细水雾自动灭火系统在水电站主变洞电缆隧道的应用

□ 许光银　程金平　南京消防器材股份有限公司

细水雾自动灭火系统在水电站主变洞电缆隧道的应用

□ 许光银程金平南京消防器材股份有限公司

本文以某水电站主变洞500KV电缆隧道细水雾灭火系统实体火灾模拟试验为基础，探讨了细水雾自动灭火系统的性能与应用特点，证明了该技术应用的价值与优势.

细水雾自动灭火系统；水电站；电缆隧道；应用

1.细水雾灭火系统概述

水在最小设计工作压力下，经喷头喷出并在喷头轴线向下1.0m处的平面上形成的直径Dv0.50小于200μm，DV0.99小于400μm的水雾滴称之为细水雾。细水雾灭火系统由水源（储水池、储水箱、储水瓶）、供水装置（泵组推动或瓶组推动）、系统管网、控水阀组、细水雾喷头以及火灾自动报警及联动控制系统组成。

细水雾灭火系统具有冷却、窒息作用，适用A类、B类、C类及带电设备的火灾，但不能直接应用于有遇水即发生爆炸或发生化学反应产生有害物质等材料的场合，如锂、钠、钾、镁、钛、锆、铀等金属或其化合物；也不能直接应用于有低温液化气体的场合（如液化天然气）。

2.水电站主变洞电缆隧道细水雾灭火系统实体火灾模拟试验

2.1试验项目及任务来源

试验项目：主变洞电缆隧道细水雾灭火系统实体火灾模拟试验。

任务来源：某水电站工程项目主变洞电缆隧道采用细水雾灭火系统消防保护设计验证的需要。

2.2试验目的和要求

试验目的：验证某水电站主变洞电缆隧采用细水雾灭火系统进行消防保护设计的可行性与有效性。

试验要求：应在喷雾5min后所有测温点5s内平均值小于100℃，喷雾15min后灭火、无复燃现象，且电缆两端未受火灾影响的长度不小于0.5m。

2.3试验方案依据

某水电站细水雾消防系统设备初步技术文件；试验方法参考国标《细水雾灭火系统技术规范》；火灾试验模型依据主变洞电缆隧道防护区设计图和细水雾灭火系统设计图建立；

2.4试验条件（环境条件、试验装置、测试仪器及工具）

2.4.1试验主设备

采用1：1某电站500KV出线洞隧道模型、一套中压供水泵组、一组开式细水雾喷头。

2.4.2试验地点

南京消防器材股份有限公司火灾试验中心大空间试验室。

2.4.3试验空间

模拟电缆隧道试验空间的宽度和高度工程实际宽度和高度建造，。自然通风。

试验空间：20m（长）x4.5m（宽）x7.6m（高）

2.4.4模型布置

（1）A—A断面和B—B断面的电缆桥架的尺寸、层数和安装位置与实际工程图相符。电缆采用可燃电缆，直径、根数及其布置方式均与实际工程相符。（2）而C-C断面为便于燃烧器的放置和引燃，电缆桥架安装位置需调高高度。电缆采用可燃电缆，直径、根数及其布置方式均与实际工程相符。（3）三个断面均按15m长度布置电缆桥架和电缆。

三个断面模型布置分别如下：

2.4.5 细水雾灭火系统布置

（1）喷头的型号、安装间距、位置均与细水雾灭火系统设计图纸相符，喷头数量按电缆长度15m确定，方向正对电缆桥架；（2）供水泵组的输出压力应满足末端细水雾喷头的最低工作压力要求；流量应满足试验系统的流量要求；（3）末端细水雾喷头的最低工作压力为2.0MPa。

2.4.6仪器仪表及设备

a.引燃设备：为250±25KW的燃烧器，放置在电缆桥架下最底层之下，且位于两只细水雾喷头之间；b.温度测量仪器：温度测量采用K型φ3mm热电偶共11根，其中一根设置于燃烧器正上方，5根每间隔3.75m设置于隧道中央顶棚下100mm处，5根每间隔3.75m设置于自顶部向下第二层电缆桥架中央；c.压力测量仪器：压力测量采用压力传感器，量程：0—6MPa，精度：0.4级，设置于最末端喷头处以检测细水雾喷头压力，为了避免火灾对压力传感器影响，需通过管路将其安装于试验空间之外；d.数据监控和采集：IBM笔记本电脑及采集传输系统监控采集试验过程中温度和压力数据。

2.5试验方法、步骤

在试验过程进行全程摄像，按如下步骤进行：（1）打开人员疏散门；（2）开启数据监控和采集系统；（3）点燃燃烧器；（4）预燃2min；（5）关闭燃烧器，手动启动细水雾灭火系统；（6）持续喷雾15min，关闭细水雾灭火系统；（7）检查电缆两端未受火影响的长度，并根据采集的数据计算喷雾5min后所有测温点5s内的平均温度。

2.6试验报告

试验完毕后，整理试验数据并分析，给出试验结论，编制试验报告。试验报告应包括：（1）实验室名称和地址；（2）试验报告日期和标识号；（3）试验目的；（4）试验日期；（5）试验方法；（6）每一试验布置图；（7）试验设备和所用仪器仪表的标定；（8）结论；（9）试验方法误差分析（如有）；（10）试验数据与结果；（11）日期和签名。

2.7试验注意事项

（1）用户、设计单位、细水雾灭火系统生产单位的代表及相关专家应到场，确认符合相关要求。（2）试验过程中，做好人员安全教育和防护。

3.结论

经过反复试验和实践，本细水雾自动灭火系统在水电站主变洞500KV电缆隧道的应用表现突出，获得了较为满意的效果。当火灾发生后，火灾探测器动作，报警控制器得到报警信号，向消防控制中心发出灭火指令，在得到控制中心灭火指令或启动信息后，联动关闭防火门、防火阀、通风及空调等影响系统灭火有效性的开口，并启动控制阀组和消防水泵，向系统管网供水，水雾喷头喷出细水雾，实施灭火。灭火及时、快速，反应正确，极大地保障了设备安全运行。

细水雾灭火系统工程造价低，安装、维护简便，而且不会对环境及保护对象造成危害，避免了灭火剂与燃烧物发生链式反应而产生对人体有害气体。它可局部应用，保护独立的设备或设备的某一部分，又可作为全淹没系统，保护整个空间。尤其对于水资源匮乏的地区及部分不允许有大的水渍场所。可以说，细水雾自动灭火系统作为新的一种替代技术，凭借其高效、环保、无毒、用水量少，操作维护简单的特性，作为一种革命性的绿色环保新技术已经显示出了非常多的优越特点，在水电站500KV出线洞及类似场所具有广泛的很大的优势和应用前景。

【1】GB 50898-2013《细水雾灭火系统技术规范》