对抽水蓄能电站地下厂房工程防火性能化研究
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摘 要：抽水蓄能电站地下主副厂房大部分设置在地平面下约100多米深处，通过约100多米交通洞通至室外地面。廠内外设置发电机组、主变压器、SFC输出、输入变、电器盘柜、连接高、中、低电线电缆及设置多个防火分区，建筑特殊性与电器火灾的多发性，增加了火灾发生的可能性和后果的严重性。作为建设施工工程师，需要我们对防火措施进行深入研究并在实际工程中予以应用。本文以在江苏宜兴抽水蓄能电站地下主副厂房改造工程为例，深入对防火性能进行探讨，也是防火性在厂房中的应用有益的探索。
关键词：电站，工程，防火性能，研究
1 前言
《建设工程消防性能化设计评估应用管理暂行规定》早在2009年就开始施行，标志着我国性能化防火设计己逐步向规范化迈进。该规定明确了性能化防火设计评估的步骤，评估人员的组成以及评估文件的内容，且规定了采用性能化评估方法的范围。抽水蓄能水电作为电力的重要组成部分，是国家能源的重要组成部分。电器及线路火灾的多发性，火灾发生后会造成严重损失，对社会生活都有很大影响。因此有必要对抽水蓄能水电站内危险性极高的地下厂房进行性能化防火设计评估。建筑设计防火规范是人们根据长期与火灾作斗争的经验教训以及大量的科学实验总结而成的，是进行建筑防火设计的基本依据，只有认真做好建筑设计防火规范的执行工作，才能确保建筑物的安全使用。
2 工程简介
2.1 工程项目背景
江苏宜兴抽水蓄能电站（以下简称宜兴电站）位于江苏省宜兴市，地处宣兴市西南郊距市区约7km，电站枢纽由上水库、下水库、输水系统、地下厂房和地面开关站等组成，电站至南京、上海、杭州三市的公路里程分别为150km、200km、150km，宁杭高铁、宁杭高速公路、锡宜高速公路均可抵达。宜兴电站地下厂房电缆沟、电缆竖井以及电缆桥架内均安装了感温电缆，部分电缆夹层安装有感烟探测器。但是自2008年投产至今，地下厂房新增高低压电缆数量繁多，尤其是母线洞区域高低压电缆混放严重，且难以梳理。原有感温电缆装置已经不能满足在线监测功能，需新增电缆在线监测装置，保障电站的安全、稳定运行。
2.2 防火性能内容
宜兴电站总装机容量为1000MW。电站建成后，以电压并入华东电网，承担调峰、调频及事故备用的任务。该电站由上水库、输水系统、地下厂房、下水库、地面开关站及副厂房、补水泵站、生产管理建筑及辅助生产建筑等组成。主要建筑物按级建筑物标准设计，次要建筑物按级建筑物标准设计。地下厂房有四个防火分区。各防火分区之间用防火墙和甲级防火门进行分隔。地下厂房共有三条对外安全疏散通道。主厂房分区，共五层，有四部楼梯上下相通。建筑面积为，主厂房放电机层可通过交通洞直达室外，洞口有防火卷帘门，还可在底层高程经自流排水洞到达室外。副厂房分区，共八层，有一部带前室的楼梯上下相通。还有一部带前室的电梯上下相通。顶层有排风兼安全洞直通室外。底层可经过主厂房到交通洞到室外。主变洞分区，包括主变洞、四条母线廊道和高程750m为的下出线洞。主变洞共分两层，局部设有夹层，两端各有一部楼梯上下相通。主变洞建筑面积四条母线廊道共有建筑面积下出线洞建筑面积。本分区底层可通过交通洞直达室外。在通往交通洞的两个出口各设防火卷帘门，另外，可在顶层左端进入主变排风洞再到通风兼安全洞走到室外。出线竖井防火分区，包括出线竖井和高程的上出线洞。这个防火分区在底层可通过交通廊道到达交通洞再到室外。在顶层可经过上出线洞到达坝顶。
（1）排烟系统。地下厂房在发生火灾时自动启动事故排烟系统。烟气由专用排烟道排烟竖井排出厂外。在主厂房吊顶内设专用排烟管道，排烟管汇总后再排入专用排烟道排烟竖井内。在发电机层每个机组段和安装场段吊顶上均匀设置排烟口，排烟口间距15米左右，并分别与排烟管相连。排烟口处设排烟阀，火灾时受令自动开启，并与排烟风机连锁，开启排烟风机;280℃时关闭。排烟风机设在专用排烟道内，排烟量为60000m3/h。风机入口前设排烟防火阀，受令自动开启，280℃关闭，并与排烟风机连锁出口处设止回阀，烟气经排烟风机由排烟道排至厂外。母线层地板下设通长排烟道，两端部设排烟风机，利用厂房两端的防潮夹层通至顶拱并介入吊顶内的排烟管，排除该层和水轮机层火灾时产生的烟雾。排烟道上均匀设置排烟口，火灾时受令自动开启，并连锁主厂房排烟风机开启280℃时关闭。火灾时产生的烟气经排烟风机、夹层竖井道排入吊顶内排烟管，再由专用排烟道排至厂外。
（2）疏散时间。疏散开始时间即从起火到开始疏散的时间，一般地，疏散人员类型、位置、状态以及火灾探测系统、火灾报警系统、疏散诱导系统等因素均对疏散开始时间有重要影响，此外起火场所、建筑布局及管理状况等因素也会对其产生不可忽视的作用。动作时间三个部分。其中火灾探测、报警时间，即察觉火灾的时间从火灾发生、触发火灾探测装置、报警系统发出报警信号，使建筑内人员意识到火灾发生，或者人员自身通过嗅觉、视觉、听觉和其他人员的告知等渠道察觉到火灾发生的时间。对于安装了点式感烟探测器的建筑，火灾探测时间可采用一工具来预测其动作时间，由于感温探测器通常滞后于感烟探测器的动作，因此可以保守地将感烟探测器动作时间按感温探测器动作时间来处理。人员的疏散预动作时间从人员接到火灾报警信息后，到疏散行动之前的时间，可划分为识别时间和反应时间两个阶段。主厂房内人员的疏散时间是火灾时主厂房内的人员可以通过交通洞疏散，也可以进入副厂房或通过自流排水洞进行疏散。但模拟中火源设置接近副厂房入口，同时交通洞作为常规通道。应是火场中人员的首选，因此将交通洞作为疏散途径来进行计算。
（3）灭火装置。气体灭火一般都用七氟丙烷灭火剂，具有物理的和化学两种灭火方式，灭火速度极快，物理作用是通过分子汽化阶段能迅速冷却火焰温度;而化学反应是通过释放游离基，能最终阻止燃烧的连锁反应。优点：①比较安全可靠，可以用在经常有人工作的场所。②灭火速度快，效率高，无毒害，洁净型灭火剂。③灭火浓度低，液态储存，占用空间小。④工作压力低，充装密度大，可以大容量储存，特别适用于柜式灭火装置。缺点：①灭火剂到保护区域管网距离限制，不适用高楼层，大管网工程。5.6MPa系统管网极限距离50m。②设计浓度8%，无毒反应的最高浓度为9%，有毒反应的最低浓度为10.5%、值相近，轻微的偏差，将产生有毒气体。③七氟丙烷遇高温下会裂解产生HF等酸性分解物并产生结露，对气体灭火设备造成损害。④后期使用费用高昂。气溶胶灭火装置：气溶胶属于非洁净型灭火剂。不能用来保护精密仪器，珍贵物品，计算机房和通讯气体灭火设备;只适用于小型发电机房，配电间，电缆沟，电缆夹层等，相对密封的小空间;不能用在经常有人的场所，不能用于保护易燃易爆品。不能多机连用保护大型空间。
参考文献：
[1] 祝金飞.浅议高层工业建筑火灾危险性特点及防火设计对策[J].科技咨询导报，2016。
[2] 李擎宇.建筑防火性能化设计[M].北京：北京化学工业出版社，2016.
[3] 陈俊森.性能防火设计中火灾场景设计的内容和方法[J].西南交通大学学报，
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