Наиболее сложной и достаточно распространенной проблемой является пожаротушение трансформаторов. Ведь именно трансформаторы считаются достаточно пожароопасными объектами на всей подстанции. Такое суждение сформировалось ввиду использования горючего масла в качестве охлаждающей жидкости, а также изоляции. И только правильная эксплуатация трансформатора становится залогом того, что масло не вспыхнет от возможного короткого внутреннего замыкания.
Оперативно проведенное пожаротушение в случае непредвиденных обстоятельств может значительно снизить количество человеческих жертв либо же возникшие в связи с этим убытки. Поэтому на современных трансформаторных подстанциях предусмотрено использование определенных технических средств, принадлежащих к автоматической пожарной системе. И их наличие обеспечивает своевременное обнаружение, локализацию, а также тушение пожара.
Пожаротушение трансформаторных станций – виды автоматических установок
На самом деле наличие подобной автоматической системы не может быть панацеей от всех бед, но сможет существенно облегчить жизнь.
И уже в зависимости от того, какой она состав имеет, различают несколько видов:- пенные;
- аэрозольные;
- водяные;
- порошковые;
- газовые;
- комбинированные.
Системы, которые используются при автоматическом пожаротушении трансформаторов, также могут классифицироваться и по другим признакам. Например, по степени их автоматизации они бывают либо же ручными, либо же автоматическими, автоматизированными. В зависимости от способа тушения различают поверхностные, локально-поверхностные, объемные или же применяются локально-объемные. Системы по виду самого привода делятся на электрические, с механическим приводом, пневматические или гидравлические.
В любом случае подобные системы являются гарантом вашей безопасности, ведь никто точно не знает, насколько быстро прибудет пожарная служба в случае с загоранием трансформаторной подстанции. А именно тогда каждая минута идет на вес золота – пожар может распространяться на огромные площади очень быстро. При этом даже малейшее промедление может стоить чьей-то жизни.
Одним из сравнительно новых направлений развития автоматизации в электроэнергетике является создание автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) электрической подстанции. Переход к массовой цифровизации в различных отраслях экономики в этом отношении не обошел стороной и объекты сетевой инфраструктуры
Ярослав Мироненко
Заместитель генерального директора АО "РЭС Групп"
АСУ ТП подстанции представляет собой одновременно программно-технический комплекс (ПТК), решающий различные задачи сбора, обработки, анализа, визуализации, хранения и передачи технологической информации и автоматизированного управления оборудованием трансформаторной подстанции, и соответствующие действия персонала по контролю и оперативному управлению технологическими процессами подстанции, выполняемые во взаимодействии с данным ПТК. Одним из модулей, входящих в состав АСУ ТП подстанции, помимо чисто технологических (определение ресурса РПН трансформаторов, контроль состояния изоляции высокого напряжения, анализ аварийных ситуаций, контроля и управления электропотреблением), является модуль обеспечения безопасности энергообъекта.
Ключевые компоненты безопасности
Безопасность обеспечивается целым комплексом различного оборудования, интегрированного в АСУ ТП, в том числе системами:
- релейной защиты и автоматики;
- автоматического пожаротушения;
- охранной сигнализации;
- контроля и управления доступом на объект;
- автоматической пожарной сигнализации и управления эвакуацией.
К модулю технологической безопасности также можно отнести системы охлаждения трансформаторного оборудования и аварийного оперативного питания. Все вышеперечисленные системы тесно интегрированы между собой, что позволяет повысить безопасность энергообъекта.
Функционирование модуля пожарной безопасности
Обычно интеграция систем пожарной безопасности представляет собой связь между системами пожарной сигнализации, пожаротушения и оповещения о пожаре. В редких случаях питание данных систем может осуществляться от единой шины аварийного питания, но зачастую для каждого контрольно-исполнительного прибора предусматривается собственная аккумуляторная батарея. При включении модуля пожарной безопасности в АСУ ТП подстанции количество перекрестных связей между отдельными системами пожарной безопасности и технологическими системами автоматики резко возрастает.
Пожарная сигнализация в системе сбора и передачи данных
Наиболее простым примером является включение подсистемы автоматической пожарной сигнализации в интегрированную систему сбора и передачи телеинформации. Такие решения используются для организации непрерывного автоматизированного сбора данных о параметрах электрической сети и учета электроэнергии на необслуживаемых трансформаторных подстанциях, начиная с уровня напряжения 6–10 кВ. Система собирает сведения о положении коммутационных аппаратов и состоянии РЗА, данные об электрических величинах тока, напряжения, мощности и энергии с приборов учета электроэнергии и датчиков телемеханики, а также информацию с датчиков охранной (открытия дверей и окон, движения, проникновения в шкафы с оборудованием) и пожарной сигнализации и передает их в единый диспетчерский центр электросетевой организации. В случае возникновения внештатной ситуации ответственный диспетчер сможет оперативно на нее отреагировать.
Данный подход нашел свое отражение в технической политике крупнейшей сетевой организации Российской Федерации ПАО "Россети", в соответствии с которой для оперативного контроля и управления сетевыми объектами 6–10 кВ предусматривается передача данных от датчиков и приборов пожарной сигнализации в соответствующую автоматизированную систему технологического управления.
Автоматика пожаротушения
Помимо данных от датчиков автоматической пожарной сигнализации, в диспетчерский центр сетевой организации также могут поступать данные от системы автоматического пожаротушения. Это может быть как общая диспетчерская информация для отслеживания готовности системы (например, данные самодиагностики), так и сведения о включении режима "Тушение" и связанных с этим процессов.
В данном случае информация от системы пожаротушения может использоваться АСУ ТП подстанции для передачи в другие системы, например:
- в систему контроля и управления доступом для блокирования доступа к помещению с пожаром;
- в систему оповещения о пожаре для информирования персонала;
- в систему управления вентиляцией для отключения приточной вентиляции.
Такое взаимодействие противопожарных и инженерных систем в настоящий момент активно используется на самых различных объектах без интеграции с АСУ ТП. Специфика электроэнергетической отрасли в этом случае заключается в необходимости работы единого диспетчерского центра, который, как правило, уже существует для технологического контроля и управления энергообъектом.
Обеспечение технологической защиты
Система автоматического пожаротушения может не только передавать данные в АСУ ТП, но и принимать их. Автоматика пожаротушения в составе модуля "Технологическая автоматика объектов электроэнергетики" включена в контур работы релейной защиты и автоматики (РЗиА) согласно стандарту "Системный оператор единой энергетической системы" СТО 59012820.29.020.002-2012. РД 34.15.109-91 "Рекомендации по проектированию автоматических установок водяного пожаротушения масляных силовых трансформаторов" установлено, что пуск пожаротушения трансформатора должен предусматриваться от следующих защит, действующих на отключение трансформатора:
- 2-й ступени газовой защиты;
- дифференциальной защиты;
- устройства контроля изоляции вводов для блочных трансформаторов, соединенных с генераторами без выключателей, для трансформаторов, устанавливаемых в помещениях, и для трансформаторов, устанавливаемых на объектах без постоянного обслуживающего персонала.
Для понимания необходимости интеграции РЗиА с автоматикой пожаротушения для указанных защит могут быть представлены следующие характеристики.
Газовая защита
Газовая защита предназначена для отключения трансформатора 110 кВ и выше от сети в случае возникновения внутренних повреждений в баке силового масляного трансформатора. Принцип действия данного защитного устройства основан на движении поплавка в масле расширительного бака трансформатора, который замыкает/размыкает пару контактов автоматики. В случае межвитковых коротких замыканий либо при нарушении изоляции листов стали магнитопровода трансформатора образуется газ, который вытеснят масло из бака реле, поплавок опускается, контакты замыкаются. Реле также может сработать при критическом уровне масла в баке трансформатора. Все вышеперечисленные ситуации являются аварийными, потенциально пожароопасными.
Дифференциальная защита
Дифференциальная защита трансформатора является основной защитой трансформатора и служит для защиты от коротких замыканий обмоток трансформатора и токопроводов, находящихся в зоне действия данной защиты. Принцип действия данной защиты основан на сравнении токов нагрузки каждой из обмоток трансформатора. В нормальном режиме на выходе реле дифференциальной защиты отсутствует ток небаланса. В случае возникновения короткого замыкания возникает ток небаланса – дифференциальный ток, и реле действует на полное отключение трансформатора от сети. Короткое замыкание в обмотке трансформатора является наиболее пожароопасной технологической аварией на подстанции.
Устройства контроля изоляции вводов
Для выявления повреждений внутренней изоляции вводов в начальной стадии применяются устройства контроля изоляции вводов. Принцип их действия основан на измерении суммы трехфазной системы токов, протекающих под воздействием рабочего напряжения через изоляцию трех вводов, включенных в разные фазы трансформатора. Повреждение изоляции высоковольтного ввода может спровоцировать возгорание в трансформаторе.
Таким образом, работа указанных защит непосредственно связана с обеспечением пожарной безопасности на трансформаторной подстанции. Необходимо отметить, что согласно РД 34.15.109-91 последовательное включение пусковых органов указанных защит, запускающих установку пожаротушения, не допускается.
`Пуск пожаротушения и отключение трансформатора
Помимо запуска противопожарной автоматики от технологических защит, возможна и обратная ситуация. Помещение, в котором размещается трансформатор, оснащается автоматической пожарной сигнализацией для защиты трансформаторов при возникновении пожара в помещении. В случае сработки АПС на объектах без постоянного обслуживающего персонала происходит не только пуск пожаротушения, но и аварийное отключение трансформатора. Для энергетических объектов с постоянным пребыванием персонала автоматический пуск установки пожаротушения должен дублироваться дистанционным включением (отключением) дежурным персоналом со щитов управления, а также по месту установки запорной арматуры и насосов. Отключение трансформатора от сети является обязательным условием пуска пожаротушения. В соответствии с РД 153-34.0-49.101-2003 "Инструкция по проектированию противопожарной защиты энергетических предприятий" пуск установки пожаротушения трансформатора (реактора) должен производиться через устройство контроля отключения его выключателей со всех сторон электропитания. Таким образом, обеспечивается интеграция системы телесигнализации о состоянии трансформатора и пожаротушения.
Подобная практика интеграции системы пожаротушения на подстанции и систем технологической защиты отражена не только в российских нормативных документах, но и в зарубежных стандартах и рекомендациях. Так, согласно Руководству по обеспечению пожарной безопасности трансформаторов, выпущенному рабочей группой А2.33 Международного совета по большим системам высокого напряжения CIGRE, предупреждением об обнаружении неисправности трансформатора и командой запуска активной системы обеспечения пожарной безопасности (например, системы газового или водяного пожаротушения) может служить сигнал, полученный от устройства сброса давления или от газового реле Бухгольца.
Нормативные противоречия
П. 3.2.56 ПУЭ сообщает, что на дифференциальную и газовую защиты трансформаторов, автотрансформаторов и шунтирующих реакторов не должны возлагаться функции датчиков пуска установки пожаротушения и пуск схемы пожаротушения указанных элементов должен осуществляться от специального устройства обнаружения пожара. Налицо противоречие в нормативных документах. Однако Главтехуправление Министерства энергетики и электрификации СССР решением от 27 сентября 1985 г. № 3–5/85 приостановило действие данного пункта ПУЭ и ввело описанную выше схему пуска автоматики пожаротушения трансформаторов. Полный текст решения приведен в РД 34.49.104 (РД 34.15.109-91) "Рекомендации по проектированию автоматических установок водяного пожаротушения масляных силовых трансформаторов".
Контроль и управление обстановкой на различных уровнях
Помимо интеграции пожарной автоматики в АСУ ТП, многие крупные электроэнергетические компании внедряют отдельные системы управления безопасностью. Примером может послужить внедрение комплексной автоматизированной системы управления безопасностью (КАСУБ) в ПАО "ФСК ЕЭС". Данная система используется с 2010 г. и предназначена для повышения уровня безопасности энергообъектов, в том числе в части обеспечения антитеррористической и общественной безопасности, в условиях чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера, снижения рисков нештатных ситуаций, в том числе вероятности их возникновения, а также для системной интеграции систем безопасности и средств автоматизации органов управления. КАСУБ объединяет множество модулей и непосредственно связана с диспетчерскими центрами АСУ ТП подстанций. Основная цель внедрения таких решений – это возможность контроля и управления обстановкой на объекте при аварийной ситуации со стороны различных уровней организации энергетической компании.
Усложнение пожарной автоматики на энергообъектах, ее интеграция с технологическими защитами, внедрение комплексных систем управления безопасностью – все это в конечном итоге предпринимается для обеспечения безопасности подстанций, снижения угрозы здоровью и жизни людей. И хотелось бы, чтобы дальнейшее развитие автоматизации в данной области ориентировалось именно на эту цель как на первостепенную.
РД 34.15.109-91
Дата введения 1992-07-01
РАЗРАБОТАНЫ объединениями
"Гидропроект" и "Теплоэлектропроект" с учетом гидравлических
исследований оросителей типа ОПДР-15, проведенных ВНИИПО МВД СССР
по договору с объединением "Гидропроект", и согласованной с ГУПО
МВД СССР интенсивностью подачи распыленной воды при пожаротушении
трансформатора.
ИСПОЛНИТЕЛИ:
от объединения
"Гидропроект":
Главный специалист
технического отдела В.А.Егоров - руководитель темы
Главный
специалист-электрик технического отдела Л.М.Зорин
от объединения
"Теплоэлектропроект":
Главный специалист
технического отдела Г.А.Котов
Главный
специалист-электрик технического отдела В.В.Шатров
Начальник группы
технического отдела Д.С.Никонов
СОГЛАСОВАНЫ начальником
УПБ и ВОХР Н.С.Назаревским 18 декабря 1991 г.
УТВЕРЖДЕНЫ Главтехстроем
Минэнерго СССР 1991 г.
Начальник Главтехстроя
В.Т.Ефименко, 24 декабря 1991 г.
ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ
Работа одобрена ВНИИПО
МВД СССР письмом от 17.02.91 г. N 3.1/469.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие
рекомендации распространяются на проектирование стационарных
автоматических установок водяного пожаротушения (АУВП) масляных
силовых трансформаторов, автотрансформаторов и реакторов (в
дальнейшем "трансформаторов") новых и реконструируемых ГЭС (ГАЭС),
ТЭС, ОРУ и подстанций.
1.2. В рекомендациях
используются термины и определения основных понятий пожарной
безопасности и пожарной техники по ГОСТ
12.1.033-81 и ГОСТ
12.2.047-86 .
1.3. Необходимость
оборудования трансформаторов стационарными автоматическими
установками пожаротушения определяется:
-
"Перечнем зданий, помещений и сооружений предприятий Минэнерго
СССР, подлежащих оборудованию установками автоматического
пожаротушения и установками автоматической пожарной сигнализации",
утвержденным в установленном порядке;
-
Правилами
устройства электроустановок (ПУЭ) .
Оборудование установками
автоматического пожаротушения трансформаторов меньшей мощности и
меньшего напряжения, чем указано в вышеназванных документах,
допускается по требованию заказчика.
1.4. Автоматическая
установка водяного пожаротушения (АУВП) трансформатора включает
установку водяного пожаротушения (УВП) и систему ее автоматического
управления (САУ).
САУ пожаротушения
трансформатора может совмещаться с САУ установок водяного
пожаротушения другого оборудования и помещений.
2. УСТАНОВКА ВОДЯНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА
2.1. УВП трансформаторов
состоит из водопитателя, системы трубопроводов с отдельными
секциями (направлениями) по числу единиц трансформаторов (как
трехфазных, так и однофазных).
Каждая секция
(направление) УВП состоит из подводящего трубопровода,
запорно-пускового устройства (ЗПУ) и сухотрубной системы, состоящей
из питательного трубопровода и сети распределительных трубопроводов
с дренчерными оросителями.
2.2. Установки водяного
пожаротушения (УВП) на электростанциях и подстанциях используют
систему противопожарного водоснабжения (СВП) с комплексом
сооружений, предназначенных для забора, подачи, транспортирования и
хранения воды (водоисточники, водопитатели и магистральные
трубопроводы, выполняющие функции подводящих трубопроводов
УВП).
Указанный комплекс
сооружений является, как правило, общим для УВП отдельных
пожароопасных объектов и оборудования электростанции
(трансформаторы, кабельные сооружения, гидро- и турбогенераторы,
склады горючих жидкостей и сгораемых материалов и т.п.).
УВП может быть также
автономной для отдельных сооружений и оборудования (трансформаторы
на ОРУ, кабельные сооружения).
Принципиальная
технологическая схема УВП трансформатора с системой отвода стока
приведена в рекомендуемом приложении 1.
Принципиальные
электрические схемы АУВП трансформатора и системы отвода стока
приведены в рекомендуемых приложениях 2 и 3.
2.3. АУВП трансформатора
по времени срабатывания классифицируется как инерционная с
продолжительностью срабатывания 30 с, но не более 3 минут.
Указанный предел
инерционности (время с момента принятия установкой фактора пожара
до момента поступления воды из наиболее удаленного оросителя)
является критерием при гидравлических расчетах протяженности и
диаметров сухотрубной системы УВП.
2.4. Расчетное время
пожаротушения одного трансформатора принимается 10 минут, после
чего установка отключается вручную. Запас воды должен обеспечивать
бесперебойную работу АУВП в течение 30 минут.
Автоматическое отключение
АУВП следует предусматривать через 30 минут после начала ее работы
при использовании водоисточника, имеющего запас воды более
требуемого.
2.5. Расчетный расход
воды УВП трансформатора должен приниматься по наибольшему расходу,
требующемуся на пожаротушение наибольшего по вместимости масла
трансформатора.
Расчетный расход воды в
системе противопожарного водопровода (СВП) при пожаротушении
трансформатора определяется согласно требованиям письма УПБ и ВОХР
Минэнерго СССР от 25.04.88 N ПБ 6/88 (Приложение 11) при открытой
установке трансформатора по формуле 4, а при закрытой установке
трансформатора в отдельном помещении наземных и подземных зданий -
по формуле 5.
Расчетный расход воды в
СВП принимается по наибольшему расходу, требующемуся на
пожаротушение одного пожароопасного объекта, с учетом
предусмотренного проектом использования единой системы
водоснабжения для автоматического пожаротушения трансформаторов,
кабельных сооружений и других объектов.
2.6. В проектах
пожаротушения трансформаторов следует предусматривать возможность
их ремонта и испытаний УВП в автоматическом, дистанционном и
местном режимах управления.
Например: фланцевые
соединения на распределительных трубопроводах, съемные уплотнения
или разборная заделка на рельсовых путях на границе маслоприемника
для обеспечения выкатки трансформатора; врезки труб с заглушками
или арматурой для промывки системы с учетом отвода и приема
промывной воды и т.д.
2.7. Опознавательная
окраска оборудования, арматуры и трубопроводов УВП производится в
соответствии с требованиями ГОСТ
14202-69 и ГОСТ
12.4.026-76 *.
________________
*
На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р
12.4.026-2001 . Здесь и далее по тексту. - Примечание
изготовителя базы данных.
2.8. На стадии ТЭО и ТЭР
должны быть перечислены трансформаторы, оснащенные АУВП, с
описанием примененных технических средств (оборудования, арматуры и
средств обнаружения пожара).
На стадии "Проект" должны
разрабатываться принципиальные электрическая и технологическая
схемы (Приложения рекомендуемые 1, 2 и 3).
На чертежах планов и
разрезов следует указывать геометрические размеры (привязки)
обвязки трубопроводов, арматуры и оросителей УВП, а при установке
трансформаторов в закрытых помещениях следует указывать также
привязки пожарных извещателей.
В
рабочих чертежах размеры привязок должны согласовываться с
чертежами освещения (прокладка проводов, расстановка светильников в
помещениях трансформаторов).
ВОДОИСТОЧНИКИ
2.9. Установка водяного
пожаротушения должна быть обеспечена бесперебойным снабжением
водой.
2.10. В случаях, когда
водоисточник не может обеспечить расчетного количества воды для
УВП, должны предусматриваться резервуары с неприкосновенным
противопожарным запасом воды, обеспечивающим работу УВП в течение
30 минут.
2.11. Водоисточники и
резервуары с противопожарными запасами воды принимаются в
соответствии с требованиями СНиП
2.04.02-84 и СНиП
2.04.01-85 .
ВОДОПИТАТЕЛИ
2.12. В качестве
водопитателей, входящих в состав УВП, используются пожарные насосы,
устанавливаемые в отдельной насосной станции (НС) или в насосных
станциях другого назначения, а также водонапорные резервуары,
обеспечивающие расчетные расходы и давления воды.
2.13. В системе
подводящих трубопроводов УВП, не обеспеченных постоянным давлением,
для поддержания необходимого давления воды и восполнения утечек
следует предусматривать установку водонапорного бака или соединение
с сетями водопроводов различного назначения с гарантированным
давлением воды.
На соединительных
трубопроводах должны устанавливаться обратные клапаны.
2.14. Емкость
водонапорного бака должна приниматься не менее 3 м.
ТРУБОПРОВОДЫ
2.15. Трубопроводы УВП
подразделяются на подводящие, питательные и распределительные.
2.15.1. Подводящий
трубопровод - трубопровод, соединяющий водопитатель (насосы) с
запорно-пусковым устройством секции УВП.
Подводящий трубопровод,
как правило, состоит из следующих участков: от водопитателя
(насосов) до кольцевой магистрали, кольцевая магистраль, от
кольцевой магистрали до запорно-пускового устройства.
2.15.2. Подводящий
трубопровод УВП должен быть оборудован отводами с арматурой для
передвижной пожарной техники в случае отсутствия на нем
гидрантов.
2.15.3. Питательный
трубопровод - трубопровод, соединяющий запорно-пусковое устройство
с распределительным трубопроводом.
2.15.4. Для УВП
трансформатора термин "распределительный трубопровод" определяется
как система трубопроводов, на которых установлены дренчерные
оросители, обеспечивающие орошение распыленной водой основания и
верхней части высоковольтных вводов, поверхности бака
трансформатора, бачка-расширителя, выносных охладителей и
маслоприемника с нормативной интенсивностью.
2.16. Система подводящих,
распределительных и питательных трубопроводов УВП должна
выполняться из стальных труб по ГОСТ
10704-76 * и ГОСТ
3262-75 * со сварными и фланцевыми соединениями. Толщина стенок
трубопроводов принимается согласно требованиям СНиП
2.04.09-84 .
________________
На территории Российской Федерации
действует ГОСТ 10704-91 . Здесь и
далее по тексту;
На территории Российской Федерации
действуют НПБ
88-2001 . Здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя
базы данных.
2.17. В помещениях
питательный трубопровод УВП трансформатора следует прокладывать
открыто с учетом возможности его осмотра при опробовании
установки.
2.18. Прокладку
внутренних трубопроводов УВП следует предусматривать открыто по
фермам, колоннам, стенам и под перекрытиями. Закладка этих труб в
монолитный бетон не допускается.
2.19. Подводящие
трубопроводы, как правило, должны объединяться с сетями
производственного, противопожарного или хозяйственно-питьевого
водопровода.
Устройство
самостоятельных подводящих трубопроводов допускается только в том
случае, когда объединение их с водопроводами другого назначения
экономически нецелесообразно или невозможно по технологическим
требованиям.
2.20. Подводящие
трубопроводы (наружные и внутренние) должны быть кольцевыми.
Кольцевые подводящие
трубопроводы следует разделять задвижками на ремонтные участки.
Размещение запорной арматуры должно обеспечивать отключение не
более трех запорно-пусковых устройств АУВП и пяти пожарных
гидрантов на наружной сети или пяти пожарных кранов на внутренней
сети, расположенных на одном этаже.
Допускается устройство
тупиковых подводящих трубопроводов протяженностью не более 200 м
при условии подачи по ним воды не более чем в три секции. При этом
на наружном участке может устанавливаться один пожарный гидрант, а
на внутреннем - не более пяти пожарных кранов.
Прокладка подводящих
трубопроводов по пожароопасным помещениям, защищаемым УВП, не
допускается. Подводящие трубопроводы должны быть всегда заполнены
водой и прокладываться в помещениях с температурой воздуха выше +4
°C.
2.21. Питательные и
распределительные трубопроводы прокладываются с уклоном не менее
0,01 для труб диаметром до 50 мм, и не менее 0,005 - для труб
диаметром более 50 мм в сторону слива.
Спускные устройства
устанавливаются в отапливаемых помещениях, колодцах.
Питательные и
распределительные трубопроводы являются сухотрубами. Для
предотвращения размораживания сухотрубов при попадании в них воды
следует предусматривать открытый слив с обеспечением визуального
контроля наличия воды, диаметр отверстия в сухотрубе для слива
следует принимать от 8 до 10 мм.
2.22. Для снижения
давления воды перед оросителями до расчетного следует использовать
увеличение сопротивления питательных и распределительных
трубопроводов и арматуры за счет уменьшения их расчетных диаметров
и устанавливать диафрагмы (в случае необходимости, для
окончательной доводки давления, когда изменение диаметра труб ведет
к усложнению системы) с диаметром отверстия не менее 40 мм. При
этом скорость воды в указанных трубопроводах допускается не более
10 м/с.
Диафрагмы рекомендуется
устанавливать во фланцевых соединениях запорно-пусковых устройств
со стороны подводящих трубопроводов.
Использование для
снижения давления воды специальных клапанов и дросселирование
задвижкой не допускается.
2.23. Для наружной
установки трансформаторов систему распределительных трубопроводов
целесообразно конструктивно выполнять в виде трубной обвязки
(рамной конструкции) с фланцевыми соединениями для разборки при
выкатке трансформатора.
Конструкция рамы
выполняется с учетом размещения оросителей для защиты
трансформатора.
Для открыто установленных
трансформаторов рама крепится на отдельных бетонных фундаментах, а
на ГЭС - к бетонному перекрытию или основанию площадки
трансформатора.
Для трансформаторов,
установленных в закрытых помещениях при проектировании системы
распределительных трубопроводов следует учитывать возможность
трассировки распределительных трубопроводов с креплением на стенах
и потолке.
2.24. Трубная обвязка
трансформатора распределительными трубопроводами и расстановка на
них оросителей должны учитывать минимальные допустимые расстояния
до токоведущих частей трансформатора, согласно ПУЭ ,
а также удобство монтажа и эксплуатации системы.
2.25. Гидравлический
расчет трубопроводов УВП следует производить в соответствии с
рекомендациями СНиП
2.04.09-84 исходя из необходимости обеспечения минимального
рабочего давления у наиболее удаленного и высокорасположенного
оросителя.
2.26. Гидравлические
расчеты сухотрубной системы (питательного и распределительного
трубопровода) с определением времени заполнения сухотруба водой
производится из условий нормированной инерционности и времени
открытия ЗПУ согласно рекомендациям [Л.15].
Для ориентировочных
расчетов продолжительность заполнения сухотруба водой можно
определить по следующим формулам:
Где - время заполнения сухотруба без учета
времени открытия ЗПУ;
- полное время открытия ЗПУ (задвижки с
электроприводом);
0,15 - коэффициент,
учитывающий накладку временных факторов заполнения сухотрубов и
открытия ЗПУ (15% от полного открытия ЗПУ) [Л.15];
180 - допустимое время
заполнения сухотруба водой.
Где -
удельное сопротивление
заполняемого водой трубопровода [с/м];
- расчетный (внутренний) диаметр
трубопровода [м];
- поперечное сечение трубопровода
[м];
- длина трубопровода [м];
и - коэффициенты, характеризующие тип насоса
[м] и [с/м];
- геометрическая высота размещения оси
пожарного насоса относительно отметки забора воды [м];
- геометрическая высота размещения
"сухотруба" относительно отметки оси пожарного насоса [м];
; - сумма коэффициентов местных
сопротивлений.
Значения "" и "", характеризующие тип пожарного насоса,
определяются из системы уравнений:
Где ,…, м и , м/с - значения характеристики выбранного насоса
2.27. Предельная длина
наземного сухотруба, обусловленная отрицательными температурами
наружного воздуха в зимнее время, должна определяться расчетом
[Л.18].
Таблицы для расчетов
приведены в рекомендуемом приложении 10.
ЗАПОРНО-ПУСКОВЫЕ УСТРОЙСТВА (ЗПУ)
2.28. В качестве
запорно-пусковых устройств УВП могут применяться стальные задвижки
с электроприводом, а также быстродействующие клапаны, при
согласовании их поставки заводами-изготовителями.
Давление воды перед
задвижкой с электроприводом должно быть не менее 0,02 МПа (0,2
кг/см), а перед клапанами - не менее 0,2 МПа (2
кг/см).
2.29. На секциях
(направлениях) УВП трансформатора, как правило, предусматривается
устройство одного питательного трубопровода с установкой
запорно-пускового устройства (ЗПУ) без резерва.
Для УВП трансформаторов,
размещаемых в здании ГЭС и под ее водосливом, а также в подземных
помещениях, следует резервировать ЗПУ с трубопроводами подачи воды
в распределительную сеть с установкой ремонтной (отключающей)
арматуры на магистральном трубопроводе.
Аналогичные решения
следует предусматривать для открыто установленных трансформаторов
мощностью 400 MBА и более и напряжением 330 КВ и выше.
2.31. Узлы управления и
отдельные ЗПУ трансформаторов должны располагаться:
-
в отдельных помещениях согласно требованиям п.2.41 СНиП
2.04.09-84 ;
-
открыто, не ближе 15 м до установленного снаружи трансформатора,
при температуре наружного воздуха +5 °C и выше;
-
в производственных помещениях категории Г и Д в местах, удобных для
обслуживания и безопасных при пожаре на трансформаторе. Установка
перегородок, отделяющих узлы и ЗПУ от производственных помещений, в
этом случае не требуется.
2.32. Не допускается
размещать узлы управления и отдельные запорно-пусковые устройства в
помещениях, подвалах и колодцах, которые при авариях могут быть
затоплены водой или залиты нефтепродуктами, а также в помещениях,
защищаемых УВП.
2.33. На секциях УВП,
перед ЗПУ следует устанавливать ремонтные стальные задвижки с
ручным приводом.
В
качестве ремонтных задвижек в узлах управления допускается
использовать разделительные задвижки подводящих кольцевых
трубопроводов из расчета отключения на ремонт не более трех секций
УВП трансформатора.
ОРОСИТЕЛИ
2.34. Для защиты
трансформаторов распыленной водой следует применять дренчерные
оросители типа ОПДР-15 по ТУ 25-09.059-82 (Приложение 4).
2.35. Расположение
оросителей на распределительных трубопроводах УВП должно
обеспечивать орошение распыленной водой защищаемой поверхности с
интенсивностью не менее 0,2 л/с·м.
2.36. Оросители
рекомендуется устанавливать не менее чем в два яруса.
Для орошения
высоковольтных вводов устанавливаются отдельные оросители на
стояках.
Целесообразно
устанавливать оросители под углами 0, 45 и 90 градусов к защищаемой
поверхности (см. приложение 12 рекомендуемое).
Установка оросителей на
трубопроводе приведена в приложении 5 рекомендуемом.
2.37. Расход воды через
отдельный ороситель определяется в зависимости от давления воды
перед ним согласно его расходной характеристике , приведенной в приложении 6
обязательном.
2.38. Эффективные условия
орошения (длина и ширина факела) обеспечиваются при рабочем
давлении воды перед оросителями в пределах 0,2-0,6 МПа (2-6
кг/см), исходя из чего ведется гидравлический
расчет трубопроводов.
2.39. Необходимое
количество оросителей принимается по картам орошения, приведенным в
приложении 7 обязательном, с учетом средней интенсивности, но не
менее определяемого расчетом по формуле:
Где - необходимое для тушения число оросителей
[шт.];
- защищаемая оросителями площадь
поверхности [м];
0,2 - нормативная
интенсивность орошения [л/см];
- расход воды, подаваемый через ороситель
[л/с], определяется согласно приложению 6 обязательного.
2.40. Ведение расчетов с
определением необходимого количества оросителей рекомендуется
производить в табличной форме.
Таблицу следует приводить
на технологическом чертеже с размещением оросителей и графическим
отображением зон действия каждого оросителя.
Пример проектного решения
расстановки оросителей дан в приложении 12 рекомендуемом.
3. АВТОМАТИКА УПРАВЛЕНИЯ ВОДЯНЫМ ПОЖАРОТУШЕНИЕМ ТРАНСФОРМАТОРА
3.1. Автоматика водяного
пожаротушения трансформатора состоит из средств:
-
обнаружения пожара;
-
управления пожарными насосами, ЗПУ, вентиляцией (при закрытой
установке трансформатора);
-
сигнализации, контролирующей исправность и срабатывание устройств
пожаротушения трансформатора.
СРЕДСТВА ОБНАРУЖЕНИЯ ПОЖАРА И УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКОЙ ПОЖАРОТУШЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА
3.2. Автоматический пуск
УВП трансформатора должен предусматриваться от следующих защит,
действующих на отключение трансформатора:
-
2-й ступени газовой защиты;
-
дифференциальной защиты;
-
устройства контроля изоляции вводов (КИВ) для блочных
трансформаторов, соединенных с генераторами без выключателей, для
трансформаторов, устанавливаемых в помещениях и для
трансформаторов, устанавливаемых на объектах без постоянного
обслуживающего персонала.
Последовательное
включение пусковых органов указанных защит, запускающих установку
пожаротушения, не допускается.
3.3. Помещение, в котором
размещается трансформатор с АУВП, должно быть оснащено
автоматической пожарной сигнализацией (АПС) для защиты
трансформаторов при возникновении пожара в помещении.
АПС помещений, в которых
устанавливаются трансформаторы, выполняет следующие функции:
-
сигнализация на объектах с постоянным обслуживающим персоналом;
-
отключение трансформаторов и пуск установки пожаротушения на
объектах без постоянного обслуживающего персонала.
3.4. При срабатывании
цепи пуска установки пожаротушения трансформатора от средств
обнаружения пожара и при дистанционном управлении должны подаваться
сигналы:
-
в систему автоматического управления водяного пожаротушения БЩУ,
ЦЩУ, ЦПУ и др.;
-
на открытие ЗПУ (при установке двух ЗПУ на трансформатор, для
каждого ЗПУ подается отдельный сигнал);
-
на закрытие отсечного клапана расширительного бака
трансформатора;
-
на отключение вентиляции и закрытие огнезащитных клапанов в
помещении, где установлен трансформатор.
УПРАВЛЕНИЕ НАСОСНОЙ СТАНЦИЕЙ ПОЖАРОТУШЕНИЯ
3.5. По надежности
электроснабжения насосная станция АУВП относится к приемникам
электрической энергии 1-й категории и должна быть обеспечена
электропитанием от двух независимых источников.
Электрическая схема
питания насосных агрегатов должна выполняться таким образом, чтобы
при выводе в ремонт одного из источников обеспечивалась подача
необходимого расхода воды на пожаротушение.
Взаиморезервируемые
кабельные линии питания насосной следует прокладывать по разным
трассам с таким расчетом, чтобы при аварии или пожаре не могли
выйти из строя одновременно обе питающие кабельные линии.
3.6. Схема управления
пожарными насосами должна обеспечивать:
-
пуск и останов пожарных насосов при получении команды от системы
автоматического управления водяного пожаротушения;
-
пуск и останов пожарных насосов при получении команды от
дистанционного управления из помещения оперативного контура (ЦПУ,
ЦЩУ, БЩУ и др.);
-
сигнализацию в оперативный контур о пуске пожарных насосов и о
наличии нормального давления в магистральном трубопроводе;
-
обобщенную сигнализацию в оперативный контур об аварии и
неисправности в насосной станции пожаротушения;
-
пуск и останов (опробование) каждого насосного агрегата из насосной
станции;
-
останов насоса и блокировка команд на его запуск при срабатывании
технологических и электрических защит насосного агрегата;
-
контроль питания двигателей насосов и схем их управления;
-
пуск резервного (резервных) насоса при отказе в пуске или аварии
рабочего (рабочих) насосов;
-
контроль питания схемы управления насосной станции
пожаротушения.
УПРАВЛЕНИЕ ЗАПОРНО-ПУСКОВЫМИ УСТРОЙСТВАМИ
3.7. Питание привода ЗПУ
- задвижки с электроприводом должно осуществляться от сборки
переменного тока, имеющей питание от двух независимых источников с
АВР.
В
случае установки двух задвижек питание электроприводов должно
осуществляться от разных сборок переменного тока, имеющих
независимые источники питания.
При использовании в
качестве ЗПУ быстродействующего клапана соленоид управления клапана
должен быть на напряжение 220 В постоянного тока и его управление
должно осуществляться от тех же цепей, что и аппаратура
формирования сигналов на пожаротушение трансформатора.
3.8. Схема управления ЗПУ
должна обеспечивать:
-
открытие ЗПУ при получении сигнала, сформированного от защит по
пп.3.2, 3.3 и дистанционного управления УВП трансформатора из
помещения оперативного контура (ЦПУ, ЦЩУ, БЩУ и др.) с проверкой
отключенного состояния трансформатора со всех сторон;
-
автоматическое закрытие ЗПУ по истечении расчетного времени в
соответствии с п.2.4;
-
местный пуск системы пожаротушения трансформатора со шкафа
управления ЗПУ;
-
контроль питания привода и схемы управления ЗПУ;
-
сигнализацию открытого положения ЗПУ и наличия давления воды в
сухотрубах в оперативный контур;
-
обобщенный сигнал о неисправности ЗПУ в оперативный контур;
-
опробование ЗПУ со шкафа управления ЗПУ.
УПРАВЛЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИЕЙ
3.9. Управление
вентиляцией помещений, в которых установлены трансформаторы,
проектируются в соответствии с технологическими функциями этой
вентиляции.
Схема управления
вентиляцией помещений с трансформаторами должна обеспечивать:
-
приоритетное действие сигналов, сформированных от средств защит по
п.3.2 и от дистанционного управления из помещений оперативного
контура на отключение вентиляции и закрытие огнезадерживающих
клапанов;
-
сигнализацию в оперативный контур об отключении вентиляции и
закрытии огнезадерживающих клапанов;
-
снятие блокировки и управление вытяжной вентиляцией вручную;
-
сигнализацию неисправности цепей питания и управления
огнезадерживающими клапанами, выдаваемую в шкаф управления
вентиляционной системой.
СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВОДЯНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ
3.10. Система
автоматического управления водяного пожаротушения трансформатора
обеспечивает управление установками водяного пожаротушения, а также
обеспечивает представление сигнализации в оперативном контуре
управления электростанции (ЦПУ, ЦЩУ, БЩУ и др.).
3.11. При получении
сигнала САУ ВП на пуск установки пожаротушения трансформатора
должны быть обеспечены:
-
пуск пожарных насосов;
-
запрет (блокировку) операций открытия ЗПУ по всем другим
направлениям, включая трансформаторы (снятие блокировки
рекомендуется выполнять вручную из помещения оперативного
контура);
-
остановку пожарных насосов по истечении времени в соответствии с
п.2.5;
-
световые сигналы на панели оперативного контура о пожаре
трансформатора, срабатывании УВП трансформатора, срабатывании
блокировки операций открытия ЗПУ по всем направлениям.
3.12. На панели
оперативного контура должны быть предусмотрены:
-
общий сигнал о неисправности в насосной станции;
-
общий сигнал неисправности ЗПУ пожаротушения трансформаторов.
В
помещении оперативного контура должны быть предусмотрены средства
дистанционного управления пожарными насосами (насосной станции
пожаротушения), средства дистанционного пуска УВП трансформатора и
средства дистанционного управления вентсистемой и
огнезадерживающими клапанами помещения трансформатора.
4. СИСТЕМА ОТВОДА ВОДЫ И МАСЛА ПРИ ПОЖАРОТУШЕНИИ ТРАНСФОРМАТОРА
4.1. Система отвода воды
и масла при пожаротушении трансформатора состоит из маслоприемника,
маслоотвода и маслосборника.
Пример расчета системы
отвода воды и масла при пожаротушении трансформатора изложен в
приложении 13.
4.2. Объем стока при
пожаротушении трансформатора, не оборудованных АУВП, от гидрантов и
передвижной пожарной техники может приниматься из расчета
интенсивности орошения поверхности трансформатора равной 0,2
л/см в течение 0,25 часа.
Для исключения аварийного
переполнения емкости маслосборника (в нерасчетном режиме) в проекте
должны предусматриваться специальные устройства (сигнализация,
переливные трубы, аварийные насосы откачки).
4.3. Система
маслоулавливания и очистки замасленных стоков должна обеспечивать
необходимую степень очистки.
Отвод замасленных стоков
из маслоприемника рекомендуется предусматривать согласно схемам,
приведенным в приложениях 1 и 3.
4.3.1. В период
нормальной эксплуатации сооружений в маслосборник трансформаторов
поступают сточные воды от опробывания АУВП трансформаторов, а при
наружной установке и от атмосферных осадков.
При установке
трансформаторов на ГЭС (ГАЭС) допускается также в маслосборник
принимать (откачивать) стоки от пожаротушения кабельных
сооружений.
Откачка стоков из
маслосборника производится насосом (рабочий, резервный)
автоматически по сигналу регулятора-сигнализатора уровня. При этом
откачивается аккумулирующий объем стока не менее 10 м.
4.3.2. При пожаре
трансформатора в схеме управления насосной станции системы отвода
стока должна предусматриваться блокировка ее автоматической работы
в эксплуатационном режиме.
В
этом случае необходим отстой стока, поступившего при тушении
пожара, в течение не менее трех часов обеспечивающий разделение
воды и масла.
После указанного времени
насос включается эксплуатационным персоналом вручную для перекачки
отстоенной воды.
Выключение работающего
насоса производится персоналом по показаниям датчика-сигнализатора
разделения сред (вода откачана, идет масло).
Откачку отстоенного масла
следует производить специальным масляным насосом в передвижную
емкость с последующей отправкой на утилизацию.
Приложение 1 (рекомендуемое). Принципиальная технологическая схема УВП трансформатора и системы отвода стока при пожаротушении
ЗПУ (типовая схема)
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:
Хозяйственно-питьевой водопровод.
- Противопожарный водопровод.
- Производственный водопровод.
- Канализация производственная.
- Канализация бытовая.
- Насос с приводом от
электродвигателя.
- Сетка приемная.
- Фильтр для жидкости.
- Ороситель дренчерный
ОПДР-15.
- Задвижка.
- Задвижка с
электроприводом.
- Вентиль запорный.
- Кран трехходовой для
манометра.
- Вентиль регулирующий.
- Привод поплавковый.
- Клапан обратный.
- Кран пожарный (ПК).
- Колодец с пожарным гидрантом (ПГ).
- Дроссельная шайба.
- Манометр показывающий.
- Манометр
электроконтактный.
- Электрический регулятор-сигнализатор
уровня.
- Сигнализатор разделения сред.
1 - водоисточник; 2 - водопитатель; 3 - насосная станция
пожаротушения; 4 - водонапорный бак;
5 - подводящий трубопровод; 6 - питательный трубопровод; 7 -
распределительный трубопровод;
8 - запорно-пусковое устройство (ЗПУ); 9 - узел управления; 10 -
секции (направления) УВП;
11 - кольцевая магистраль внутреннего водопровода с пожарными
кранами; 12 - наружный
водопровод с пожарными гидрантами; 13 - маслоприемник; 14 -
маслоотвод; 15 - маслосборник;
16 - насосная станция системы отвода воды; 17 - очистные сооружения
замасленных стоков;
18 - автоцистерна; 19 - гребенка с соединительными головками для
передвижной пожарной техники.
Примечания:
1. Установка фильтров и
байпасов пожарных насосов, а также водонапорного бака определяется
конкретной схемой водоснабжения и анализом воды.
2. Допускается упрощенная
схема отвода стока при пожаротушении с самосливом дождевой воды
через маслоуловитель в канализацию и откачкой масла передвижными
насосами в автоцистерну с условием согласования ее с органами
санитарного надзора.
Приложение 2 (рекомендуемое). Принципиальная электрическая схема АУВП трансформатора
Примечания:
1. Объем управления и
сигнализации на местных шкафах управления элементами УВП (насосные
агрегаты, ЗПУ) указан в пп.3.6, 3.8 рекомендаций.
2. Условные обозначения
даны в приложении 3.
Приложение 3 (рекомендуемое). Принципиальная электрическая схема системы отвода стока при пожаротушении
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:
Линия гидромеханической
связи.
- линия электрической
связи.
- воздухопровод.
- решетка для выпуска воздуха.
- решетка для забора воздуха.
- клапан огнезащитный.
- вентилятор центробежный.
- вентилятор осевой.
- привод электромашинный.
- задвижка с
электроприводом.
- извещатель пожарный
дымовой ДИП.
- электроконтактный
манометр.
- электрический регулятор-сигнализатор
уровня.
- сигнализатор разделения
сред.
- лампа сигнальная.
-
ключ управления.
- кнопочный пост.
- пульт пожарной сигнализации.
Приложение 4 (обязательное). Паспорт оросителя ОПДР-15
Приложение 4
Обязательное
Министерство приборостроения, средств автоматизации
и систем управления
ВПО "СОЮЗСПЕЦАВТОМАТИКА"
ПО "УКРСПЕЦАВТОМАТИКА"
Одесский экспериментальный завод
"Спецавтоматика"
ОРОСИТЕЛИ ПЕННЫЕ
Паспорт
ДБЭ 37.000.ПС
1. НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ
Оросители пенные
спринклерные (ОПСР) и дренчерные (ОПДР) предназначены для получения
распыленной воздушно-механической пены низкой кратности из водного
раствора пенообразователя и распределения ее по занимаемой площади
с целью тушения очагов пожара или их локализации.
Оросители предназначены
для работы в растворозаполненных спринклерных и сухотрубных
дренчерных установках и могут эксплуатироваться в производственных
и складских помещениях, в кабельных туннелях и каналах, в которых
проложены маслонаполненные кабели, в подвалах с повышенной
влажностью, под навесами и на других объектах народного хозяйства
при температуре окружающей среды:
от 278 К (плюс 5 °C) до
328 К (плюс 55 °C) - для оросителей ОПСР и от
213 К (минус 60 °C) до
468 К (плюс 195 °C) - для оросителей ОПДР и относительной влажности
100% при температуре 35 °C.
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Обозначение по ТУ 25-09.059-82
|
ОПСР-15 (72) |
|||||
|
Условный проход (Ду),
мм |
|||||
|
Давление перед оросителем, МПа (кгс/см) |
|||||
|
наибольшее |
|||||
|
наименьшее |
|||||
|
Площадь орошения с высоты 4 м
при давлении перед оросителем 0,3 МПа (3 кгс/см), м, не менее |
|||||
|
Кратность пены |
|||||
|
Коэффициент расхода, не менее |
|||||
|
Температура разрушения теплового замка, К (°C) |
345
(72)±3% |
||||
|
Время срабатывания теплового замка, с, не более |
|||||
|
Габаритные и присоединительные
размеры приведены на рис.1 и 2 |
|||||
|
Масса, кг, не более |
|||||
|
Средний срок службы до
списания, лет |
|||||
|
Вероятность безотказной
работы, за 2000 ч, не менее |
|||||
|
Код ОКП |
|||||
|
Цена, руб. |
|||||
3. КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ
|
Ороситель |
||||
|
1 экз. на ящик |
||||
4. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ
Ороситель пенный
спринклерный (рис.1) состоит из распылителя, запорного устройства,
теплового замка и диффузора.
Рис.1. Ороситель пенный спринклерный типа ОПСР
Рис.1. Ороситель пенный спринклерный типа ОПСР
1 - корпус;
2 - кольцо;
3 - диффузор; 4 - прокладка; 5 - клапан;
6 - рычаг; 7 - замок; 8 - ромбик; 9 - рычаг; 10 - винт; 11 -
розетка
Распылитель имеет
наружную присоединительную резьбу для подсоединения к системе
пожаротушения и внутреннее выходное отверстие, через которое при
срабатывании теплового замка подается пенный раствор для тушения
пожара.
Запорное устройство
состоит из клапана 5, прокладки 4, системы рычагов 6, 8, 9.
Винтом 10 создается натяг, обеспечивающий герметичность
оросителя.
Тепловой замок 7 состоит
из двух планок, спаянных между собой легкоплавким припоем,
рассчитанным на срабатывание при превышении температуры окружающего
воздуха, температуры разрушения припоя. К распылителю с помощью
пружинного кольца 2 укреплен диффузор 3, предназначенный для
создания направленного потока пенного раствора.
На нижнем торце
распылителя прикреплена розетка 11, обеспечивающая распределение
воздушно-механической пены по площади орошения.
Ороситель пенный
дренчерный (рис.2) отличается от оросителя пенного спринклерного
отсутствием запорного устройства и теплового замка.
Рис.2. Ороситель пенный дренчерный типа ОПДР
Рис.2. Ороситель пенный дренчерный типа ОПДР
1 - корпус;
2 - кольцо;
3 - диффузор; 4 - розетка
Подача пены в сеть дренчерной установки осуществляется при помощи побудительных устройств.
5. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
Не реже одного раза в 6
месяцев необходимо проводить внешний осмотр оросителя и удалять с
его деталей (особенно с теплового замка) пыль и грязь. Эту работу
следует выполнять с особой осторожностью, чтобы не нарушить
герметичность запорного устройства.
В
случае срабатывания ороситель ремонту или восстановлению не
подлежит.
Монтаж, испытания, сдачу
в эксплуатацию и эксплуатацию оросителей в составе установок
пенного пожаротушения осуществлять в соответствии с ведомственными
техническими условиями ВМСН-13-74 и инструкцией ВЭН 28-78.
списаны не были. Попробуйте подождать несколько минут и повторить платеж еще раз.
Электроэнергетическая отрасль в Российской Федерации долгое время развивалась и существовала под эгидой единственной государственной компании. Естественно, что в таких экономически тепличных условиях конкурентное ведение энергетического хозяйства абсолютно не интересовало руководителей данной компании. Для определения затрат на те или иные мероприятия, в том числе на обеспечение пожарной безопасности, различными НИИ на основе плановых экономических показателей разрабатывались специальные нормы, которые никоим образом не учитывали современные технологии и тенденции развития отрасли. В результате уже после реформы РАО ЕЭС и внедрения рыночной модели мы вынуждены оперировать разработанными в те годы техническими стандартами, лишь незначительно доработанными в наше время.
Интересно было бы проанализировать, как развивалась и совершенствовалась нормативная база в странах Запада, где экономическая составляющая всегда являлась базисом для разработки стандартов. Весьма наглядным примером является зарубежный опыт организации пожарной безопасности для трансформаторного подстанционного оборудования.
Пожар на подстанции в первую очередь опасен тем, что может разгерметизироваться бак с трансформаторным маслом. Последствия могут быть катастрофическими. Возможен взрыв, выделение ядовитых веществ, розлив горючих жидкостей. Помимо опасности для людей любое возгорание трансформатора вызывает повреждение дорогого энергетического оборудования и, как следствие, отключения в энергосистеме и существенный экономический ущерб. Более 20% всех пожаров на подстанциях захватывает маслонаполненное оборудование – силовые выключатели и трансформаторы. Естественно, что вопрос обеспечения пожарной безопасности на таких объектах стоит особенно остро.
Российское нормативное законодательство описывает рекомендации и правила обеспечения пожарной безопасности для трансформаторного оборудования в следующих специальных стандартах:
- РД 34.15.109-91 Рекомендации по проектированию автоматических установок водяного пожаротушения масляных силовых трансформаторов;
- РД 153-34.0-49.101-2003 инструкция по проектированию противопожарной защиты энергетических предприятий.
Если учесть, что последний документ – это, по сути, слегка доработанный стандарт 1987 г., то можно говорить о том, что с 1991 г. развитие систем безопасности в этой сфере остановилось. И это при том что пожарными службами и институтами был накоплен опыт тушения трансформаторов в самых разных условиях. Была разработана вполне эффективная тактика тушения таких пожаров, есть рекомендации по выбору средств противопожарной защиты. Но все это не нашло отражения в официальных стандартах и нормативных документах, на основании этих рекомендаций не были составлены аналитическая и экономическая модели, оценивающие риски использования тех или иных средств защиты. Российские нормотворцы ограничились включением трансформаторных подстанций в требования по оснащению таких объектов системами автоматической пожарной сигнализации и пожаротушения в зависимости от площади объекта в соответствии с введенным в 2009 г. СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты.
Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования».
Наши зарубежные коллеги работают в других условиях и в другом нормативном поле. В первую очередь мы посетим город Куинси (штат Массачусетс, США). В этом городе находится штаб-квартира одной из самых известных международных организаций по обеспечению пожарной, электрической и строительной безопасности – Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA). По национальным стандартам NFPA работают специалисты многих стран на всех континентах (даже в Антарктиде на полярных станциях). Стандарты NFPA являются общепризнанными и активно развиваются с момента основания организации в 1896 г. В том числе часть российских современных нормативных документов берет свое начало в стандартах NFPA.
При рассмотрении вопроса противопожарной защиты трансформаторов в формате стандартов NFPA мы, так же как и в российской НТД, получаем NFPA 15 «Стандарт для водяных стационарных систем противопожарной защиты».
Для российского инженера, воспитанного на технических стандартах, регламентирующих такие нюансы, как форма форсунки и размер болтов для ее крепления, американский стандарт выглядит неожиданно. Буквально на одной странице приводятся все основные требования к организации водяного пожаротушения трансформатора. Здесь точно не будут указаны размеры болтов, но зато даны точные характеристики системы по расходу воды и расположению основных элементов. Все остальное – простор для воображения разработчика и проектировщика.
Стандарт был принят в 2001 г. и по состоянию на 2017 г. пункт 7.4.4, в котором, собственно, и содержатся требования к системе пожаротушения трансформаторов, изменений не претерпел. Казалось бы, налицо та же стагнация, которую мы видим и в российском нормативном законодательстве с разницей в 10 лет, однако это не совсем так. С момента появления NFPA 15 многие частные компании, занимающиеся строительством и модернизацией трансформаторных подстанций, начали его критиковать и искать альтернативные способы обеспечения безопасности на рассматриваемых объектах. Основная критика стандарта заключалась в его неэкономичности. На тушение трансформатора в соответствии с NFPA 15 уходит нецелесообразно большое количество воды. Так, нормативный расход воды на пожаротушение одного трансформатора составляет 250 галлонов в минуту. Один галлон – это примерно 3,8 л. Нормативная продолжительность пожаротушения в соответствии со стандартом составляет 1 час. Таким образом, общий объем воды для тушения 2 подстанционных трансформаторов – 11 400 л. Практически 11,5 куб. м воды.
Конечно, в нашей стране нет недостатка в водных ресурсах, да и российские нормы в этом отношении несколько иные. В соответствии с РД 34.15.109-91 нормативный расход воды для тушения трансформатора не превышает 4 л в секунду (то есть в 4 раза меньше). Однако во многих странах, использующих NFPA 15, имеются достаточно большие проблемы с водоснабжением. Крупные трансформаторные подстанции, как правило, располагаются достаточно далеко от городов. Даже если рядом есть природные водоемы, нужны мощные насосы и система фильтров для использования такой воды в противопожарных целях. В любом случае описанная система потребует постоянного обслуживания несколькими специалистами. В результате инвестиции на обеспечение противопожарной защиты могут превысить собственно затраты на реконструкцию или модернизацию подстанции.
Несколько позже появился стандарт NFPA 850 «Рекомендуемые практические способы противопожарной защиты для оборудования электрических генерирующих станций и высоковольтных конвертирующих подстанций», в соответствии с которым необходимо иметь запас воды для тушения трансформаторного оборудования уже в течение 2 часов.
Еще одна проблема: выпуск такого большого количества воды требует обеспечения объекта продуманной дренажной системой. В противном случае горящее масло может вместе с водой перелиться за бортик участка, и мы получим небольшую (или большую) техногенную и экологическую катастрофу.
В результате многие компании на Западе начали отказываться от использования данного стандарта и обеспечивать безопасность на объекте исключительно пассивными методами и средствами защиты. С одной стороны, это привело к развитию пассивных и иных противопожарных средств. Например, в странах Персидского залива, где вода дороже «черного золота», развитие получили гипоксические системы противопожарной защиты. В таких системах трансформатор окружен воздухом с пониженным содержанием кислорода, в котором процесс горения невозможен в принципе. С другой стороны, появились более дешевые средства пожаротушения.
Одной из первых идей, получивших свое развитие в области защиты трансформаторов, стало использование противопожарной пены. Идея не является новой, поскольку пена активно использовалась для тушения воспламенившихся углеводородов, к которым можно отнести и трансформаторное масло. В результате развитие инженерной мысли в данном направлении уже через несколько лет привело к изменению стандарта NFPA 11, в котором была нормативно закреплена возможность использования пены для тушения трансформаторов и определено минимальное время тушения, составляющее 5 минут. Главным преимуществом использования пены в качестве средства тушения горящих трансформаторов стало значительное (более чем в пять раз) снижение расхода воды. Развитие технологий производства пенообразователя специально для использования при тушении электроустановок позволило, с одной стороны, достичь минимальных концентраций собственно пенообразователя (до 2%), а с другой – снизить время тушения пожара.
Другим направлением стало развитие систем пожаротушения тонкораспыленной водой. Высокая эффективность таких систем для тушения горящего электроэнергетического оборудования сейчас является общеизвестным фактом, однако первое признание эти системы получили именно на уровне стандарта NFPA. В меморандуме о стандарте NFPA 750, опубликованном в ноябре 2013 г., было однозначно рекомендовано использование систем с тонкораспыленной водой для тушения электроэнергетического оборудования, в том числе трансформаторного. Это позволяет сэкономить водные ресурсы и снизить затраты на подведение специальных коммуникаций к подстанциям.
Помимо NFPA существует еще одна международная организация, которая заинтересована в развитии базы стандартов обеспечения пожарной безопасности трансформаторных подстанций. Это CIGRE – Международный совет по большим системам высокого напряжения. Штаб-квартира данной организации находится в Париже. CIGRE получила признание как ведущая электроэнергетическая ассоциация, деятельность которой охватывает технические, экономические, организационные проблемы в области электроэнергетики, а также вопросы регулирования и охраны окружающей среды.
Международный совет по большим электроэнергетическим системам CIGRE был создан в 1921 г. и объединяет инженеров и специалистов, представляющих электроэнергетику и электротехнику многих стран мира. Проблемой заинтересовались уже сами энергетики, которые решили создать универсальный документ, описывающий ситуацию возникновения пожара на подстанции, учитывая все возможные причины, за исключением умышленной диверсии и возгорания от соседних объектов. Результатом такого труда стал охранно -пожарная сигнализация опубликованный в июне 2013 г. рабочей группой А2.33 CIGRE документ под названием «Руководство по обеспечению пожарной безопасности трансформаторов».
Указанный документ является наиболее полным на сегодняшний день, описывающим проблему обеспечения пожарной безопасности для трансформаторного оборудования, который будет интересен как инженерам-энергетикам, так и специалистам в области систем безопасности. Текст руководства можно найти в свободном доступе на английском языке.
Цель разработки документа заключалась в представлении практических и экономически эффективных стратегий для предотвращения пожаров и контроля риска его возникновения. Отдельно отмечается, что данное руководство не заменяет соответствующие национальные или локальные стандарты и правила, которые должны учитываться.
Всего документ состоит из 9 глав, в которых содержится следующая информация:
- перечень основных международных стандартов, в которых описывается проблема обеспечения пожарной безопасности (в том числе документы, выпущенные NFPA, IEC – Международной электротехнической комиссией, IEEE – Институтом инженеров электротехники и электроники, CEATI – Международным центром совершенствования энергетики посредством технологических инноваций, национальными организациями Германии, Австралии и др.);
- физические процессы горения и сценарии развития пожаров на подстанции в трансформаторном оборудовании;
- расчет вероятности возникновения пожара в конкретном энергетическом подстанционном хозяйстве;
- описание физического процесса возникновения электрической дуги в трансформаторе; расчет вероятных диапазонов энергии, температуры, объема выделяемого газа и давления при образовании дуги; способы сброса и ограничения роста давления в трансформаторном баке при возникновении дуги;
- рекомендации по использованию систем противопожарной защиты для конкретного оборудования, определение вероятности эффективной работы систем противопожарной защиты, методология проектирования и разработки систем противопожарной защиты;
- способы снижения риска возникновения пожара в трансформаторном оборудовании, рекомендации по ранжированию рисков, основанные на сопоставлении экономичности мероприятий и приемлемости степени риска в каждом конкретном случае;
- использование специальных установок для защиты жизни и здоровья человека, а также энергетического оборудования;
- рекомендации по планированию восстановления работоспособности энергетического объекта, минимизации последствий и экономических потерь в результате пожара;
- рекомендации по улучшению национальных стандартов области противопожарной защиты трансформаторного оборудования.
Документ содержит большое количество иллюстраций и фотографий, показывающих процесс и последствия пожара трансформаторного оборудования, расположение оборудования систем противопожарной защиты, графики развития физических процессов и многое другое.
В стандарте есть описание как пассивных средств противопожарной защиты, так и активных систем пожаротушения (дренчерных, спринклерных, тонкораспыленной водой, гипоксических и газовых) трансформаторов, расположенных на открытом воздухе и в помещениях, в жилых зданиях и на промышленных предприятиях. В целом можно говорить о том, что в рекомендациях CIGRE собраны последние на тот момент технические достижения по обеспечению пожарной безопасности трансформаторных подстанций.
Хотелось бы упомянуть еще об одном стандарте – IEEE 979 «Руководство по противопожарной защите подстанций». Данный документ был разработан в 2012 г. Институтом инженеров электротехники и электроники. Этот стандарт платный, поскольку IEEE является коммерческой организацией. До выхода стандарта CIGRE именно в этом документе содержались наиболее интересные и экономически обоснованные рекомендации по обеспечению пожарной безопасности трансформаторного оборудования, однако с июля 2013 г. он фактически устарел, а основные рекомендации IEEE нашли свое отражение в общедоступном документе, составленном CIGRE.
На этой позитивной ноте хотелось бы завершить краткий обзор иностранной нормативной базы, посвященной проблеме обеспечения противопожарной безопасности трансформаторного оборудования. Читателям, интересующимся этим вопросом и владеющим иностранными языками, возможно, интересно было бы ознакомиться с первоисточниками, описанными в статье. Оригинальные названия этих стандартов представлены в списке использованной литературы. Очевидно, что развитие инженерной мысли в сфере обеспечения пожарной безопасности сложного электроэнергетического оборудования нашло отражение в стандартах и рекомендациях ведущих мировых организаций.
Хотелось бы, чтобы мировой опыт использовался и при разработке российских стандартов.
Использованная литература:
- Cigré Technical Brochure 537 Guide for Transformer Fire Safety Practices
- NFPA 15 Standard for Water Spray Fixed Systems for Fire Protection
- NFPA 750 Standard for Water Mist Fire Protection Systems
- NFPA 850 Recommended Practice for Fire Protection for Electric Generating Plants and High Voltage Direct Current Converter Stations
- NFPA 11 Standard for Low-, Medium-, and High-Expansion Foam
- NFPA Fire Protection Handbook
- IEEE 979 Guide of Substation fire protection
- IEC 61936-1 Power installation exceeding 1 kV AC
- Protection of High Voltage Power Transformers, FireFlex Systems Inc.
Промышленное серийное производство трансформаторных подстанций налажено многими предприятиями. Проекты подстанций различного типа предусматривают не только их надежную функциональность в качестве преобразующего и распределительного узла, но и безопасную эксплуатацию.
Многие КТП устанавливаются в населенных пунктах, на предприятиях, вблизи транспортных магистралей. Пожарная безопасность трансформаторных подстанций - одно из главных требований при монтаже и эксплуатации.С этой целью разработаны определенные правила строительства и оборудования трансформаторных подстанций, обязательные для выполнения как строителями, так и энергетиками.
Эти правила собраны в специальных документах - «Руководстве по защите ТП от пожаров», «Требованиях пожарной безопасности» относительно КТП и других сборниках. В них проанализированы основные причины возгораний и указаны возможности минимизации последствий.
Основные источники возможных возгораний
Риск возгорания кабелей при коротком замыкании, воспламенение масляных высоковольтных выключателей, трансформаторов тока довольно велик и возможность возникновения пожара по вине электрооборудования полностью устранить нельзя. Но можно многократно уменьшить последствия этих возгораний.
- Одна из наибольших опасностей возгорания угрожает кабельным линиям. Кабели и провода от трансформаторных станций к распределительным щитам должны прокладываться в огнестойких каналах раздельного типа и быть оборудованы негорючей изоляцией. Все линии электропередач внутри и снаружи здания должны оборудоваться автоматикой аварийного отключения при перегрузках или КЗ.
- Линии, к которым подключены устройства пожарной безопасности, оборудуются огневой защитой или изоляцией с таким классом огнестойкости, чтобы при пожаре система могла сохранять работоспособность столько времени, сколько требуется по нормативам, чтобы эвакуировать весь персонал.
- Трансформаторные подстанции типа КТПБ - одни из самых безопасных в плане пожарной безопасности. Несгораемые стены и пол позволяют локализовать пожар внутри здания без угрозы его распространения. Но внутри помещений не должны храниться горючие материалы, баллоны с газом, ветошь и другие опасные в пожарном отношении вещества.
- Все работы внутри подстанции, сопряженные с появлением искр или высокой температурой - сварка, резка болгаркой, сверление производятся только при полном соблюдении соответствующих правил и наличии средств оперативного пожаротушения.
- Распределительные щиты выполняются из негорючего материала и надежно изолируются от оборудования. Все электрораспределительное оборудование и трансформаторы должны соответствовать классу помещения по взрывоопасности и пожароопасности и регулярно проверяться согласно плану ТО.
- Вся растительность, угрожающая распространением горения от подстанции, или способная привлечь огонь от сторонних источников к ТП должна удаляться по всему периметру участка, на котором расположен трансформатор. Кровли и перекрытия подстанций выполняются из несгораемых материалов. Все деревянные элементы обрабатываются антипиренами.
Я воспользовался услугами компании «Вариант Безопасности». Помимо подготовки проекта пожарной безопасности трансформаторной станции они занимаются установкой пожарно-охранной сигнализации в театрах, школах, дошкольных учреждениях, гостиницах, работают с другими предприятиями. Если интересно, в Москве их можно найти здесь.
