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高压细水雾在水电站变压器消防的应用

浏览23次 时间:2018年10月12日 16:27
  高压细水雾是一种现阶段比较常用的灭火技术,在一些大规模场所中都已经得到认可和应用。这种灭火方法不仅灭火效率高,且对周围环境造成的影响相对较小因此,逐步也被引入到水电站这一场所中,但对于水电站这一规模庞大的运行系统来说,其消防措施中高压细水雾灭火方式的应用需要结合水电站的具体情况及进行设计。只有设计合理化,才能保证其应用效果。
  1 高压细水雾灭火的特征分析
  1.1 水雾颗粒小
  高压细水雾本身的水雾直径非常小,一般只在100 微米左右,其原始尺寸的微小,使得这种灭火方式在应用中的便利性有所提高,进一步促进了其应用效率的提升。由于这个特征,在同样的体积标准下,水雾的喷洒面积可扩大10 倍之多,水雾越细,其在吸收热量后发生的膨胀程度越高,与水雾本身的原体积相比,其扩大倍数达到了1700 倍之多。
  1.2 通过抑制化学反应灭火
  在利用高压细水雾灭火的过程中,其灭火作用发挥的原理在于,当水雾遇热发生大规模高速率的体积膨胀后,会占据单位面积空气中的大部分空间,在有限的空间区域内,其中的含氧量就会相对下降。进而,氧化反应的作用也会逐步减弱最后消失。用窒息作用的原理起到了灭火的效果。因此,灭火过程中不会造成会周围环境的污染。
  2 高压细水雾灭火的优点分析
  2.1 灭火效果好
  由于高压的作用,使灭火时水的状态发生转化,在本质上来说,水雾的灭火方法所应用的物质还是水,在灭火原理上来讲,水主要起到冷却的作用,也就是通过水与火的接触,使得火的温度瞬间降低到可燃点以下,进行灭火。而当其汽化后,其体积的膨胀又会引起窒息效果。因此,从根本上来说,高压细水雾的灭火方式更加全面而科学,灭火效果自然更好。
  2.2 安全系数高
  在利用高压细水雾进行灭火时,其可阻隔一定的热辐射,因为高压使得水分迅速汽化成蒸汽,由于其体积膨胀的原因,可实现在最短的时间将火焰本身以及已经燃烧的物品和产生的烟雾笼罩在其范围内,这无形中形成了一种隔离的效果,使得火灾发生时产生的巨大热量和消防人员实现隔离,在火灾发生时,除了火势蔓延本身可能给人身带来的伤害,热辐射的作用对人体的伤害也很大,但高压细水雾的热阻隔效果,可有效方式火灾扩散,同时保障消防人员的生命安全。
  2.3 消减烟雾,净化空气
  当水雾颗粒大面积的附着在燃烧物表面时,使得可燃物被浸湿。防止固体挥发可燃气体的情况进一步发生。这种效果也可以起到防止火势增大和蔓延的作用。另外,由于其应用的灭火原料为是水,因此,对火灾现场所产生的烟尘也会起到良好的净化作用,避免火灾的发生给周围环境中的空气质量造成过于严重的影响。
  3 高压细水雾灭火在水电站变压器消防中的应用3.1 水雾喷头的面积和数量
  首先,要应用高压细水雾灭火方式进行水电站的变压器灭火,则应当现确定水雾所要起到防护作用的范围。这个范围的确定,有专业的设计规范可参考,一般情况系,在水电站的变压器消防设计中,应编号为GB50219 的《水喷雾系统设计规范》
  进行设计。其中规定,从保护对象上来看,水雾灭火系统主要实现对主变压器的灭火保护。因此,其所要防护的面积包括了变压器的外表面总面积,以及油枕、冷却器以及集油坑的阴影面积。但要强调的是,在面积的计算中,变压器的底面积应当排除在保护面积之外,另外,如遇到外形不规则的保护对象,在进行面积的计算时,应该按照水雾所能保护的最小的规则形状对象面积进行确定。
  其次,喷头数量的确定。与保护面积一直,喷雾的喷头数量也应当按照专业的标准化规定进行设计和确认。一般根据编号为GB50219《水喷雾灭火系统设计规范》的规定来设置喷头的数量和强度,另外,除了以上有严格参照标准的选取方法外,在选取喷头时还应当注意尽量选用雾化角较大的喷头进行应用,这样,在相同的水压强度压,所能够保护到的总面积会比较大。比较常用的喷头规格为:最大压力0.8MPa,最小压力0.28MPa,额定压力为0.35MPa,而关于喷雾角度,以120 度为宜。
  喷头的射程上,有效射程至少要达到2.2 米,可喷射的最大距离需达到7 米左右,额定工作流量为125 升每分钟。
  3.2 水雾喷头的布置要点
  首先,对于主变压器的喷头,在布置是应当注意,按照编号为GB50219 的《水喷雾灭火系统设计规范》来进行布置,其中最核心的布置要求是对喷头和管道与主变压器带电部位的安全距离的规定。因为水作为一种导电物质,应用水作为原材料进行灭火消防系统设计时,尤其是应用与水电站的消防设计,一定要注意保持好用电设备与喷雾作用实施区域的位置,也就是有效的安全距离,以确保不会因为设计的不合理而引起电力设备的损坏。
  其次,杜宇喷头与保护对象的距离,也有非常严格的要求,原则上来讲,要根据水雾喷头启用后所能达到的最大射程对两者之间的距离进行设置,两者之间的距离不得小于喷头启用时所能达到的射程范围。  第三,除了将主变压器的高度考虑在内外,对于其他辅助结构的防火要求也要进行充分的考虑,例如,油枕的位置,主变压器各个层级 安装高层的确定等。另外,从喷头布置的形式上来讲,一般采用矩形的布置方式,喷头间的两两间距需保持在2m 左右,
  3.3 给排水与暖通工程中高压细水雾灭火设备的应用举例在给排水以及暖通工程的设计过程中,消防系统的设计同样非常重要,由于给排水和暖通工程属于人们日常工作生活所需要应用到的范围最广的,且应用持续性最高的一类工程类型,因此,这类工程的消防安全是非常重要的,尤其是给排水工程中,与水电站的运转系统有一定的相似性,因此,在运用这种技术进行消防设计时,一定要注意在给排水工程的设计阶段,就将相关的消防设计要求与其结合进行综合考虑,实现在满足两方面的设计要求的同时使高压细水雾这种灭火方式的优势充分的发挥出来。
  4 结语
  总之,高压细水雾灭火方式以其应用时的综合性优势在水电站的变压器消防中得以认可和应用,但由于这种灭火方式发生作用的原理需借助一些化学反应的作用,因此,在运用这种方法进行灭火时,要对其发生作用时的化学及物理原理进行一定的研究,同时,要根据具体的水电站规模及消防系统复杂程度,选取合适的喷头数量,并对实施防护的区域面积进行计算和测量。只有在数据的支撑下,结合具体应用需求进行高压细水喷头的设计和布置,才能确保此技术的优势有效的发挥出来。
  参考文献:
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  [3] 董艳.高压细水雾技术用于既有建筑消防改造探索[J].工程技术:
  文摘版,2016(8):00016.
  [4] 周晓辉,冯佳宾.高压细水雾灭火系统在综合体建筑的应用分析[J].城市建筑,2016(12):191.
  作者简介:闫瑞欣(1991- ),女,本科,从事给排水暖通专业相关工作;刘腾飞(1992- ),男,本科,从事甲方从事电气专业相关工作。

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