移動(dòng)式細(xì)水霧滅火裝置在高鐵變電所的應(yīng)用.doc

移動(dòng)式細(xì)水霧滅火裝置在高鐵變電所的應(yīng)用 摘要：高鐵列車(chē)依靠電力機(jī)車(chē)牽引，為了給電力機(jī)車(chē)供應(yīng)電能，需要在鐵路沿線架設(shè)一套牽引供電系統(tǒng)，因此高鐵線路沿線按一定距離布置很多變電站所。為了保障高鐵列車(chē)穩(wěn)定高效運(yùn)行，必須保障高鐵變電所的消防安全。規(guī)范要求變電站所需設(shè)置室外消火栓系統(tǒng)，但由于變電所大都位于偏遠(yuǎn)農(nóng)村山區(qū)，不具備設(shè)計(jì)安裝室外消火栓系統(tǒng)，即使安裝室外消火栓，也僅有一路水源，不能滿足規(guī)范要求。而且變電站所的消防安全主要是保護(hù)變壓器、電線電纜等電器設(shè)施，用水進(jìn)行滅火救援存在破壞性和危險(xiǎn)性。移動(dòng)式細(xì)水霧滅火裝置安裝簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境要求較低，能夠有效撲滅油浸變壓器的火災(zāi)，較好的解決了高鐵變電站所的消防安全問(wèn)題。關(guān)鍵字：高鐵 變電所 細(xì)水霧 室外消火栓 The Application Of Trolley Water Mist Device In The High-speed rail SubstationAbstract:High-speed Rail rely on electric locomotive traction train, In order to supply power to electric locomotive, need to set up a set of the railway traction power supply system, so high speed along the line according to a certain distance layout a lot of substation. In order to ensure the stable and efficient operation of high-speed trains, must guarantee the high iron electric fire safety institute. Specification for substation outdoor fire hydrant system settings, but because of the substation are located in remote rural areas, do not have the design and installation of outdoor fire hydrant system, even if the installation of outdoor fire hydrant, a water only, can not meet the requirements of specification. And the fire safety of transformer substation is the main protection of transformer, wire and cable, electrical facilities, water for fire fighting and rescue are destructive and dangerous. Mobile water mist fire extinguishing device has the advantages of simple installation, low requirement to environment, can effectively save oil immersed transformer fire, to solve the fire safety problems High-speed Rail substation.Keywords:High-speed Rail substation water mist outdoor fire hydrant1、前言隨著京津城際、武廣高鐵、鄭西高鐵、滬寧城際高鐵等相繼開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，中國(guó)高鐵正在引領(lǐng)世界高鐵發(fā)展。高鐵列車(chē)能夠高速、穩(wěn)定的運(yùn)行，是因?yàn)楦哞F列車(chē)依靠電力機(jī)車(chē)牽引，電力機(jī)車(chē)與蒸汽機(jī)車(chē)和內(nèi)燃機(jī)車(chē)不同，它本身不帶能源，必須由外部供應(yīng)電能。為了給電力機(jī)車(chē)供應(yīng)電能，需要在鐵路沿線架設(shè)一套牽引供電系統(tǒng)。因此鐵路軌道沿線按不同要求設(shè)置不同的變電所：牽引變電所、分區(qū)所和AT所。牽引變電所的功能是將三相的110KV（或220KV）高壓交流電變換為兩個(gè)單相的27.5KV的交流電，然后向鐵路上、下行兩個(gè)方向的接觸網(wǎng)（額定電壓為25KV）供電，一般在高鐵軌道沿線隔40公里左右設(shè)置一處。分區(qū)所設(shè)置于兩個(gè)牽引變電所中間，可使相鄰的接觸網(wǎng)供電區(qū)段實(shí)現(xiàn)并聯(lián)或單獨(dú)工作；牽引網(wǎng)采用AT供電方式，在高鐵軌道沿線公里左右設(shè)置一臺(tái)自耦變壓器AT稱(chēng)為AT所。變電所平面布置如圖1所示，可以清楚的看到高鐵變電所主要設(shè)施設(shè)備。圖1 變電所布置圖2、存在問(wèn)題保障高鐵列車(chē)的穩(wěn)定快速運(yùn)行，為列車(chē)機(jī)車(chē)供電的變電所的消防安全首當(dāng)其沖。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50016-2014第8.1.2條 民用建筑、廠房、倉(cāng)庫(kù)、儲(chǔ)罐（區(qū)）和堆場(chǎng)周?chē)鷳?yīng)設(shè)置室外消火栓系統(tǒng)，因此變電所必須設(shè)計(jì)室外消火栓系統(tǒng)保護(hù)?？拷瓦\(yùn)車(chē)站或者離市區(qū)較近的具備市政供水條件的變電所，能夠安裝室外消火栓系統(tǒng)來(lái)滿足規(guī)范要求。然而，大部分變電所位于鐵路沿線的山區(qū)農(nóng)村地區(qū)，無(wú)城市供水管道，無(wú)法設(shè)計(jì)安裝室外消火栓系統(tǒng)。在京福鐵路的變電所消防給水設(shè)計(jì)上主要采用三種方式：（1）設(shè)置室外消火栓一套，僅有一路水源。水源采用附近農(nóng)村生活用水，經(jīng)凈水設(shè)備處理供至變電所屋頂?shù)?m水箱，然后由消防泵將水抽到山頂?shù)?00m的消防水池，水池高出變電所約20m，依靠水的重力自流至變電所的室外消火栓。（2）設(shè)置手抬機(jī)動(dòng)消防泵2臺(tái)，水源采用附近農(nóng)村生活用水，直接流入變電所門(mén)口消防水池，發(fā)生火災(zāi)時(shí)依靠手抬機(jī)動(dòng)消防泵從水池抽水進(jìn)行滅火。（3）水源采用地下水，經(jīng)凈水設(shè)備處理供至變電所屋頂?shù)?m的水箱，水靠自重流到消防水池，發(fā)生火災(zāi)時(shí)依靠手抬機(jī)動(dòng)消防泵從水池抽水進(jìn)行滅火?？梢钥闯觯陨先N消防給水設(shè)計(jì)方法嚴(yán)格上來(lái)說(shuō)是都不符合規(guī)范要求的，是為了滿足消防滅火救援要求而進(jìn)行的一種補(bǔ)救方法。作為供電功能的變電所，無(wú)論室內(nèi)還是室外都是大量的電器設(shè)備和電纜電線，特別是室外的油浸變壓器，一旦發(fā)生火災(zāi)用水進(jìn)行撲救將會(huì)對(duì)變壓器設(shè)備進(jìn)行破壞，也會(huì)對(duì)撲救人員安全構(gòu)成一定危險(xiǎn)；在一定高度的山頂上設(shè)置消防水池，施工難度大，需要敷設(shè)一根補(bǔ)水管到山頂水池，然后從山頂水池敷設(shè)一根出水管到消火栓，施工造價(jià)昂貴，而且只能在山區(qū)采用；更困難的是位于偏遠(yuǎn)山區(qū)的變電所，消防救援力量無(wú)法覆蓋，一旦發(fā)生火災(zāi)，消防部隊(duì)很難及時(shí)趕赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援，有的地方甚至沒(méi)有消防車(chē)道，連消防救援車(chē)輛都無(wú)法抵達(dá)。3、解決方法結(jié)合高鐵沿線變電所的消防給水設(shè)計(jì)的困難和特點(diǎn)，為了滿足消防規(guī)范的要求和滅火實(shí)際需要，安裝使用移動(dòng)式細(xì)水霧滅火裝置能夠解決此類(lèi)問(wèn)題。細(xì)水霧滅火技術(shù)是目前國(guó)際上應(yīng)用非常廣泛的一種技術(shù)，它的滅火機(jī)理以壓縮空氣為動(dòng)力，瞬時(shí)噴出高速霧化水流，沖入火灶中心，產(chǎn)生冷卻、窒息、隔離效應(yīng)，從而達(dá)到滅火目的，特別適合用于油浸變壓器和其他電纜電線的火災(zāi)撲滅。4、可行性論證為了能夠更好了解細(xì)水霧的特性，下面我們把大水珠、細(xì)水霧、超細(xì)水霧的物理性能作一比較：表1 大水珠、細(xì)水霧、超細(xì)水霧的物理性能項(xiàng)目大水珠細(xì)水霧超細(xì)水霧水珠直徑（厘米）10.30.005汽化時(shí)間（秒）10.10.003總表面積（單位）110100至400水珠數(shù)量（顆）140至1001000至8000從上述比較中我們了解，細(xì)水霧可以擴(kuò)大吸熱的總表面積，進(jìn)而縮短降溫滅火時(shí)間。因此，細(xì)水霧只需傳統(tǒng)滅火用水量的十分之一到二十分之一就可以滅火；細(xì)水霧不導(dǎo)電，滅火過(guò)程中也不會(huì)造成火苗飛濺，同時(shí)可將空氣中的含氧比例降低，而達(dá)到更快速的滅火目的。細(xì)水霧抑制輻射熱對(duì)火源周?chē)A(yù)熱的加速延燒能力，重量輕且密度高的細(xì)水霧粒子隨著火源產(chǎn)生的熱氣流(渦流)，循環(huán)不斷地流動(dòng)于火源周?chē)?，可迅速吸收大量輻射熱量，迅速降低火源周?chē)臏囟?。圖2 抵制熱輻射變化曲線圖25、系統(tǒng)設(shè)計(jì)高壓細(xì)水霧推車(chē)主要由細(xì)水霧組合噴槍、噴頭、膠管、高壓水泵、汽油機(jī)、儲(chǔ)水裝置、過(guò)濾器、絞盤(pán)、卸荷-溢流組合閥等組成。每個(gè)變電所安裝兩臺(tái)細(xì)水霧推車(chē)，每臺(tái)20L/min，每臺(tái)推車(chē)配置一只高壓細(xì)水霧噴槍?zhuān)栖?chē)補(bǔ)水口為DN50快速接頭。變電所火災(zāi)延續(xù)時(shí)間3h計(jì)算，需要水箱容量為7200L，故采用容積V=8 m安裝高度3m消防水箱以滿足火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)水量及水壓要求。水箱進(jìn)水管上設(shè)浮球閥及倒流防止器，出水管設(shè)2個(gè)DN50閥門(mén)，可通過(guò)DN50消防水龍帶給推車(chē)補(bǔ)水。圖2 變電所平面圖1 圖3 變電所給水管布置圖 圖4 高位水箱詳圖 圖5 高壓細(xì)水霧滅火推車(chē)水源可直接采用水源井或者附近農(nóng)村生活用水引入消防水箱，無(wú)需單獨(dú)敷設(shè)消防管網(wǎng)，可直接接自變電所內(nèi)生活水系統(tǒng)。推車(chē)自帶汽油發(fā)電機(jī)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)切斷變電站的所有電源時(shí)，可迅速發(fā)電作業(yè)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)變電所目前鐵路管理部門(mén)一般安排1-2人值守，細(xì)水霧推車(chē)移動(dòng)靈活、輕巧，便于單人操作，噴槍無(wú)后坐力，最大限度保護(hù)操作安全；無(wú)水漬滅火，滅火現(xiàn)場(chǎng)無(wú)水損失，節(jié)能環(huán)保，符合當(dāng)今社會(huì)發(fā)展要求；使用科學(xué)合理，射程和流量可通過(guò)扳機(jī)調(diào)節(jié)。全部部件采用金屬材料，所有部件外層涂有特殊防護(hù)材料，所有部件都防腐蝕。滅火距離大，通過(guò)水帶重復(fù)連接其滅火半徑可以達(dá)到200m，滅火范圍能夠覆蓋整個(gè)變電所。維修費(fèi)用極低，每次使用后不用維修清潔，可再次使用。圖6 遠(yuǎn)程噴霧 圖7 近程噴霧6、結(jié)論與展望在變電所設(shè)置細(xì)水霧推車(chē)滅火裝置造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于前述的設(shè)計(jì)，不用單獨(dú)設(shè)計(jì)大容量的消防水池和消防