【摘要】火力发电厂生产环境恶劣，消防安全危险因素多，一旦消防系统发生故障，将严重威胁火力发电厂的生产安全。本文对火力发电厂消防系统在运行过程中存在的风险进行调查研究，分析与投运时间、各灭火子系统及生产区域的关系，提出一个有效的消防系统风险管理对策—消防系统管理和维保，合理控制消防系统在运行中的风险，保障火力发电厂的消防安全。
【关键词】火力发电厂；消防系统；风险；管理
2004 年以来，火力发电厂的建设和生产规模越来越大，从开始的 200，300，600 MW 机组，直至目前主流的 1 000 MW 超超临界机组。同时，火力发电厂对消防系统设施的投入规模也越来越大。但由于生产环境恶劣以及后期运行管理不到位等各方面的原因，消防系统在投入运行后存在很大风险，严重威胁火力发电厂的生产安全。
一、火力发电厂生产环境特点及消防系统配置
（一）火力发电厂生产环境特点
火力发电厂的生产环境有几个明显的特点： ①电气设备多，分布面广，构造复杂； 如变压器、高低压开关柜、各类监控仪器等； ②高温高压设备多，如锅炉、汽轮机、压力容器和热力管道等； ③易燃、易爆和有毒物品多，如燃煤、燃油、强酸、强碱、氢气及氨气等； ④工作环境恶劣，如煤仓和输煤区域的煤粉尘，高温压力容器、热力管道、磨煤机的高噪声，汽轮机、发电机、锅炉等工作时候的振动。这些特点表明，火力发电厂生产环境相当复杂，本身潜伏着诸多不安全因素，潜在危险性大，消防系统管理中稍有疏忽，潜在的危险会导致安全事故。
（二）火力发电厂消防系统配置
根据 GB 50229 - 2013《火力发电厂与变电所设计防火规范》的规定，结合火力发电厂设置的建（ 构） 筑物的火灾危险性分类及其耐火等级规定、电厂各建（ 构） 筑物安装设备的种类及设备的特殊性，对单台容量 300 MW 机组及以上容量的发电厂，科学设置了以下几类固定式灭火系统及移动式灭火系统。固定式灭火系统包括： ①火灾报警系统，包含火灾自动报警系统，消防联动控制系统、消防广播系统及消防电话系统； ②自动水消防系统，包含雨淋阀组灭火系统、湿式报警阀组灭火系统、水幕防火隔火系统及防火冷却系统； ③气体灭火系统，包含 IG541、低压二氧化碳、七氟丙烷、气溶胶、SDE、蒸汽等气体灭火系统；④低倍数泡沫灭火系统； ⑤消火栓灭火系统； ⑥干粉灭火系统； ⑦火探管灭火系统； ⑧ 消防给水供水系统；⑨其它被动防火系统，如防火封堵、防火涂料等。移动式灭火系统包括： ①手提式、便携式灭火器；②手推车式灭火器； ③消防沙箱等。
二、火力发电厂消防系统风险分析
（一）力发电厂消防系统存在的风险主要有以下两个方面：
1.故障。消防系统设备故障是指设备在运行中，由于老化、磨损、外部干扰或人为因素等，部分丧失所要求实现的特定消防功能。譬如报警控制器液晶面板显示模糊、探测器经常误报警、信号闸阀不能完全密闭、气体灭火控制盘显示灯失效等。设备故障会造成消防系统局部工作不正常，最终影响到整个消防系统正常工作。
2.损坏。消防设备损害是指设备的运行受到自然或非自然的因素完全丧失所要求实现的特定消防功能。譬如探测器不能报警、储气瓶阀门损坏、水或气管道破裂等。设备损坏造成消防系统局部瘫痪，严重的损坏将使整个消防系统瘫痪。
（二）火力发电厂消防系统风险的产生原因
1.消防系统设备自身老化。消防系统设备特别是火灾报警系统设备是由电子元件、电缆电线、晶体管等组成，这些设备本身具备一个正常的老化寿命，因此在使用过程中，随着时间的推移，设备自身会老化直至不能使用，譬如电缆橡胶皮的硬化，电池的充放电效率减低等。
2.消防系统设备的正常磨损、消耗。消防系统设备在使用过程中会存在正常的磨损和消耗，而这些损耗件在经过长期的使用后，会超过其自身的使用寿命，导致受保护的主设备及相关设备直接受到磨损，如水系统的一些垫片、经常开闭的保护继电器，收到压力水冲击的密封片、减压阀门等。
3.外部不利环境的影响。火力发电厂生产环境恶劣，粉尘大，有毒有害气体环境多，光照强烈，都会对消防设备进行物理化学侵蚀； 电气设备多且杂，输送电及控制电路长，电磁场干扰大，对消防系统设备，特别是带电控制盘柜造成电磁干扰； 高温高压设备多，使消防设备在高温和辐射下老化加速； 设备振动及噪声大，譬如汽轮机、发电机、锅炉、磨煤机等运转时，消防设备受到振动和噪声影响而故障或损坏。
4.人为因素。相关人员的操作不当、无意损坏、有意损坏、挪作它用甚至偷盗等，会对消防系统设备造成故障和损坏。譬如使用者不按照操作规程进行操作造成电气设备短路、断路等； 输煤栈桥洒水降尘时对消防设备冲水而造成电气设备短路、非防锈设备受潮腐蚀等； 消防设备部件被盗等。其中，设备自身老化及设备的正常磨损、消耗是导致消防系统存在风险的内因———即内在因素； 外部不利环境的影响及人为的因素是导致消防系统风险的外因———即外在因素，其中，外在因素占主导地位。
三、火力发电厂消防系统风险与投运时间、各灭火子系统及生产区域的关系
（一）消防系统风险与投运时间的关系研究
消防系统设备随着投运时间的增长，老化时间增加，设备磨损消耗增大，消防系统风险也随着增大； 系统投运时间的增长会增大非自然因素的积累效应，使消防系统的风险变大。2013年公安部上海消防研究所灭火理论研究室抽样调查了内蒙古 10 个火力发电厂，对消防系统风险次数进行了统计，汇总处理以后如表 1 所示，为了方便对比，将表内的数据绘制了如图 1的直方图。
被调研的各个火力发电厂主要集中在内蒙地区，地理位置接近、气候条件相似，消防系统设置情况类似。研究小组对各个火力发电厂的消防系统风险次数进行统计分析，进而研究消防系统投运时间与风险大小的关系，调查中虽有个别案例与总体走向趋势不一致，但如图 1 中趋势线所示，可以得出以下结论： 消防系统投运时间越短，消防系统数风险相对越小； 消防系统投运时间越长，消防系统风险就较大。
（二） 消防系统风险和各灭火子系统的关系研究
按照规范设计要求，火力发电厂需设置固定式灭火系统和移动式灭火系统，由于移动式灭火系统定期会更换，故在本次调查研究中，以火力发电厂常规设置的固定式灭火系统作为重点研究对象： ①火灾报警系统； ②自动水消防系统； ③气体灭火系统； ④低倍数泡沫灭火系统； ⑤消火栓灭火系统。对各个灭火子系统发生的风险次数进行统计、汇总、分析、可得出如图 2 所示的火力发电厂各灭火子系统的风险分布示意图。从图中可以看出，火力发电厂消防系统风险主要集中在火灾报警系统、消火栓灭火系统及自动水消防系统上，三大系统风险占所有风险次数的 91. 49% ，其中最多的是火灾报警系统。产生这样的结果是因为：
1.火灾报警系统、消火栓灭火系统及自动水消
防系统在火力发电厂内分布范围广，设备数量多，特别是火灾报警系统是全厂分布，设备数量最多，因此发生风险的次数也多。
2.火灾报警系统内电气设备多，容易受到粉尘、潮湿、高电磁、高温高压的干扰，造成的设备风险最多。消火栓及自动水消防系统在正常运行中一直充满 0. 5～ 1. 0 Mpa 的压力水，同时受到外部粉尘、潮湿和高温高压的影响，因此设备风险相应较多。
3.气体及其它固定灭火系统由于设备主要集中在固定的消防间，受到环境影响较小，因此设备风险相对很少。
（三）消防系统风险和火力发电厂生产区域的关系研究
从图 3 我们可以看出输煤系统区域的消防系统风险最大，集控楼、锅炉房、汽机房的消防系统风险次之、网控楼区域的消防系统风险最小。输煤系统由于生产环境最为恶劣，出于降尘需要，输煤系统频繁冲水，因此环境潮湿，在粉尘和水汽的作用下，消防系统设备会受到腐蚀、水冲刷，造成电气设备短路、金属管道及设备腐蚀，系统风险增大。集控楼、锅炉房及汽机房消防系统设备数量多，在高电磁干扰、高温高压设备影响下，风险概率也随之增加。网控楼、脱硫区域等区域生产环境良好、设备数量少，因此风险概率低。
四、火力发电厂消防系统风险管理对策研究
（一）消防系统管理及维保的核心内容
1.由具备专业消防维护资格的消防系统管理人员对消防系统进行的风险管理： ①对火力发电厂消防系统设备的安装和分布了解全面，并能够准确掌握火力发电厂消防系统存在的风险及原因； ②针对设备自身老化及正常磨损和消耗导致的消防系统风险，及时的填报备品备件及易损易耗件计划，及时更换存在风险的零部件，保证消防系统设备处在正常运转状态； ③同时针对消防系统风险大小，先处理大的消防系统风险，后处理小的风险，将整个消防系统风险掌握在可控范围内； ④对图纸资料及设备台账不全的火力发电厂，将在管理及维保期间建立起完善的消防设备图纸及台账。
2. 对火力发电厂的消防设施进行日常巡检、修理、维护及保养，建立消防系统维保档案： ①日常的巡检管理，即周期性的设备巡查，能够避免消防系统设备在外界不利因素及人为因素的情况下发生系统风险，及时有效的维修、更换和补充因故障、损坏或丢失的消防系统设备，保证消防系统处在正常状态； ②在风险管理期间的建立管理台账，详细记录风险出现和排除的时间、原因及处理对策，留下历史记录以方便后期管理备查。
3. 定期对消防系统进行检测，记录检测结果，并配合企业定期开展消防演习，制定消防应急预案： ①由具备专业消防维护资格的消防系统管理人员定期对消防系统进行检测，及时发现由于内在因素和外在因素导致的消防系统风险； ②详细记录检测结果，将风险点记录在案，以便后期备查和研究； ③配合企业定期开展消防演习，制定消防应急预案，将有效的提高火力发电厂生产人员的火灾应对措施，避免火灾发生时的错误行动导致的伤亡和损失。
4.为火力发电厂生产管理人员提供专业消防培训，协助火力发电厂制定消防系统设备管理制度，并配合消防监督管理部门的年检： ①为火力发电厂的生产管理人员提供专业培训，减小人为因素导致的消防系统风险； ②协助火力发电厂制定消防系统设备管理制度，从制度上保证消防系统的有效管理，杜绝由于人的因素导致的消防系统风险； ③配合消防监督管理部门的年检，将方便消防监督部门了解火力发电厂的消防设备状况，能够进行合理的决策。
（二）对策
1.根据不同的火力发电厂消防系统投运时间的长短，合理配备消防系统管理人员，在同等规模大小的火力发电厂范围内，火力发电厂消防系统投运时间越长，消防系统管理人员数量应越多，消防系统的管理和维保就应越完善，投运时间越短，管理人员就应适当减少，减低成本投入以符合经济原则。
2.火力发电厂各个灭火子系统的风险概率各不相同，则在进行设备管理和维护时，针对风险概率高的灭火子系统，应加大管理力度，增加巡检次数，缩短巡检周期、申请更多的备品备件及易损易耗件，制定更为详细的管理档案，针对风险概率低的灭火子系统，则应适当减少巡检次数，加长巡检周期，降低备品备件及易损易耗件的数量，譬如应每天对火灾报警系统进行巡检，而对于泡沫灭火系统则可以一周巡查一次。
3.各生产区域消防系统风险概率不一样，则应对风险概率高的生产区域加大管理力度，增加巡检次数，缩短巡检周期并申请更多的备品备件及易损易耗件，反之亦然。譬如对输煤系统，应每天进行巡检，并更多的申请输煤系统消防设备的备品备件，而对于网控楼区域则可减低巡检力度，减少备品备件及易损易耗件的供应量。同时根据各生产区域的地理位置，消防系统管理人员应设置合理的巡查路线，以保证能够迅速、及时、准确的发现消防系统风险并将其排除，以减低风险，节省人力和物力。
参考文献：
[1]周波.超高层建筑的施工现场消防系统方案设计及现状[J].安装，2011.（06）.
[2]朱红.超大型城市商业综合体消防给水设计分析[J].中国住宅设施，2011.（09）.
[3]王建旺.运行中老旧变电站消防系统改造[J].农村电气化，2011.（08）.
[4]赵凌俊.浅析火电厂的安全生产管理工作[J].企业导报，2011.（12）.
[5]夏君丽，杨志刚，牛文彬，李宏，王继琳.火力发电建设项目安全评价有关技术问题的探讨[A].中国职业安全健康协会2007年学术年会论文集[C].2007.
[6]芦永春.浅议火灾自动报警及消防联动系统及其在智能建筑中的应用[J].智能建筑，2009.（11）.
[7]李中伟，张广兴，张东文，王志永.火力发电厂安全性能检验管理[A].全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C].2012.
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