从图审意见看电标与其他消防规范差异

2023-01-09 08:57沈小平蔡兴初
山西建筑 2022年7期
关键词:给水管消火栓火电厂

沈小平,蔡兴初

(中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司,江苏 南京 211102)

0 引言

《火

1 《电标》简介

为满足快速发展的国家电力工程建设需要,原公安部消防局于2006年编制了GB 50229—2006电标,并于2007年4月实施。该规范部分内容在当时是比较超前的,有些设计规定与2014年颁布的《消防给水及消火栓系统技术规范》(以下称《消规》)一致,如:消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统等消防给水系统可合并设置;可采用不带高位水箱的稳高压消防给水系统;室内消火栓箱不设启泵按钮等。新版GB 50229—2019电标于2019年8月开始施行。新版《电标》总结了2006年版《电标》实施后我国火电厂与变电站消防设计的实践经验,并充分协调了该规范与我国其他消防标准之间的关系。

2 电力工程消防设计规范体系

我国已经发布、修订的现行国家强制性消防技术规范分设计防火类、消防设施类等类型[1]。通常由《建规》等设计防火类规范确定场所设置消防灭火设施的类型,而消防灭火设施的具体设计则执行《消规》《自动喷水灭火系统设计规范》等消防设施类规范(标准)[2]。对于火电厂与变电站等具有自身特点的建筑防火设计,《建规》在总则1.0.2条第7款规定:当有专门的国家标准时,宜从其规定。《电标》在总则第1.0.4条的条文说明中也明确指出:同样问题该标准有规定但与其他标准有不一致处时须遵循该标准的规定。因此,火电厂和变电站工程消防设计执行的规范顺序应是:优先执行《电标》,然后是《建规》,最后是消防设施类规范(标准)。

3 规范差异点

《电标》内一些符合火力发电厂与变电站工程自身特点的设计规定与其他规范(标准)规定存在不一致,在施工图审查中得到鲜明的体现,以下以具体图审问题的解析来说明规范(标准)之间的差异。

3.1 高位水箱

审查意见1:某火电厂消防给水系统未设置高位水箱,违反《消规》第6.1.9条第1款(强条)。

审查意见2:某220 kV户内变电站消防给水系统未设置高位水箱,违反《消规》第6.1.9条第1款(强条)。

解析:《消规》第6.1.9条第1款要求重要建筑必须设置高位消防水箱[3]。《建规》第2.1.3条对“重要建筑”的条文解释中包括“主要电力设施”,审查机构据此认为火电厂和变电站是重要建筑应设置高位水箱。对于火电厂,《电标》条文解释认为:1)火电厂的动力条件非一般民用建筑可比,它既能提供双回路电源,又配备柴油发动机;2)几十年的实践表明配置稳压泵的临时高压给水系统适合在火电厂使用,且获得当地消防部门支持。因此2006年版的《电标》第7.4.3条规定当火电厂设置高位消防水箱有困难时,可设置带稳压装置的临时高压给水系统[4]。2019年版的《电标》第7.1.3条则进一步明确火电厂消防给水系统可采用具有高位水箱或稳压泵的临时高压给水系统。根据前述的规范执行顺序,火电厂消防设计优先执行《电标》,故可选择稳压泵的临时高压给水系统(不设置高位水箱)[5]。对于变电站,《电标》第11.5.12条对设置稳压装置的临时高压给水系统相关设备(消防泵、稳压泵、气压罐)作出了具体规定。其条文解释认为变电站的站用电源多,消防供电可靠,多年的运行实践表明带稳压装置的临时高压给水系统适用于变电站。因此消防供电可靠的变电站也可不设置高位水箱。

3.2 电厂主厂房消防给水管成环

审查意见:某火电厂主厂房室内消火栓给水管道未竖向成环,竖管枝状布置,违反《消规》第8.1.5条。

解析:火电厂主厂房由汽机房、集中控制楼(机炉控制室)、除氧间、煤仓间、锅炉房等组成,属高层工业厂房。主厂房各部分建筑高度参差不齐(以某1 000 MW级火电厂为例,其锅炉房高约140 m,汽机房高41.2 m,煤仓间高53.6 m,集中控制楼高23.6 m),布置竖向环管较困难。基于以上实际原因,为了保证消防供水的安全可靠,2006年和2019年版《电标》均在7.4.1条第2款规定:主厂房内应设置水平环状管网,消防竖管应引自水平环状管网成枝状布置。需要说明的是,火电厂和变电站内其他建筑物消防给水管道需严格按照相关规范的要求设置。

3.3 带电设施附近消火栓栓口压力

审查意见:某火电厂主厂房室内消火栓栓口压力为0.60 MPa,不符合《消规》第7.4.12条第1款规定。

解析:《消规》第7.4.12条第1款要求消火栓栓口动压力不应大于0.50 MPa。该条是针对配置直流水枪消火栓作出的规定:DN65消火栓口水压如大于0.50 MPa,直流水枪反作用力将超过220 N,一名消防队员难以掌握进行扑救,所以限制消火栓栓口压力。而火电厂和变电站区别于其他工业及民用类建筑一个显著特点就是带电设施多。针对该特点,2006年和2019年版《电标》均要求在带电设施附近的消火栓采用喷雾水枪。一方面喷雾水枪反作用力较小,另一方面喷雾水枪需要有较大的进水压力从而使栓口出水形成水雾状。据GB 8181—2005消防水枪第5.1.1.2条要求,喷雾水枪额定喷射压力为0.60 MPa,故带电设施附近的消火栓栓口压力可控制为0.60 MPa。

3.4 管材及连接方式

审查意见:某火电厂建筑室内架空消防给水管道采用无缝钢管焊接连接,违反《消规》第8.2.8条和8.2.9条。

解析:《消规》第8.2.8条和8.2.9条要求架空消防给水管道采用热浸镀锌钢管,采用卡箍等非焊接方式连接。《消规》的要求在火电厂实施具有一定的困难:

1)火电厂中消火栓与自喷(水喷雾)系统一般合并设置,主厂房内的环管管径较大,如600 MW机组主厂房的环管通常为DN250,1 000 MW机组主厂房环管可达DN300,市场没有这么大管径的成品管及管件,需要订制。

2)主厂房内各类工艺管道众多,消防给水管道这类低压常温管道需要避让高压高温管道,在安装过程中经常会因为避免碰撞而改道,难以事先配管。

3)定制的管材和管件费用较高。《消规》第8.2.9条的条文解释中说明:为减少施工时火灾,在室内架空管道的连接中不宜使用焊接连接。防止施工火灾是《消规》规定管道采用非焊接方式的主要出发点,火电厂内有大量的不同温度、压力的管道均采用焊接连接,基本不必担心消防给水管道施工过程产生火灾。《电标》第7.4.1条第5款明确规定:火电厂室内消火栓给水管及报警阀组过滤器以前的给水管道可采用经防腐处理的钢管,应根据管道材质、施工条件等因素选择沟槽、螺纹、法兰或焊接等连接方式。所以实际设计中,一般较大口径的消防给水管道(位于报警阀过滤器前)采用无缝钢管,焊接连接,而口径较小的管道采用热镀锌钢管并用卡箍或螺纹连接,位于报警阀过滤器后的自喷(水喷雾)管道采用热镀锌钢管并用卡箍或螺纹连接。

3.5 消防水泵房设置室内消火栓

审查意见:某火电厂消防水泵房面积超过300 m2,且设有柴油箱,具有较大火灾危险性,未设置室内消火栓,违反《建规》8.2.1条(强条)。

解析:《建规》8.2.1条第1款作为强制性条文规定:建筑占地面积大于300 m2的厂房和仓库应设置室内消火栓。火电厂消防水量大(某电厂消防水量达到Q=230 L/s),压力需求高,如采用多台主泵(其中1台为柴油泵)布置方式并附设配电间,其面积可能会超过300 m2。虽然泵房内设置的柴油箱具有较大危险性,但《电标》第7.6.9条规定柴油箱应设置在单独房间,其所占地防火分区建筑占比不超5%,因此消防水泵房属于可燃物较少的戊类建筑,《电标》第7.3.1,7.3.2条明确了消防水泵房等建筑可不设室内消火栓。

3.6 配电间配置气体灭火系统

审查意见:某500 kV变电站主控制楼配电间未设置气体灭火系统,违反《建规》第8.3.9条第8款(强条)。

解析:《建规》第8.3.9条第8款要求特殊重要的设备室应设置自动灭火系统,宜采用气体灭火系统。对于“特殊重要的设备室设置气体灭火系统”,《电标》有较为明确的规定:1)就电厂而言,根据火电厂机组规模、设备室所处位置等明确单机300 MW级以上机组主厂房(含集控楼)、网络控制楼的电子设备间、继电器室等设置气体灭火系统,该等级电厂其他区域以及300 MW级以下机组各房间无设置气体灭火系统要求。2)变电站的重要性低于电厂,且变电站的核心(消防重点)是主变压器,因此《电标》对变电站的配电间未作设置气体灭火系统要求。

3.7 封闭煤场消防水炮

审查意见:某室内煤场消防水炮布置不满足2门水炮的水射流同时到达任意部位,违反GB 50338—2003固定消防炮灭火系统设计规范第4.2.1条(强条)。

解析:研究表明,煤场火灾(燃烧)的主要原因是煤堆自燃。煤场自燃是一个缓慢过程,其发生自燃的部位在表层以下1 m~4 m,一般先冒烟,经过一段时间达到煤的着火点就会燃烧,火焰高度一般仅为0.5 m~1.0 m。鉴于煤的燃烧特性(自燃特点),《电标》认为水炮的额定流量无需过大,煤场内任意一点能有一门水炮对应提供保护即可。《电标》第7.5.6条规定:1)应保证至少一门水炮的水柱到达煤场内任意点;2)每门水炮的流量不宜小于20 L/s;3)宜采用就地手动控制。以上3条针对消防水炮的规定,其要求不同于GB 50338—2003固定消防炮灭火系统设计规范中的相应规定。

3.8 消防水泵房防水淹措施

审查意见:某火电厂消防水泵房应采取防止水淹的有效措施,详见《建规》8.1.8、《消规》5.5.14要求。

解析:《建规》第8.1.8为强制性条文,其条文解释如下:既要通过合理确定这些房间的布置楼层和位置,也要采取门槛、排水措施等方法阻止灭火或自动喷水等灭火设施动作后的水积聚而致消防控制设备或消防水泵、消防电源与配电装置等被淹。从《建规》的条文解释来理解,该条更多是针对附设于建筑内的消防水泵房,防止消防排水不畅引起泵房被淹。火电厂和变电站工程设计执行了一系列专业体系化的标准、规范,在不同层面中落实了消防水泵房的防淹措施:火电厂和变电站选址时按相关规范要求厂(站)址高于五十年一遇或百年一遇洪水位,可视为不存在厂外洪水威胁;厂(站)内按设计重现期2 a~5 a设计雨排系统,通常采用强排措施,泵房地面一般高出室外地坪0.3 m以上,无内涝风险;与大部分公建或民用建筑不同,火电厂和变电站的消防水泵房一般为独立建筑,远离消防对象,无消防排水回灌风险;此外,泵房内设有强排系统(考虑柴油机消防水泵油箱消防用水水量),配电间独立设置。可见,虽然《电标》未明确提出消防水泵房防淹措施规定,但火电厂和变电站的一系列建设标准从其他层面做了相应规定。

4 结语

《电标》属专业标准,标准明确了一些符合火力发电厂与变电站工程自身特点的设计规定,如:主厂房环状管网、消防管材等,该部分设计规定与其他规范(标准)规定存在不一致,在应用时需要加以注意。依据《建规》和《电标》的总则中相关规定,对于火力发电厂与变电站工程消防灭火设施设计,应优先执行《电标》,然后《建规》,最后是消防设施类规范(标准)。

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