斐濟(jì)南德瑞瓦圖水電站水基消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王宏偉 陳浩

1 工程概況

斐濟(jì)南德瑞瓦圖水電站工程位于斐濟(jì)Viti Levu島中南部，壩址處于東經(jīng)177。56′28.93″，南緯17°40′02″，距離 Nadi 機(jī)場 135 km，距離首都蘇瓦約300 km。工程主要包括：攔河壩、引水系統(tǒng)、電站廠房、132 kV 開關(guān)站和輸變電線路系統(tǒng)。工程的主要作用是攔河蓄水發(fā)電。

工程壩址位于Qaliwana 和Nukunuku 河流匯流處，工程以上控制流域面積92.7 km2。擋水建筑物為混凝土重力壩，最大壩高41.5 m，壩頂長度87.835 m，活庫容100萬m3，最大庫容2 00萬m3。引水系統(tǒng)的引水流量15 m3/s，廠房位于Ba 河上，裝機(jī)2臺，單臺22 MW。

本工程于2012 年竣工并網(wǎng)發(fā)電。

2 水基消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

南德瑞瓦圖水電站是斐濟(jì)國內(nèi)裝機(jī)最大的跨流域引水電站，業(yè)主予以高度重視且對工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求極高，要求按澳新規(guī)范和美國NFPA 規(guī)范進(jìn)行水基消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工。

本工程由壩區(qū)、開關(guān)站區(qū)和廠區(qū)三部分組成，其中壩區(qū)和開關(guān)站區(qū)不設(shè)水基消防系統(tǒng)，僅廠區(qū)設(shè)水基消防系統(tǒng)。

2.1 水基消防系統(tǒng)組成

水基消防系統(tǒng)由消火栓系統(tǒng)、干式噴淋系統(tǒng)和主變水噴霧滅火系統(tǒng)組成。

2.2 消防水源

本工程有兩個(gè)消防水源，主水源從壓力鋼管取水，備用水源為河水。

2.3 水基消防系統(tǒng)的流量和壓力

2.3.1 消火栓系統(tǒng)的流量和壓力

消火栓系統(tǒng)的流量為31.5 L/s。廠房內(nèi)最不利點(diǎn)DN65 消火栓的壓力不低于0.69 MPa，最不利點(diǎn)DN40 消火栓的壓力不低于0.45 MPa。消防歷時(shí)2 h。

2.3.2 干式噴淋系統(tǒng)的流量和壓力

干式噴淋系統(tǒng)按嚴(yán)重危險(xiǎn)Ⅰ級設(shè)防，作用面積為260 m2，設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為10.9 L（/min·m2），系統(tǒng)的流量為56.64 L/s，干式報(bào)警閥前的水壓不低于0.61 MPa。消防歷時(shí)2 h。

2.3.3 主變水噴霧的流量和壓力

主變頂和側(cè)面的設(shè)計(jì)噴霧強(qiáng)度為10.2 L（/min·m2），主變周圍集油坑的設(shè)計(jì)噴霧強(qiáng)度為6.1 L（/min·m2），經(jīng)計(jì)算系統(tǒng)的流量為37.45 L/s，雨淋閥前的水壓不低于0.45 MPa。消防歷時(shí)1 h。

2.3.4 水基消防系統(tǒng)流量和壓力

根據(jù)NFPA851 第6.2.2 條的規(guī)定，水基消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水量按干式噴淋系統(tǒng)和消火栓系統(tǒng)的用水量之和計(jì)算為88.14 L/s，消防歷時(shí)2 h，一次消防需水量為635 m3?？紤]管道水頭損失，設(shè)計(jì)供水壓力為0.80 MPa。

2.4 水基消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.4.1 系統(tǒng)總述

廠房的水基消防系統(tǒng)設(shè)兩個(gè)水源，主水源從壓力鋼管取水經(jīng)減壓閥減壓后供廠區(qū)的消火栓系統(tǒng)、干式噴淋系統(tǒng)、主變水噴霧系統(tǒng)用水和消防水池的補(bǔ)水。系統(tǒng)設(shè)主副2 個(gè)減壓閥，并聯(lián)布置，減壓閥前的壓力為4.0 MPa，減壓閥后設(shè)定壓力為0.80 MPa，主減壓閥的設(shè)計(jì)流量為88.14 L/s，副減壓閥的設(shè)計(jì)流量為10 L/s，副減壓閥主要用于平時(shí)廠房內(nèi)動(dòng)用兩個(gè)DN40 消火栓沖洗地面時(shí)的供水。

在壓力鋼管檢修斷水時(shí)，水基消防系統(tǒng)由備用水源廠區(qū)室外消防水池供水，消防水池有效容積為640 m3，消防水池設(shè)兩路補(bǔ)水，一路從壓力鋼管取水經(jīng)減壓閥后給消防水池補(bǔ)水，另一路在壓力鋼管檢修斷水時(shí)由設(shè)在廠房下游側(cè)河內(nèi)的水泵補(bǔ)水。消防水池供水采用水泵加壓供水的方式，系統(tǒng)設(shè)1 套柴油消防泵和1 套消防增壓穩(wěn)壓泵組。柴油消防泵的流量為88.14 L/s，揚(yáng)程為80 m。消防增壓穩(wěn)壓泵組包括1 臺增壓穩(wěn)壓水泵和1 個(gè)隔膜式穩(wěn)壓罐，增壓穩(wěn)壓水泵的流量為2.0 L/s，揚(yáng)程為80 m。

系統(tǒng)運(yùn)行方式為：平時(shí)由壓力鋼管內(nèi)的水減壓后供水基消防系統(tǒng)用水；在壓力鋼管檢修斷水時(shí)且不消防時(shí)，由消防增壓穩(wěn)壓泵組維持水基消防系統(tǒng)管路中的水壓，在水壓降至0.70 MPa 時(shí)，增壓穩(wěn)壓水泵啟動(dòng)；在水壓升至0.88 MPa 時(shí)，增壓穩(wěn)壓水泵停止；在廠房發(fā)生火災(zāi)消防時(shí)，管路水壓降至0.65 MPa 時(shí)，消防增壓穩(wěn)壓泵組停止，同時(shí)發(fā)出信號啟動(dòng)柴油消防泵。

2.4.2 消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

廠房內(nèi)的消火栓系統(tǒng)按自動(dòng)濕式Ⅲ級系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)由減壓后的消防供水總管引出2根DN150 mm的消防管道至廠房電纜層上游側(cè)，再連成環(huán)狀，供廠房各層消防用水。在廠房的電機(jī)層、電纜層、水輪機(jī)層和副廠房各層布置消火栓。廠房內(nèi)的DN40 mm 消火栓布置間距不大于39.7 m，廠房內(nèi)的DN65 mm 消火栓布置在廠房的樓梯出入口處，在副廠房噴淋報(bào)警閥室的外墻上設(shè)2 個(gè)DN65 mm 的消火栓，供廠房室外消防用水。每個(gè)室內(nèi)DN65 mm的消火栓配置3 根25 m 長直徑65 mm 的水龍帶和1個(gè)19 mm 的水槍。每個(gè)室外DN65 mm 的消火栓配置兩根 45 m 長直徑 65 mm 的水龍帶和 1 個(gè) 19 mm 的水槍。系統(tǒng)管道采用316 L 不銹鋼鋼管。

2.4.3 干式噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)

整個(gè)廠房內(nèi)設(shè)置干式噴淋系統(tǒng)。系統(tǒng)由干式報(bào)警閥組、空壓機(jī)、信號蝶閥、水流指示器、排氣電磁閥、快速排氣閥、管網(wǎng)和噴頭組成。系統(tǒng)由減壓后的消防供水總管引出1 根DN150 mm 的消防管道至干式報(bào)警閥組。除廠房頂層房間內(nèi)的噴頭全部采用動(dòng)作溫度為93 ℃的標(biāo)準(zhǔn)噴頭外，其它房間內(nèi)的噴頭全部采用動(dòng)作溫度為68 ℃的標(biāo)準(zhǔn)噴頭。系統(tǒng)管道采用316 L 不銹鋼管。

2.4.4 主變水噴霧系統(tǒng)設(shè)計(jì)

兩臺主變均設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)，每臺主變對應(yīng)設(shè)置1 個(gè)雨淋閥組。系統(tǒng)由雨淋閥組、管網(wǎng)和水霧噴頭組成。系統(tǒng)由減壓后的消防供水總管引出2根DN150 mm 的消防管道分別至2 個(gè)雨淋閥組。雨淋閥組可現(xiàn)場手動(dòng)打開，也可根據(jù)主變上的感溫電纜信號在中控室遠(yuǎn)程打開。水霧噴頭采用離心式高速水霧噴頭。系統(tǒng)管道采用316 L 不銹鋼鋼管。

3 結(jié) 語

本工程屬國際水電市場上高端項(xiàng)目，業(yè)主要求按澳新規(guī)范和美國NFPA 規(guī)范進(jìn)行水基消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工?；仡櫿麄€(gè)設(shè)計(jì)過程，在設(shè)計(jì)工作中先要與業(yè)主協(xié)商確定需遵循的設(shè)計(jì)規(guī)范，明確需設(shè)置的水基滅火系統(tǒng)的子系統(tǒng)組成，熟悉水基滅火系統(tǒng)各子系統(tǒng)的規(guī)范要求是做好涉外水電站工程設(shè)計(jì)的前提和保證。