Противопожарная защита трансформаторов ICAF

Опубликовано: 2 Январь 2014

Пенные системы, интегрированные со сжатым  воздухом для противопожарной защиты стационарного высоковольтного оборудования

Противопожарная защита трансформаторов ICAF

Общий вид

Современное общество в повседневной жизни использует все больше и больше технологий. Человечество дошло до точки, когда стало полностью зависеть от электричества, как в личной жизни, так и в промышленной или коммерческой сфере.
Электрические компании устанавливают множество подстанций и электрических станций с рядами высоковольтных трансформаторов в распределительной сети для удовлетворения постоянно растущего спроса. Из-за  многочисленных мер предосторожности, предпринимаемых с целью защиты оборудования от повреждения в то время, когда отключается электропитание, клиенты жалуются на неожиданные потери при проведении неотложных восстановительных работ.
Один из рисков, которым подвержены эти большие трансформаторы – склонность к воспламенению. Несмотря на то, что производители трансформаторов заполняют оборудование маслом, а сами трансформаторы имеют большое количество функций защиты, в случае внештатных ситуаций они часто вызывают большие пожары. Их сложно потушить, и они наносят большой материальный ущерб и ущерб окружающей среде, так как утечка и горение масла сопровождается густым черным дымом и выбросом токсичных веществ. Вот почему все больше и больше электрических компаний устанавливают противопожарные системы, способные защитить их инвестиции и предотвратить такие пожары. Таким образом, вокруг трансформаторов строятся защитные дамбы и барьеры, предотвращающие утечку масла в случае возникновения внештатной ситуации.

Проблемы, связанные с традиционными технологиями пожаротушения

Когда они защищены, то большая часть высоковольтных трансформаторов защищены системой форсунок стандартного образца, которая охлаждает трансформатор и в случае инцидента погасит возгорание.
Типичная концепция основана на сети открытых гребенок с форсунками, размещенных вокруг трансформатора. Типичная система  состоит почти из 44 таких форсунок, подающих почти 500 галлонов воды в минуту в течение часа. Это очень большой объем воды.
Типовой проект NFRA-500 для электрических станций идет еще дальше, подразумевая продолжительность распыления воды почти 2 часа. Однако в их минимальных требованиях к дренажу указано только, что он достаточно объемный для размещения на защищенной территории стекающих потоков, содержащих большое количество горючей или легковоспламеняющейся жидкости, и что этого вполне достаточно для системы пожаротушения, на работу которой потребуется минимум 10 минут!
Много подстанций расположено на окраинах городов. Там, где подача воды в больших количествах часто невозможна. Резервуары для воды в этом случае должны иметь особую конструкцию (зачастую подземную), для того чтобы соответствовать высоким требованиям. Уже на первоначальном уровне они требуют от энергетической компании больших инвестиций. Это помимо программы технического обслуживания и без учета тех факторов, которые владельцы зачастую не вносят в планы пожаротушения.
В то время, когда вода доступна в необходимых количествах, мощные пожарные помпы часто бывают крайне необходимы для создания необходимого давления, чтобы удовлетворить потребности объектов пожаротушения. Расходы на наземные инфраструктуры быстро растут до того уровня, когда многие компании предпочитают не защищать трансформаторы вообще, предпочитая использовать пассивные меры защиты, такие как противопожарные стены между трансформаторами.
После того, как произошло внезапное возгорание, столько воды изливается на трансформатор пожарными расчетами с целью быстрее охладить конструкцию, что поток горячего трансформаторного масла, разлившись вокруг, легко обойдет устаревшие дамбы, усложняя проблему. В этом случае появляется возможность повторного воспламенения, которое повлечет за собой экологические проблемы. Это должно быть решено.

Разработки с ICAF

В настоящее время существует решение этих проблем с помощью системы пожаротушения, использующей пену в комплекте со сжатым воздухом. ICAF предлагает стационарную инженерную сеть под названием «Системы ФирФлекс» (FireFlex). Эта новейшая пенная система позволяет на стадии проектирования минимизировать большинство из возникающих потенциальных проблем, обеспечивая лучшую защиту от пожаров.
Пункт 7.15.1 стандарта NFPA-11 требует, чтобы там, где применяются стационарные системы пожаротушения пульверизационного типа для трехмерной защиты трансформаторов, была минимальная плотность и прямоугольное ограждение вокруг оборудования и его аксессуаров. Более того, сток системы должен быть рассчитан как минимум на 5 минут непрерывной работы (пункт 7.16).
В использовании системы ICAF согласно «ФирФлекс» лежит концепция локальной сетки форсунок, расположенных таким образом, чтобы покрывать все поверхности трансформатора. Концепция основана на обеспечении полного локального покрытия оборудования с помощью форсунок TAR-225L, невзирая на высоту их установки. Однако расположение зоны покрытия каждой форсунки и ее возможность «залипать» в процессе работы на вертикальных поверхностях относится к минусам этой системы. Гребенка форсунок, окружающая трансформатор, в этом случае будет неэффективна.
Количество пенообразования также снижается, поскольку его максимальная эффективность достигается только при концентрации 2%, вместо ранее используемых 3%.
Для типичного высоковольтного трансформатора (подобный изображен на рисунке 1 и 2) системы ICAF имеют норму стока значительно ниже, чем 95 галлонов в минуту, которые требуются для работы сети форсунок из 16 штук. За гораздо более короткие сроки работы в течение 5 минут около 475 галлонов воды теперь будут способны полностью погасить огонь, обеспечивая надежную защиту от повторного возгорания. При этом системы не в состоянии «устроить потоп».
Не стразу можно оценить тот факт, что больше не требуются огромные резервуары, мощные пожарные помпы и система дамб. А это в свою очередь дает энергетическим компаниям солидную экономию и они больше заинтересованы вкладывать деньги в современную систему пожаротушения.
Это небольшое количество воды, пены и трансформаторного масла теперь можно легко перекачать и переработать после того, как пожар погашен. Резко снижается вероятность экологического ущерба за счет сокращения рисков переполнения и прорыва защитных дамб.
Сравнительная таблица расхода воды системами пожаротушения

 

Система Deluge (обычная водяная)

Система ICAF (пена со сжатым воздухом)

Количество форсунок

                       44

                      16

Расход воды

           500 галлонов/мин

           475 галлонов/мин

Требуемый объем дренажного стока на определенное время работы

            
5000 галлонов на 10 мин

 

         475 галлонов на 5 мин

Требуемый объем воды на полный цикл работы

      30 000 галлонов на 60 мин

         475 галлонов на 5 мин

Принцип работы

Как правило, огонь, возникающий на одном трансформаторе, провоцирует возгорание на всем каскаде, которое возникает из-за вытекшего трансформаторного масла, быстро растекающегося по всей поверхности трансформатора и таким образом аккумулирующего огонь. Такой огонь трудно локализовать и потушить.
Рисунок 1 показывает типичную установку ICAF с ее форсунками, установленными вокруг всего трансформатора. Первый ряд форсунок будет покрывать верх трансформатора для того, чтобы гасить воспламенившееся масло, скапливающееся наверху. Второй ряд форсунок установлен чуть дальше для отсечения огня от каскада. Скопившаяся пена вдоль удерживающей дамбы благоприятствует тушению натекшего масла, покрывая его поверхность по всей плоскости. Другие форсунки будут располагаться так, как показано на рисунке, для того, чтобы полностью покрывать расширительный резервуар.
Рис. 1 Типичная установка пожаротушения системы ICAF
установка пожаротушения системы ICAF
Вид сбоку
Рис. 2. 3D-проекция распределения рядов форсунок
3D-проекция распределения рядов форсунок
Общий план системы пожаротушения
Общий план
Вид спереди системы пожаротушения
Вид спереди
Рис. 3. Оттиск типичной системы ICAF для трансформаторов
Оттиск типичной системы ICAF для трансформаторов

Пояснения и выводы

Конструкторы систем противопожарной защиты теперь разработали эффективный арсенал для борьбы с пожарами. Технология ICAF с точки зрения экологии представляет собой эффективное решение по защите трансформаторов от возможных рисков.
Особое внимание следует обратить на распределение форсунок для каждого вида рисков, так как условия варьируются в зависимости от ситуации. Системы ICAF настолько эффективны в погашении различных типов возгораний, что полноразмерное тестирование показало полное погашение пожара в три раза быстрее, чем обычной водяной системой.
С системой ICAF, установленной на объектах, энергетические компании могут в значительной степени защитить свои инвестиции и оборудование от «потопа», имея более быстрый и более эффективный способ защиты в случае возгорания.
Если вам нужна дополнительная информация на эту разработку или возможные риски, связанные с пожаротушением, не колеблясь, установите контакт с нашими инженерами. Они разработают для вас оптимально выгодное решение ваших проблем, связанных с противопожарной безопасностью.

Ещё по теме:

написано в рубрике: Статьи
Метки: ,

Оставить отзыв