浅谈印度电站消防系统设计方案

马克政

中图分类号：S776.29+2

摘要：本文以印度KMPCL6×600MW电站为例，简明扼要地介绍了印度电站整个消防系统的设计依据和设计方案，并对设计过程中出现的问题进行了简要的分析说明。

关键词：火灾保护，火灾报警，火灾探测，设计

Abstract: This article take the India KMPCL6x 600MW hydropower station as an example, introduced the India power station be concise and to the point of the fire control system design based on and design, the design process and the problems are analyzed and explained briefly.

Key words: fire protection, fire alarm, fire detection, design

0 引言

印度电站工程一般对消防系统的合同约束文字都比较少，系统设计只要符合当地印度保险协会TAC导则和美国NFPA相关标准即可。文字虽然不多，但涵盖的内容却十分完整。以下为印度KMPCL6×600MW电站消防系统的设计方案介绍及设计过程中出现的问题处理分析。

1 印度消防标准简介

接触过印度电站工程的可能都知道，印度消防系统有一部较为完善的指导性设计标准-TAC导则。这部导则的不断更新过程便是印度消防系统一直在不断改进过程中的一个缩影。印度TAC导则自1930年由消防协会出版第一版，现在应用的是2005年版，期间历经了13次升版。内容仅涵盖了火灾保护手册(FP manual)，消防栓系统（fire hydrant system）、高中速水喷雾系统（HVW/MVW spray system）和喷洒水系统（water sprinkler system）等。气体保护（clean agent gas system）、火灾报警和火灾探测（fire alarm and fire detection system）部分等相关内容采用美国标准NFPA-2001-2004，NFPA-72-2002和BS 5839 Part-I / IS 2189标准等。

国内电力行业消防系统设计通常采用东北院起草的《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229-2006和公安部会同有关部门修订的《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-98。据悉，在编写两部规范的过程中，编者大量参阅了NFPA标准和BS标准，并结合了中国消防设备生产厂家在消防领域的实践，两部规范中的要求更贴切于工程需要。与印度TAC导则及美国NFPA标准相比，国内标准的要求相对更高一些。

2 印度电站消防系统的设计要求

对于电站工程，消防水泵房一般布置在澄清水池附近。消防水池隶属于澄清水池，其间有导流隔墙和手动隔离闸阀。消防水池一般分成完全隔离的两室，用于定期清淤。印度TAC规定，消防水源要有双路水源，以防单路供水出问题的时候影响系统安全运行。KMPCL工程毗邻与澄清水池，也是整个电站的唯一水源。业主要求另外设计一路水源来自机力冷却塔；我方没有同意，因为循环水来自澄清水池，是同一水源，增加毫无意义。经双方在一起共同协商，业主最终同意采用单一水源。

消防水池容积TAC中有明确要求，建筑高度低于60m时，容积不得小于2小时泵的累计出力容量。超过60米，不得小于3小时泵的累计出力容量。以KMPCL工程为例，消防水池的容积计算包含以下三部分：

1. 消防栓系统，由于供水最高点低于60米，2小时即可；

2. 水喷雾系统，印度的常规设计依据一般为，高速水喷雾变压器区域40分钟，中速水喷雾输煤皮带及电缆夹层区域60分钟，中速水喷雾油罐区150分钟考虑。

3. 水喷洒系统，各转运站区域按120分钟考虑。

消防水池的设计型式，对消防水泵房土建结构及内部设备的选型影响比较大。通常消防水池设计型式有3种，地上布置、半地上和地下布置。在印度，地上布置不多见，半地上和地下布置比较多。基于此，消防水泵房的设计通常有2层，消防水泵的设计选型一般采用自灌型式，布置在地面以下，地面以上是消防值班室和电气控制室。通过参与印度工程多年来的不断摸索和中方设计人员的设计创新，在印度BALO4×135MW电站工程中，消防水泵房设计采用了地面布置结构，消防水泵房的设计型式改为地上布置。消防水泵的设计型式，也由自灌式改为了前置水箱型式。这一变更，不仅方便了电站工作人员的日常巡检和维护，而且在施工投资方面明显降低了工程成本。

印度消防水泵设计比较受限，仅有4种，137 m³/Hr，171m³/Hr, 273 m³/Hr和410 m³/Hr。电站工程属于一般危险区域。在保持最远端或最高点消防栓压头为3.5 Kg/cm2 (35 MWC)的情况下，通常低于20个消防栓的选用2台一运一备137 m³/Hr，低于55个消防栓高于20个的选用2台一运一备171 m³/Hr，低于100个消防栓高于55个选择2台一运一备273m³/Hr，超过100个消防栓且增加125个消防栓在原基础上增配1台273m³/Hr。本项目共有消防栓690个，实际用水量为1092 m³/Hr。结合这种实际情况，需要选配3台410 m³/Hr。 按照印度设计习惯，采用2台柴油泵和2台电动泵，容量为410 m³/Hr，其中一台为备用。泵的出口压力根据沿程压力损失和最大提升高度确定。

水喷雾系统泵的选择也是基于同样工况，泵的出力选择主要在于系统各覆盖区域单位面积数量（Zones）和各区域不同种型式的覆盖密度（Lpm）确定，KMPCL工程通过计算，在410 m³/Hr以内。印度设计通常配置一运（电动泵）一备（柴油泵）2台。

在泵房内，通常消防栓水管道与水喷雾管道之间有单向互连，自消防栓管道流向水喷雾管道，其间装有过滤器。

系统正常运行无火灾期间，通常设置2台稳压泵（消防栓系统和喷雾系统各一）通过压力开关实现系统保证运行压力。发生火灾时，电动泵起动供水；用水量过大时，第二台电动泵起动。在电源缺失时，起动柴油泵。消防水泵房需要设专人定期检查和不间断巡检，保证系统处于正常运行状态。

气体保护系统主要应用于集控室，电控楼和发电机小室等区域。系统运行压力为300bar。根据TAC导则，气体罐100%备用。

泡沫系统主要应用于油罐区区域。国内一般采用自动报警，手动操作。在印度，采用自动报警，3次以后系统投自动。根据国内设计院多年来的设计经验，系统直接投自动存在一种误报警风险。为了防止误报警破坏储油罐中的燃油品质，带来不必要的损失，我方强烈建议印方在电动阀门前添加了手动阀。

火灾探测和火灾报警，不同区域探头不一样，感温电缆是否需要也不一样。一般皮带机区域，电缆夹层及变压器上方采用感温电缆加多功能感烟探头；油类区域采用石英泡感温探头，油罐上增加感温电缆。其它区域如蓄电池室，控制室和升压站等电气房间采用多功能感温探头。以前的单一功能的探头，业主坚持不同意应用到KMPCL工程中。考虑到增加成本比较小和为业主负责的精神，接受了应用多功能探头的方案。

火灾报警盘共设置在3个位置，集控室和输煤综合楼和燃油泵房。消防站有LCD信号报警显示。火灾报警与暖通防火阀及风机设备联锁，火灾发生时，及时关闭防火阀，风机断电。

3 设计过程中出现的问题及处理

在KMPCL项目DBR审查期间，与业主存在争议的问题主要有，锅炉区域消防栓布置和强制备件问题。根据危险区域划分，锅炉最高层燃烧器以下区域为危险区域，以上为无火安全区域。所以，燃烧器以上区域根本不需要设置消防栓，但业主强词，无理要求在75米汽包平台设置消防栓，压头3.5kg/cm2。这无疑增加了消防泵的压头，需要增置4台升压泵。后来，经与厂家沟通，提高了消防水泵压头，在征得业主的同意后，取消了升压泵。

强制备件在TAC中，主要有10%总量的灭火器、沙桶等，还有泡沫罐100%备用等。但在TAC中没有专门指定由客户提供，还是EPC总承包房提供。对于KMPCL项目工程，有着专门的备件合同，并没有涵盖此类。考虑到数量较少，成本不高，总承包商同意提供这些TAC要求的备件。

4 结论

本篇文章借助印度KMPCL6×600MW项目消防专业的设计方案及其设计管理，对印度电站的消防设计进行了简要介绍，对出现的问题及处理进行了总结。该项目的设计是中国执行标准与印度现行规范相互融合的产物。我们从中也获到了许多启示。首先，方案设计一定要恰到好处，不需要设计的就没有必要增加配置。如煤场皮带机的消防，按印度惯例，在皮带上下需要设计有消防喷雾系统。不论印度还是中国，一般都采用消防栓和消防水炮来覆盖这些煤场整个区域包括煤场皮带机。在和印度业主交流后，中印合璧，略去了煤场皮带机消防喷雾系统。其次，印度的经济发展虽然非常迅速，从设计理念上，不再局限于本土的标准，但本土的设计人员由于知识接触面较窄，固执己见会使得最终的结果与设计主旨背道而驰。譬如，在印度BALCO4×300MW项目中，消防水泵房設计在地下-6米。自灌式水系统固然优越于前置水箱型式，但增加了成本投入，对日后的运行维护造成不方便。最后，任何事情都是在不断摸索中健康成长，作为做国际业务的EPC总承包商，对于系统设计，应始终把设计性能放在首位，优化设计冗余，与成本投入做到相得益彰。

参考文献：

[1] 印度中央电力局导则The guideline of Center Electricity Authority 2008 draft（above 500MW）

[2] 印度TAC导则2005版，TAC 2005 regulation

[3] 印度KMPCL6×600MW项目消防系统初步设计报告 王爱东编

[4] 《GB50229-2006火力发电厂与变电站设计防火规范》

[5] 美国国家消防保护协会标准NFPA-2001-2004，NFPA-72-2002

[6] 英国消防标准BS 5839 Part-I

[7] 印度国家标准IS 2189