浅谈水利水电工程设计防火安全

第1页共5页浅谈水利水电工程设计防火安全防火安全是水利水电工程安全设计的重要组成部分，为了防止和减少发生火灾，必须重视并做好此项工作。目前，我国现行的水利工程设计防火安全标准是《水利水电工程设计防火规范》(SDJ278-90)。按照水利部技术标准编制计划的安排，由珠江水利委员会珠江勘测设计研究院(以下简称珠江设计院)对SDJ278—90进行了修订，目前已提出送审稿。在水利水电工程设计中还应符合《建筑设计防火规范》GBJ16—87(2001修订)、《自动喷水灭火系统设计规范》GBJ84—2001、《火灾自动报警系统设计规范》GB50116—98、《二氧化碳灭火系统设计规范》GB50193—93、《水喷雾灭火系统设计规范》GB50219-95和《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140—97等。’我们在开展国家科技基础条件平台项目“水工程安全标准研究”的研究工作中，对水利水电工程设计防火安全标准进行了初步研究，结合珠江设计院对SDJ278—9O的修订情况，分析了水利水电工程设计防火安全标准。1防火安全标准的基本要求SDJ278-90明确了水利水电工程设计防火安全的基本要求，并分为三部分：①建筑物的耐火等级和建筑材料的燃烧性能；②防火间距；③安全疏散。在此标准修订过程中，专家们对上述三部分提出了修订和补充内容。2建筑物的耐火等级和建筑材料的燃烧性能2．1建筑物的耐火等级合理划分水利水电工程生产的危险性，并确定建筑物和构筑物的耐火等级，是做好消防设计的基本环节。SDJ278-90中明确提出耐火等级的标准为第2．0．2条：“水力发电厂和水泵站建筑物、构筑物生产的火灾危险性类别和耐火等级不应低于表2．0．2的规定。”在修订SDJ278-90时，根据我国工程实际情况，珠江设计院等专家对表2．0．2进行了修订和补充。对表2．0．2进行修订和补充，主要内容是：(a)按生产特点，主厂房、副厂房内没有甲类和乙类生产火灾危险性，其中可能包含有少量丙类生产火灾危险场所，但这类场所仅占整个厂房很少一部分，并采用防火墙进行局部分隔，按要求配备相应的消防措施。因此一旦发生火情时，亦足以阻止火灾蔓延。根据《建筑设计防火规范》(GBJ16—87)第3．1．1条的原则，修订后的送审稿规定水力发电厂和水泵站的主厂房、副厂房的生产火灾危险性类别为丁类。(b)配电装置室(含发电机电压配电装置及其它高压配电装置)内，现均为无油设备，故划为丁类火灾危险区。(c)继电保护和自动装置类设备场所主要包括中央控制室、继电保护盘室、通信室和计算机室等，室内均为无油设备，参照《火力发电厂与变电所设计防火规范》(GB50229—95)划分为丁类火灾危险区。(d)现新建工程或改造工程主要采用免维护铅酸蓄电池，按其性能蓄电池室火灾危险性划为丁类。(e)增加船闸控制室及泄水闸控制室，划为丁类火灾危险区。2．2构件的燃烧性质和耐火极限对于水力发电厂和水泵站建筑物、构筑物构件的燃烧性能和耐火极限，考虑到主体建筑结构为钢筋混凝土结构，基本符合一级或二级耐火等级要求。根据现行的《建筑设计防火规范》(GBJ16—87)规定，针对水利水电工程具体情况，将水利水电工程建筑物、构筑物构件的燃烧性能和耐火极限划分为一级、二级和第2页共5页三级。SDJ278—90中明确提出构件的燃烧性能和耐火极限的标准为第2．0．3条：“水力发电厂和水泵站建筑物的耐火等级分为三级，其构件的燃烧性能和耐火极限不应低于表2．0．3的规定。”在修订SDJ278—90时，对表2．0．3进行了修订和补充，见表1。表1按《建筑设计防火规范》(GBJ16—87)表2．0．1要求，列出了对三个耐火等级的具体规定，其中防火隔墙的规定，参考了现行《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067—1997)。钢结构可以采用防火涂料提高其耐火极限，对于具体工程使用防火涂料，规范送审稿明示宜按中国工程建设标准化协会批准的推荐性标准CECS24：90《钢结构防火涂料应用技术规范》设计和施工。3防火间距影响防火间距的因素有辐射热、风点、风速、外墙材料的燃烧性能及其开口面积的大小等，建筑物的平面布局、确定防火间距应遵守热辐射作用、灭火作战实际需要、有利于节约用地等基本原则。水电站和泵站防火设计的重要部位是主变压器场和油库。3．1与主变压器的防火间距SDJ278-90第3．2．2条对屋外主变压器场做出规定：“屋外主变压器场与厂区建筑物、绝缘油和透平油露天油罐的防火间距不应小于表3．2．2的规定。”第3页共5页在修订SDJ278—90时，对表3．2．2进行了调整和补充，见表2。本条款主要根据《建筑设计防火规范》(GBJ16—87)中室外变压器、配电站与建筑物之间的防火间距要求确定。根据实际工程经验，经专家们建议，送审稿取消了耐火等级为四级的“丙、丁、戊类厂房及库房”与屋外主变压器的防火间距要求。3．2与露天油罐、厂房外地面油罐的防火间距对露天油罐与建筑物的防火间距及厂房外地面油罐与建筑物的防火间距，此次规范修订中未做特别的改动。对露天油罐与建筑物的防火间距SDJ280—90做出规定的是第3．2．3条：“绝缘油及透平油露天油罐与厂区建筑物、开关站、厂外铁路、公路干线的防火间距不应小于表3．2．3的规定。”和第3．2．5条“绝缘油和透平油露天油罐与电力架空线的最近水平距离不应小于电杆高度的1．2倍。”对厂房外地面油罐室与建筑物的防火间距不应小于表3．2．4的规定”。4安全疏散SDJ278-90中对安全出口及数目、安全疏散距离、疏散楼梯及门和火灾报警系统做出了规定。(1)对安全出口及数目做出规定的为第4．2．1条、4．2．2条和第4．2．3条，专家组对4．2．1和第4．2．3条提出了修订意见。第4．2．1条：“地面厂房的发电机层或电机层，其安全出口不应少于两个，且必须有一个直通室外地面”；第4．2．2条：“地下厂房的发电机层应设两个通至层外地面的安全出口，并至少应有一个直通屋外地面”；第4．2．3条：“厂房内低于发电机层或电机层以下的全厂性操作廊道的安全疏散出口不应少于两个”。发电机层以下的全厂性操作廊道中，工作条件较差，管道、电缆等布置交叉多、地面甚至有积水等，为了运行人员和援救人员可就近出入，要求设置不少于二个出口。根据电站运行实践和事故教训，为保证发电机层以下部位的疏散，其中一个出口应能直通发电机层。第4页共5页(2)对安全疏散距离做出规定的是SDJ278—90第4．2．5条和第4．2．6条。第4．2．5条规定：“发电机层或电机层以下各层，室内最远工作地点到该层最近盼安全疏散出口的距离不应超过60m”；第4．2．6条规定：“发电机层或电机层以上的高层副厂房内最远工作地点到安全疏散出口的距离不应超过50m，多层副厂房的安全疏散距离不限”。当高度超过24m的二层及二层以上的高层副厂房．按照现行《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)的要求，其安全疏散距离不应超过50m。当高度不超过24m的二层及二层以上的多层副厂房根据《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)要求，其安全疏散距离不限。(3)对安全疏散用的门、走道和楼梯尺寸做出规定的为第4．2．8条：“门净宽不应小于0．9m，并应向疏散方向开启；走道净宽不应小于1．2m；楼梯净宽不应小于1．1m，坡度不宜大于45度；主厂房、泵房机组段之间的楼梯净宽不宜小于0．8m。”由于水力发电厂和水泵站运行人员很少，运行经验表明，走道净宽采用1．1m可满足安全疏散要求。同时应在新规范中增加“船闸闸室爬梯净宽不应小于0．5m”。在安全疏散方面，根据实际工程设计需求，专家们建议增加以下条款：对于船闸启闭机室、泄水闸启闭机室安全疏散出口应符合原规范4．2．6的要求。5火灾自动报警(1)对火灾自动报警一般规定，专家们建议增加两个条款：“火灾自动报警系统应有手动和自动两种触发装置”和“火灾自动报警系统的设备，应选用国家有关产品质量监督检测单位检验合格的产品”。两个条款参照了国家现行标准《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)第3．1．2条和3．1．3条的规定。(2)参照国家现行标准《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116—98)第3．2．1条至第3．2．3条规定，专家们建议增加如下条款：“火灾自动报警系统可根据水利水电工程中主厂房、副厂房、开关站及重要机电设备在工程中的地位和作用来选定报警系统的形式。主要有三种基本形式：区域报警系统、集中报警系统、控制中心报警系统。”根据全国大、中型水电站火灾自动报警系统的设计实例。消防控制屏的火灾报警及消防联动控制系统由以下部分组成。1)厂房火灾自动报警系统；2)送风机、排风机、空调系统；3)消火栓灭火系统、水喷雾灭火系统；4)气体灭火系统；5)卷帘门、电动门控制系统。专家组建议增加如下条款：“火灾自动报警系统应具有火灾报警探测系统、火警电话、火灾事故广播音响系统、火警消防联动控制系统以及自动灭火系统功能。”“火灾自动报警系统的设备包含火灾自动报警控制屏、广播音响设备、区域报警控制器、消防联动控制柜、手动报警按钮及各类探测器。”鉴于现阶段全国大型水力发电厂、水泵站都已采用计算机监控系统，有必要对整个系统进行联网，以达到对工程进行全面监视和控制，实现统一管理。(3)火灾报警探测系统设备的设计和设置，应充分考虑被保护物的火灾特性及使用环境，合理选择，妥善布置，充分发挥其功能。火灾探测器按不同设备和第5页共5页场所在生产中的火灾特性和使用环境选定。专家们建议根据现阶段我国水利水电工程发展水平，按照在全厂重要场所和厂内丙类火灾危险场所装设火灾探测器的原则，列出装设火灾探测器的场所。其中一部分火灾探测器主要用来失火时及时探测火情，并发出火警信号，以便运行人员及时采取应急对策。另一部分是与被防护设备的固定灭火装置配合使用(如大型油浸式主变压器)。但国内目前一般工程装设的固定灭火装置，多数是按探测器动作并确定起火后，采用遥控或现地启动方式投入的，在条件成熟的工程中，亦可以采取由自动报警装置联动的自动灭火系统。根据现阶段国内大型水力发电厂火灾自动报警系统的火灾探测器的设置和使用情况，用于水力发电厂和水泵站的火灾自动报警装置和一般的建筑火灾报警装置比较，还应满足某些特殊的技术要求。例如水轮发电机、油浸式变压器上采用的火灾探测器应能够抗工频电磁场的干扰。所以水力发电厂火灾探测器必须针对不同设备和场所，结合具体工程条件和安装方式选择火灾探测器。专家们建议增加如下条款“应根据火灾特点和使用环境选用火灾自动报警系统的设备。所选用的设备在水力发电厂的强电磁干扰、油雾或潮湿环境中应能长期正常工作。随着自动报警技术的不断发展，火灾自动报警系统已经成为防火设计中的重要部分，专家们建议在修订标准过程中单独增加一章，详细说明火灾自动报警系统，可分为：一般规定、系统设计、设备的选择设置、供电、布线和接地。6结语随着国内外重大和特大事故(包括火灾)的频频发生，我国政府对工程设计的防火工作非常重视。在修订SDJ278—90过程中，根据我国水利水电工程的具体条件，遵循“预防为主、防消结合”的原则，将被动防火体系和主动防火体系相结合。基本反映水利工程设计防火的主要特点。当前水利工程设计防火安全应加强主动防火体系，采取及早探测火灾，破坏已经形成的燃烧条件，阻止燃烧的连锁反应等措施，使火熄灭或把火控制在一定范围内，减少火灾损失。探测火灾主要采用火灾自动报警系统、灭火设施和防排烟系统。各个系统的设计要结合现代信息化的特点，采用先进的防火技术，做到保障安全、使用方便、经济合理。SDJ278—90是当前水利工程设计防火安全标准的唯一的技术标准，它是由原能源部(水利部、电力部等)和公安部联合批准发布。目前，按照水利部技术标准编制计划的安排，珠江设计院对SDJ278—90进行了修订，提出的送审稿已通过审查，建议由公安部和水利部联合批准发布。