桂林市象山区象鼻山消防救援站
摘要:油浸式变压器是各电站运行系统重要部件之一,其结构复杂,储油量多、风险系数高,是火灾报警系统重点监控设备。通过调研消防实践案例,分析油浸式变压器火灾产生原因、风险及事故特征,提出了油浸式变压器火灾预防措施以及对应的火警响应与扑救对策。
从消防工作实践看,目前油浸式变压器火灾的防范从设计、制造、安装、调试与运行阶段都形成了一定的标准,但由于设备故障、运行维护水平、环境因素等多方面影响,油浸式变压器火灾事故依然时有发生。为预防和减少油浸式变压器火灾的发生,在调研分析油浸式变压器火灾产生原因、风险及事故特点的基础上,结合油浸式主变压器消防设计和资源配置情况,对油浸式主变压器火灾预防、火警响应与扑救对策进行探讨。
一、调研目的和方法
(一)调研目的
1.了解油浸式变压器火灾的发生频率和规模,掌握火灾的现状;
2.分析引发油浸式变压器火灾的主要原因,探讨火灾的根源;
3.调查和评估目前油浸式变压器火灾扑救技术的应用情况,了解现有技术的特点和局限性;
4.探讨油浸式变压器火灾扑救面临的挑战,包括灭火剂的选择、灭火设备和技术的不足等;
5.提出改进油浸式变压器火灾扑救技术的建议,以应对当前面临的挑战。
(二)调研方法
1.文献研究:收集相关的科技论文、技术报告、行业标准、法规规定等,了解油浸式变压器火灾的现状和扑救技术的应用情况。
2.实地调研:参观电力系统、工业设备和建筑物等现场,了解实际应用中的火灾扑救情况。
3.实践访谈:与本领域消防工作者及专家,进行深入交流,了解他们对油浸式变压器火灾扑救现状和挑战的看法。
二、火灾事故类型与特点
从调研情况看,油浸式变压器火灾类型按照火灾事故的模式和燃烧形式,油浸式变压器火灾事故类型可分为喷射火、油池火、流淌火三类,在实际的油浸式变压器火灾事故中,三种事故类型一般同时存在,给火灾扑救带来了很大困难。
油浸式变压器火灾特点:一是爆炸性。油浸式变压器为封闭结构,当变压器运行过程中发生故障,内部绝缘油在高温状态下释放油蒸汽,造成内部气体膨胀,在失控状态下易发生爆炸。二是快速性。变压器本体内部、油枕等储存大量变压器油,发生爆炸性火灾后,变压器油在重力作用下,从箱体开裂处向外猛烈喷出,助长火势蔓延,加快火势发展。三是破坏性。变压器区域通常建筑及设备较多,包括主变压器、高压厂变、高压备用厂变、辅助变压器等设备,主变压器与汽轮机厂房毗邻建造。当变压器发生爆炸起火,可能对变压器本体结构、防火墙、消防设施、毗邻建筑等造成破坏,火势一旦蔓延,会进一步增加火灾扑救的难度。四是复杂性。由于变压器火灾类型特点,油浸式变压器油泄漏可能会引发喷射火、油池火、流淌火等复杂形式的燃烧。油浸式变压器发生火灾后呈现多样化、不确定性燃烧,火灾扑救难度大,危险性高等特点,应根据火势发展并结合可利用的消防资源,合理制定灭火处置方案,科学施救。
三、处置难点
(一)结构密闭,冷却时间久。油浸式变压器由器身、油箱、冷却装置、保护装置和出线装置组成。由于油浸式变压器有严格的密闭性要求,在制造和安装过程中各个结构处在高封闭状态,发生火灾时,起火介质在内部被变压器钢质外壳隔离,灭火剂不能有效打击火点,降低了处置效率,内部温度高,冷却水打进去后立马变成水蒸气,冷却时间较久。
(二)多质并存,燃烧发展快。变压器内部由变压器油、电缆纸、漆布、木材浸渍纸等易燃和可燃物质组成。发生火灾时,变压器温度快速升高、蓄热强度大,变压器油受热分解产生氢气和烃类等易燃气体,导致固态、液态、气态易燃可燃物质并存燃烧、相互作用,燃烧速度加快,火灾扑救难度大。
(三)设备带电,触电危险高。换流站属于特高压带电场所,阀厅周围高压线、变压器、换流阀等设备密布,在输电电压达到±800kv以上、设备正常运行的情况下,人员的安全距离必须大于15m。火灾扑救中若现场未能及时断电,在举高、射水或近距离接触时,人员存在触电危险,给初期处置带来极大困难。
四、主要措施
接到报警电话后,消防救援人员应立即赶赴火场,组织火灾扑救与抢险救援。
(一)实施统一指挥。消防救援人员到场后立即成立火场指挥部,专职消防队长担任火场总指挥,通知运行、保卫、医疗、维修等人员到火场指挥部集合,实施集中调度。
(二)开展火情侦察。指派骨干队员进行火情侦察,确认变压器是否断电,固定灭火系统是否启动,起火部位与火势蔓延方向,起火变压器对毗邻建筑、变压器的威胁,火场存在的主要风险等信息,作为决策依据。
(三)部署战斗力量。按照“先控制、后消灭”的战术原则,把主要力量部署在火场的主要方面,先对火势实施控制,防止蔓延扩大,为迅速消灭火灾创造有利条件,待增援力量到场后实施总攻灭火。启动对应的固定水喷雾灭火系统,对变压器进行冷却降温,防止发生二次爆炸。当火势有可能蔓延到相邻变压器时,立即联系主控启动其固定水喷雾灭火系统,防止发生火势蔓延。泡沫消防车为主攻车辆,利用室外消火栓供水。首先扑灭防护区内流淌火和爆炸引起的飞火,防止引燃周边可燃物,造成火势蔓延。当防护区内流淌火扑灭后,利用泡沫枪出水对着火变压器进行冷却降温,待时机成熟后改用泡沫液实施灭火。水罐消防车为辅攻车辆,利用室外消火栓供水,用于保护主攻人员和冷却起火变压器(假设水喷雾灭火系统未能启动)。除消防车外,人员尽可能利用水枪、移动炮等设施对起火变压器进行冷却降温。请求外部支援,实施火场警戒,调运库存泡沫液、消防水带、空气呼吸器等消防器材装备到场支援。
(四)选择合理方式。假设变压器已爆炸并出现裂口,只要对变压器本体保持充分冷却,火势一般呈现稳定燃烧状态,不会产生二次爆炸,可择机从开裂口处灌注泡沫液进行灭火;假设爆炸造成的开裂口较小,内部燃烧不充分,可能导致变压器内部压力增高造成二次爆炸,此时应加强变压器本体的冷却降温,在条件允许时对变压器进行排油,或破拆后灌注泡沫液实施灭火
五、训练要点
(一)加强业务理论学习,提升作战安全防护意识。定期开展作战安全理论授课,对各类特殊场所中火灾扑救的注意事项进行学习,特别是化工方面的知识进行集中培训,进一步认识到当前灭火救援工作的危险性和复杂性,提高队员面对复杂火场形势下开展救援工作的安全意识以及灭火救援能力。
(二)加强心理适应训练,提升队员应急反应能力。通过加强模拟练习、讲解示范、生理调控等手段,根据实战需要组织实施,有计划地开展耐高温、高空作业、夜间作业、有毒气体等训练方式,提升消防员适应各种险恶环境的素质。
(三)强化灭火救援工作,提高队伍应急作战实力。深入辖区重要场所开展熟悉演练,细致收集掌握重点建筑基本情况、结构特点、高危区域等资料,并制定有针对性的风险管理和防范措施,作为战时辅助决策的重要内容,及时提醒参战指战员。
油浸式变压器在电力运行系统中有着十分重要的作用,是消防重点保护设备之一,其运行安全一直受到较高关注,但是由于其内部结构、储存介质的特殊性,火灾事故时有发生。必须持续加强消防应急救援力量建设和应急演练,快速有效地响应和科学合理的火灾扑救对策,是快速控制和扑灭油浸式变压器火灾,降低火灾损失的有力保障。