DC24+/-3V
系统启动方式
自动控制、电气手动控制、机械应急操作
启动气体充装压力（17℃时）MPa
6.0
3、设备分布情况：
在控制楼内控制保护设备间（极1、极2）、RTU设备间、运行人员控制室、站控制室、TFT（极1、极2）、通信人员工作室、站用电400V配电室等房间内设置IG-541气体消防管道。
继电器室和阀厅天桥设备小间均设置有IG-541气体消防装置。
控制楼气体消防钢瓶有两套：
A套有24个钢瓶，其保护区域包括400V交流配电室及电缆竖井、控制保护设备室、运行人员控制室、站控制室和通信机房；B套有7个钢瓶，保护区域是TFT（极1、极2）和RTU设备室。
气瓶的分配情况见下表：
A套气瓶动作顺序表
序号
电磁阀动作
选择阀动作
储瓶动作数
储瓶动作序号
保护区名称及代号
1
1
1
23
2＃～24＃
极II400V交流配电室及电缆竖井
2
2
2
23
2＃～24＃
极I400V交流配电室及电缆竖井
3
3
3
12
13＃～24＃
极II控制保护设备室
4
4
4
24
1＃～24＃
运行人员控制室
5
5
5
23
2＃～24＃
站控制室
6
6
6
16
9＃～24＃
通信机房
7
7
7
12
13＃～24＃
极I控制保护设备室
B套气瓶动作顺序表
序号
电磁阀动作
选择阀动作
储瓶动作数
储瓶动作序号
保护区名称及代号
1
1
1
7
1＃～7＃
极2TFT
2
2
2
7
1＃～7＃
极1TFT
3
3
3
5
3＃～7＃
RTU设备室A
4
4
4
5
3＃～7＃
RTU设备室B
4、动作原理
一般每个单独的区域里安装有多个探测器，当任意一个探测器动作时，仅发报警，当任意两个探测器动作时，相应区域空调停运，释放IG-541气体进行灭火。
火灾发生时，控制器接收探测器报警信号，发出灭火指令，激发电磁瓶头阀内的电磁铁，推动阀内闸刀，打开电磁瓶头阀，释放启动气体（N2），启动气体通过启动管路打开灭火剂储瓶瓶头阀，释放灭火剂，通过选择阀送入保护区，实施灭火。
5、系统主要零部件
1灭火剂储瓶：
用于储存混合气体IG-541灭火剂。
火灾发生时，启动气体开启瓶头阀，释放出储瓶中的灭火剂，实施灭火。
容积（L）
公称工作压力（MPa）
连接螺纹
瓶重（kg）
瓶高H（mm）
直径d（mm）
70
15．0
PZ39内螺纹
84
1500
267
9
2启动气瓶：
用于储存启动气体氮气（N2）。
火灾发生时，该瓶上安装的电磁瓶头阀被打开，释放启动气体，启动气体通过启动管路打开相应的选择阀和瓶头阀，释放灭火剂，实施灭火。
公称容积（L）
设计压力（MPa）
连接螺纹
瓶高H（mm）
直径D（mm）
启动气体介质
充装压力（MPa）
4.2
8.0
内螺纹PZ25.4
570
114
氮气
6.0（20℃）
0.3
外螺纹M18×1.5
260
51
3DP12/150型瓶头阀：
安装在灭火剂储瓶上，用以密封储瓶内的灭火剂。
火灾时，一般由启动气瓶将瓶头阀打开，释放灭火剂，实施灭火。
DP12/150瓶头阀上装有安全装置，即固定套，是为了防止在运输、安装和调试过程中，因碰撞、震动使瓶头阀手柄松动，引起瓶头阀泄漏或误动作而设置的。
在现场安装完毕，投入使用前必须将固定套拆除，否则将对瓶头阀造成损坏或引起阀门不能正常开启等故障，甚至引发危险。
另需注意：
安装固定套不能作为防止瓶头阀由启动气体正常打开的手段。
在作联动释放试验时，应将无需释放的瓶组的启动管路断开，以防任何意想不到的损坏。
DP12/150瓶头阀具有气体启动和机械手动两种开启方式。
气体启动由启动气体推动驱动缸中的活塞杆，顶开瓶头阀手柄，开启瓶头阀。
机械手动是人为扳动瓶头阀手柄，开启瓶头阀，该方式在紧急情况下采用。
DP12/150瓶头阀充装灭火剂：
灭火剂充装口与气源相接，旋紧压紧螺钉即可充装。
充装完毕后，必须先旋紧压紧螺钉，再拆除充装接头。
DP12/150瓶头阀上装有安全膜片，是为了防止灭火剂储瓶内压力过高，而采取的泄压释放，以保护储瓶安全。
通常情况下，安全膜片不会动作，只有在异常情况下（如充装压力过高、环境温度过高），有可能爆破动作。
安全膜片动作且储瓶泄压后，应立即更换安全膜片，并进行密封性试验，再充装灭火剂。
更换膜片时，须采用由原厂提供的与原膜片型号、规格完全相同，且经试验合格的膜片，不能随意代用。
型号
公称工作压力（MPa）
公称通径（mm）
连接螺纹
当量长度（m）
开阀能力（MPa）
DP12/150
15.0
12
PZ39外螺纹
7.95
＜3.0
4YPD6/80型电磁瓶头阀：
安装在启动气瓶上，用以密封启动气瓶内的启动气体。
火灾时，控制器发出灭火指令，激发电磁瓶头阀内的电磁铁，推动阀内闸刀，打开电磁瓶头阀，释放启动气体，启动气体通过启动管路打开相应的选择阀和瓶头阀，释放灭火剂，实施灭火。
YPD6/80电磁瓶头阀上装有止动挡销，是为了防止在运输、安装和调试过程中，因碰撞、震动使阀内闸刀手柄误动，引起电磁瓶头阀泄漏或误动作而设置的。
在现场安装完毕，投入使用前必须将止动挡销拆除，否则将导致系统不能正常工作，甚至引发危险。
YPD6/80电磁瓶头阀具有电启动和机械手动两种开启方式。
电启动由控制器发出开阀指令，使电磁铁动作，推动闸刀，开启阀门；机械手动是人为拔除止动簧片，压下手柄，开启阀门。
在机械手动之前应拔除止动簧片，否则将不能实施机械手动。
YPD6/80电磁瓶头阀装有压力表，显示瓶内启动气体压力。
当压力指示低于绿线区，应重新充装启动气体。
充装启动气体时，拆下电磁阀端盖，接上电源，即可进行，其连接螺纹为M3×1.5（外螺纹）.充装完毕后，应装上端盖并旋紧。
YPD6/80电磁瓶头阀在动作后，应立即更换膜片。
更换膜片时，须采用由原厂提供的与原膜片型号、规格完全相同，且经试验合格的膜片，不能随意代用。
更换后，必须保证阀门密封，方可继续使用。
设计压力（MPa）
公称通径（mm）
连接螺纹
电磁铁
型号
额定电压（V）
额定电流（A）
额定吸力（N）
通电持续率（％）
8.0
6
PZ25.4
MFZ1-2.5
DC24±3V
0.6
25
100
5ZX（25-125）/150型选择阀：
安装在集流管上，进口与集流管连接，出口与灭火剂输送管道连接。
选择阀主要用于组合分配系统中控制灭火剂流动反向，保证灭火剂进入发生火灾的保护区。
选择阀平时处于关闭状态。
火灾发生时，启动气体进入选择阀驱动缸，顶动缸内活塞，通过连杆机构动作，使选择阀压臂敞开，此时选择阀已处于开启状态。
接着，启动气体又打开瓶头阀，释放出灭火剂，通过选择阀进入保护区，实施灭火。
ZX（25-125）/150选择阀具有气体启动和机械手动两种开启方式。
气体启动方式如上。
机械手动是人为扳动选择阀手柄，敞开压臂，开启选择阀，该方式在紧急情况下采用。
选择阀动作后，应进行检查，确定无异常情况，并手工复位后，方能继续使用。
型号
设计压力（MPa）
公称通径（mm）
连接螺纹
当量长度（m）
W（mm）
H（mm）
L（mm）
ZX25/150
15.0
25
Rc1
3.0
124
173
180
ZX32/150
32
Rc11/4
3.9
124
184
200
ZX40/150
40
Rc11/2
5.0
124
190
200
ZX50/150
50
Rc2
6.0
132
197
219
ZX65/150
65
Rc21/2
7.5
143
224
219
ZX80/150
80
Rc3
9.0
180
276
223
ZX100/150
100
Rc4
11.0
205
350
270
ZX125/150
125
Rc5
13.0
225
365
330
6DD12/150型单向阀：
安装于集流管与高压金属软管之间，用以控制灭火剂单向流动，即由高压金属软管流向集流管。
在灭火剂释放后，应进行检查，确定无异常情况，方能继续使用。
型号
设计压力（MPa）
公称通径（mm）
与金属软管连接螺纹
与集流管连接螺纹
当量长度（m）
DD12/150
15.0
12
M24×1.5
R3/4
2.9
7YD6/80型启动管路单向阀：
安装于启动管路中，用以控制启动气体流动的反向。
多用于组合分配系统中，实现不同保护区相应瓶组的启动。
安装时注意箭头标明的气体流动方向。
型号
设计压力（MPa）
公称通径（mm）
连接螺纹
YD6/80
8.0
6
M14×1.5（一内一外）
8DA7/150型安全阀：
安装在集流管上，当管道中压力大于允许值时，安全膜片爆破，管道泄压，起到保护系统的作用。
安全阀动作后，应立即更换新膜片。
型号
设计压力（MPa）
膜片爆破压力（MPa）
公称通径（mm）
连接螺纹
DA7/150
15.0
23.0±1.15
7
R1/2
9高压金属软管:
安装在瓶头阀与单向阀之间，使灭火剂能顺利地由瓶头阀流向单向阀。
型号
d（mm）
设计压力（MPa）
L（mm）
H（mm）
D（mm）
JRG12Q/165
12
16.5
31.2
500
M14×1.5（内螺纹）
10减压装置：
安装在集流管与选择阀之间，起减压作用。
高压储存的灭火剂释放经其减压后，压力降到不大于7MPa，降低其下游管网的承压要求，使系统经济性和安全性都大大提高。
11ZKS2/150型自锁压力开关:
压力开关在组合分配系统中安装在选择阀下游的出管组件上，在单元独立系统中安装在集流管上，释放灭火剂使其动作，向灭火剂报警控制器发出反馈信号，通知瓶头阀已打开，灭火剂已释放至相应保护区。
当压力开关动作后，顶部复位压帽将向上凸出2cm左右，复位时需将压帽压下复位后，方可继续使用。
设计压力（MPa）
公称动作压力（MPa）
微动开关接点容量
连接螺纹
15.0
0.2
DC24V/1A
M20×1.5（外螺纹）
12ZTDQ系列喷嘴：
安装在保护区内，用以向保护区喷放及均匀分布灭火剂，实施灭火。
13启动气瓶框架：
用于固定启动钢瓶。
安装时应打地脚螺栓固定，以防装置倾倒、震动或移位。
14灭火剂储瓶框架：
用于固定灭火剂储瓶，安放集流管。
安装时应打地脚螺栓固定，以防装置倾倒、震动或移位。
四、其它站内消防设施
1、室外消防栓：
换流站配有12个室外消防栓，分别位于阀厅门口处、换流变、控制楼、综合楼及备品库等地。
消防栓管网工作压力为0.8MPa。
2、移动式灭火器：
1）分布情况：
换流站阀厅、控制楼、就地小室、综合楼及备品库等地均安放移动灭火器。
移动灭火器主要有二氧化碳手提灭火器和干粉手提灭火器两种。
其中绝大部分是二氧化碳手提灭火器，干粉手提灭火器仅在机械工作间、机械储藏室、备品备件库等处有装设。
2）配置移动式灭火器是扑灭初起火灾，防止火灾蔓延的有效措施。
3）灭火器配置种类及适用范围：
泡沫灭火器：
适用于扑救油脂类、石油类产品及一般固体物质的初起火灾。
干粉灭火器：
主要适用于扑救石油及其产品，可燃气体和电气设备的初起火灾。
干粉灭火器又分磷酸铵盐（ABC）和碳酸氢钠（BC），前者能附着在燃烧物的表面层，起到窒息火焰的作用，隔绝空气防止复燃；后者对固体可燃物无粘附作用，对此类火灾只能控制，不能灭火。
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