細水霧自動滅火系統在水電站主變洞電纜隧道的應用

□ 許光銀　程金平　南京消防器材股份有限公司

細水霧自動滅火系統在水電站主變洞電纜隧道的應用

□ 許光銀程金平南京消防器材股份有限公司

本文以某水電站主變洞500KV電纜隧道細水霧滅火系統實體火災模擬試驗為基礎，探討了細水霧自動滅火系統的性能與應用特點，證明了該技術應用的價值與優勢.

細水霧自動滅火系統；水電站；電纜隧道；應用

1.細水霧滅火系統概述

水在最小設計工作壓力下，經噴頭噴出并在噴頭軸線向下1.0m處的平面上形成的直徑Dv0.50小于200μm，DV0.99小于400μm的水霧滴稱之為細水霧。細水霧滅火系統由水源（儲水池、儲水箱、儲水瓶）、供水裝置（泵組推動或瓶組推動）、系統管網、控水閥組、細水霧噴頭以及火災自動報警及聯動控制系統組成。

細水霧滅火系統具有冷卻、窒息作用，適用A類、B類、C類及帶電設備的火災，但不能直接應用于有遇水即發生爆炸或發生化學反應產生有害物質等材料的場合，如鋰、鈉、鉀、鎂、鈦、鋯、鈾等金屬或其化合物；也不能直接應用于有低溫液化氣體的場合（如液化天然氣）。

2.水電站主變洞電纜隧道細水霧滅火系統實體火災模擬試驗

2.1試驗項目及任務來源

試驗項目：主變洞電纜隧道細水霧滅火系統實體火災模擬試驗。

任務來源：某水電站工程項目主變洞電纜隧道采用細水霧滅火系統消防保護設計驗證的需要。

2.2試驗目的和要求

試驗目的：驗證某水電站主變洞電纜隧采用細水霧滅火系統進行消防保護設計的可行性與有效性。

試驗要求：應在噴霧5min后所有測溫點5s內平均值小于100℃，噴霧15min后滅火、無復燃現象，且電纜兩端未受火災影響的長度不小于0.5m。

2.3試驗方案依據

某水電站細水霧消防系統設備初步技術文件；試驗方法參考國標《細水霧滅火系統技術規范》；火災試驗模型依據主變洞電纜隧道防護區設計圖和細水霧滅火系統設計圖建立；

2.4試驗條件（環境條件、試驗裝置、測試儀器及工具）

2.4.1試驗主設備

采用1：1某電站500KV出線洞隧道模型、一套中壓供水泵組、一組開式細水霧噴頭。

2.4.2試驗地點

南京消防器材股份有限公司火災試驗中心大空間試驗室。

2.4.3試驗空間

模擬電纜隧道試驗空間的寬度和高度工程實際寬度和高度建造，。自然通風。

試驗空間：20m（長）x4.5m（寬）x7.6m（高）

2.4.4模型布置

（1）A—A斷面和B—B斷面的電纜橋架的尺寸、層數和安裝位置與實際工程圖相符。電纜采用可燃電纜，直徑、根數及其布置方式均與實際工程相符。（2）而C-C斷面為便于燃燒器的放置和引燃，電纜橋架安裝位置需調高高度。電纜采用可燃電纜，直徑、根數及其布置方式均與實際工程相符。（3）三個斷面均按15m長度布置電纜橋架和電纜。

三個斷面模型布置分別如下：

2.4.5 細水霧滅火系統布置

（1）噴頭的型號、安裝間距、位置均與細水霧滅火系統設計圖紙相符，噴頭數量按電纜長度15m確定，方向正對電纜橋架；（2）供水泵組的輸出壓力應滿足末端細水霧噴頭的最低工作壓力要求；流量應滿足試驗系統的流量要求；（3）末端細水霧噴頭的最低工作壓力為2.0MPa。

2.4.6儀器儀表及設備

a.引燃設備：為250±25KW的燃燒器，放置在電纜橋架下最底層之下，且位于兩只細水霧噴頭之間；b.溫度測量儀器：溫度測量采用K型φ3mm熱電偶共11根，其中一根設置于燃燒器正上方，5根每間隔3.75m設置于隧道中央頂棚下100mm處，5根每間隔3.75m設置于自頂部向下第二層電纜橋架中央；c.壓力測量儀器：壓力測量采用壓力傳感器，量程：0—6MPa，精度：0.4級，設置于最末端噴頭處以檢測細水霧噴頭壓力，為了避免火災對壓力傳感器影響，需通過管路將其安裝于試驗空間之外；d.數據監控和采集：IBM筆記本電腦及采集傳輸系統監控采集試驗過程中溫度和壓力數據。

2.5試驗方法、步驟

在試驗過程進行全程攝像，按如下步驟進行：（1）打開人員疏散門；（2）開啟數據監控和采集系統；（3）點燃燃燒器；（4）預燃2min；（5）關閉燃燒器，手動啟動細水霧滅火系統；（6）持續噴霧15min，關閉細水霧滅火系統；（7）檢查電纜兩端未受火影響的長度，并根據采集的數據計算噴霧5min后所有測溫點5s內的平均溫度。

2.6試驗報告

試驗完畢后，整理試驗數據并分析，給出試驗結論，編制試驗報告。試驗報告應包括：（1）實驗室名稱和地址；（2）試驗報告日期和標識號；（3）試驗目的；（4）試驗日期；（5）試驗方法；（6）每一試驗布置圖；（7）試驗設備和所用儀器儀表的標定；（8）結論；（9）試驗方法誤差分析（如有）；（10）試驗數據與結果；（11）日期和簽名。

2.7試驗注意事項

（1）用戶、設計單位、細水霧滅火系統生產單位的代表及相關專家應到場，確認符合相關要求。（2）試驗過程中，做好人員安全教育和防護。

3.結論

經過反復試驗和實踐，本細水霧自動滅火系統在水電站主變洞500KV電纜隧道的應用表現突出，獲得了較為滿意的效果。當火災發生后，火災探測器動作，報警控制器得到報警信號，向消防控制中心發出滅火指令，在得到控制中心滅火指令或啟動信息后，聯動關閉防火門、防火閥、通風及空調等影響系統滅火有效性的開口，并啟動控制閥組和消防水泵，向系統管網供水，水霧噴頭噴出細水霧，實施滅火。滅火及時、快速，反應正確，極大地保障了設備安全運行。

細水霧滅火系統工程造價低，安裝、維護簡便，而且不會對環境及保護對象造成危害，避免了滅火劑與燃燒物發生鏈式反應而產生對人體有害氣體。它可局部應用，保護獨立的設備或設備的某一部分，又可作為全淹沒系統，保護整個空間。尤其對于水資源匱乏的地區及部分不允許有大的水漬場所。可以說，細水霧自動滅火系統作為新的一種替代技術，憑借其高效、環保、無毒、用水量少，操作維護簡單的特性，作為一種革命性的綠色環保新技術已經顯示出了非常多的優越特點，在水電站500KV出線洞及類似場所具有廣泛的很大的優勢和應用前景。

【1】GB 50898-2013《細水霧滅火系統技術規范》