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，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。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。這三類泡沫滅火系統(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（全淹沒式、局部應(yīng)用式）組成各種泡沫滅火的形式。
通過實(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，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)有閥門間，一個(gè)控制閥門對(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，越來越多的系統(tǒng)開始采用火災(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油類發(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，在閥門間內(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。在油庫區(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)。其過程是，先開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（分別對(duì)應(yīng)兩只泡沫發(fā)生器），再開啟泡沫泵站內(nèi)的泡沫液出口電動(dòng)閥，最后打開進(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)閥門改為電動(dòng)閥門，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)帶來了實(shí)惠的同時(shí)，更優(yōu)化了設(shè)計(jì)，所以在同類設(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)之后才開始認(rèn)識(shí)到該部分的重要性。設(shè)計(jì)實(shí)踐說明泡沫滅火系統(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。