Тушение пожаров и проведение АСР на энергетических объектах

 

В настоящее время эксплуатируются и строятся тепловые, атомные, газотурбинные и дизельные электростанции, теплоэлектроцентрали (ТЭЦ или АТЭЦ), которые объединены в единую энергосистему с общим режимом и непрерывностью процесса производства и распределения электроэнергии. Наиболее распространенными из них являются тепловые турбинные электростанции. Они имеют развитое топливное хозяйство, склады угля, торфа, мазута, газовые коммуникации, отделения подготовки топлива к сжиганию (дробление угля до пыли, подогрев мазута), котлоагрегагы, где сжигается топливо и получают пар под давлением до 12,74 Мпа (130 кгс/см²) и температурой до 560°С и более. Пар подают на трубогенерагоры, где вырабатывается электрический ток и по подвесным проводам или шинам передается на распределительные устройства или непосредственно на повышающие трансформаторы, а затем распределяется по линиям дальних электропередач.

Агрегаты и установки энергетических предприятий размещают в специально спроектированных зданиях I и II степеней огнестойкости. В главном корпусе электростанций размещают котельный цех, машинный зал, служебные помещения. В этом же корпусе или на небольшом расстоянии от него располагают главный щит управления и распределительные устройства генераторного напряжения. Закрытые или открытые распределительные устройства высокого напряжения (35; 110; 220; 500 кВ) располагают отдельно от главного корпуса.

Машинные залы современных электростанций имеют длину более 200 м, высоту 30-40 м, а пролеты 30-50 м. Высота котельного цеха может достигать 80 м.

В котельном цехе электростанций может находиться большое количество топлива. В пылеприготовительных отделениях возможны взрывы угольной пыли. В котельных цехах используют мазут. Известно, что в мазутопроводах давление может достигать 3 Мла (30 кг/см3), температура – 120°С и более. Поэтому мазутопроводы прокладывают в специальных кожухах, межтрубное пространство которых соединено с аварийной емкостью. Вместе с тем не редки случаи, когда при повреждении коммуникаций мазут быстро растекается по полу цеха и его пары могут воспламеняться. Огонь сразу же охватывает большие площади и незащищенные металлические конструкции и каркас котельных агрегатов подвергаются деформации уже в течение 10-12 мин.

Машинные залы имеют большую пожарную нагрузку в виде машинного масла, систем смазки генераторов, а также электроизоляции обмоток генераторов и другой электроаппаратуры и устройств. Турбогенераторы в машинных располагают на специальных площадках высотой 8-10 м и более от нулевой отметки. Системы смазки генераторов состоят из емкостей с масле вместимостью 10-15 т, расположенных на нулевой отметке, насосов маслопроводов, где давление масла может достигать 1,4 Мпа (14 кгс/см2). Поэтом при повреждении масляных систем смазки огонь может быстро распространиться как по площадкам, так и на сборники масла, находящиеся на нулевой отметке. При разрушении трубопроводов систем смазки масло под высоким давлением может выходить и образовывать мощный горящий факел, который создает угрозу быстрой деформации и обрушения металлических ферм бесчердачного покрытия машинного зала и других металлоконструкций. Во время пожара в машинном зале при наличии водородного охлаждения генераторов возможны взрывы которые приводят к разрушению маслопроводов и растеканию масла площадкам и на нулевую отметку, соседние агрегаты, в кабельные туннели и полуэтажи. В условиях пожаров создают опасность взрыва сосуды и трубопроводы, находящиеся под высоким давлением.

Все кабельные помещения энергопредприятий подразделяют на кабельные полуэтажи, туннели, каналы и галереи. Кабельные галереи и полуэтажи, как правило, могут быть на электростанциях,, а кабельные туннели и каналы на электростанциях и других энергетических предприятиях. Кабельные туннели бывают горизонтальные и наклонные, сечением 2х2 м и более. По длине их разделяют на отсеки противопожарными перегородками и дверьми. Длина одно отсека кабельного туннеля, расположенного под зданием, не должна превышать 40 м, а за пределами зданий 100-150 м. Каждый отсек туннеля должен иметь не менее двух люков диаметром 70-90 см, а также систему вентиляции и канализацию. В кабельных туннелях пожарная нагрузка (изоляция кабелей) может достигать 30-60 кг/м².

Для тушения пожаров в кабельных помещениях их оборудуют стационарными водяными или пенными установками, а также могут применять водяной пар и инертные газы. Стационарные водяные и пенные установки имеют устройства для подачи огнетушащих веществ от пожарных машин.

Пожары в кабельных помещениях сопровождаются высокой температурой, разлетом искр расплавленного металла при коротком замыкании, большой скоростью распространения огня и дыма. В горизонтальных кабельных туннелях линейная скорость распространения огня по кабелям при снятом напряжении составляет 0,15-0,3, под давлением 0,5-0,8, а кабельных полуэтажах по кабелям под напряжением 0,2-0,8 м/мин. Скорость роста температуры в кабельных помещениях по опытным данным составляет в среднем 35-50°С в минуту.

В туннелях с маслонаполненными кабелями кроме изоляции может гореть трансформаторное масло, которое находится в трубах при температуре 35-40˚С и избыточном давлении. В этих туннелях, особенно при аварии, горящее масло быстро растекается по уклонам, где значительно увеличивается площадь пожара.

Пожары из кабельных помещений могут распространяться в здания и распределительные устройства энергопредприятий, создавать угрозу возникновения пожара и на других участках энергосетей.

Опасность представляют и подстанции. Пожары на подстанциях могут возникать на трансформаторах, масляных выключателях и в кабельном хозяйстве. Крупные районные подстанции имеют специальные масляные станции, где находится большое количество трансформаторного масла. Трансформаторы и выключатели распределительных устройств устанавливают на фундаменты, под которыми располагают маслоприемники, соединенные с аварийными емкостями. Каждый трансформатор, как правило, помещают в отдельной камере, которая соединяется монтажными проемами с помещением распределительного щита и кабельными каналами.

Особенности развития пожаров трансформаторов зависит от места его возникновения. При коротком замыкании в результате воздействия электрической дуги на трансформаторное масло и разложения его на горючие газы могут происходить взрывы, которые приводят к разрушению трансформаторов и масляных выключателей и растеканию горящего масла. Пожары из камер, где установлены трансформаторы, могут распространяться в помещение распределительного щита и кабельные каналы или туннели, а также создавать угрозу соседним установкам и трансформаторам. О размерах возможного очага пожара можно судить по тому, что в каждом трансформаторе или реакторе содержится до 100 т масла (рис. 9.1).

На гидростанциях повысительные трансформаторы устанавливают непосредственно у здания станции, а открытое распределительное устройство повышенного напряжения располагают ближе к станции, энергия к которым может передаваться по маслонаполненным кабелям, расположенным в туннелях.

На атомных электростанциях с реакторами на быстрых нейтронах, кроме указанных особенностей развития пожаров, при авариях может возникать горение жидкометаллического теплоносителя (натрий, калий), который при взаимодействии с химическими веществами и обычными средствами тушения повышает температуру горения, выделяет токсичные газы или сопровождаются взрывами. На территории атомных электростанций могут возникать опасные уровни радиации.

Необходимо помнить, что пожары на электростанциях и подстанциях могут приводить к остановке не только энергетического объекта, но и других народнохозяйственных объектов из-за недостатка электрической энергии.

Все электростанции и подстанции снабжены надежной системой аварийной защиты и сигнализации. При возникновении пожаров поврежденное оборудование и аппараты автоматически отключаются устройствами релейной защиты.

Особенности организации и тушения пожаров, соблюдение правил охраны труда и взаимодействие с дежурным персоналом энергетических объектов определены Инструкцией по тушению па на действующих электроустановках электростанций и подстанций РАО России", ВНИИПО и ГУГПС МВД России. [16]

 

Рис. 9.1. Принципиальная схема подачи распыленной воды при тушении пожара трансформатора

Инструкция определяет основные критерии по наиболее рациональным безопасным действиям персонала при тушении пожаров действующим электроустановок, находящихся под напряжением до 200 кВ, на энергетических строительных, промышленных и других объектах РАО "ЕЭС России" до прибытия пожарных подразделений МВД России.

Под действующими электроустановками следует понимать установки, находящиеся под напряжением, или на которые в любой момент может быть подано напряжение персоналом энергопредприятия или действием автоматики, блокировки, сигнализации и т.п.

Необходимость тушения пожара электроустановок, находящихся под напряжением, определяется следующими основными требованиями:

· невозможностью снять напряжение 0,22 кВ переменного и постоянного тока с цепей вторичной коммутации из-за возможности потери станцией собственных нужд 0,4 и 0,6 кВ, т.к. через эти помещения проходят кабели гашения высоких механизмов;

· обеспечение надежного функционирования электроэнергетического производства для сохранения тепло-, энергоснабжения ответственных потребителей;

· необходимость быстрой ликвидации пожара для предотвращения его распространения на другое оборудование и сооружения предприятия, сокращения времени воздействия высоких температур на несущие конструкции с возможностью их разрушения;

· исключения длительного времени по отключению и снятию напряжения с оборудования энергопредприятия, что может привести к более тяжелым последствиям для технологически связанных производств и режима работы энегросистемы ЕЭС России.

Успешное тушение пожаров на объектах энергетики во многом зависит от заблаговременной подготовки к тушению. Весь начальствующий состав, привлекаемый к тушению пожаров на этих объектах, должен тщательно изучить оперативно-тактические особенности и вместе с личным составом всех караулов, участвующих в тушении пожаров, не реже одного раза в год проходить специальный инструктаж под руководством инженерно-технического персонала энергообъекта по заранее разработанной программе.

На тепловые, атомные, гидравлические электростанции мощностью 20 МВт и более, газотурбинные и дизельные мощностью 10 МВт, а также на подстанции мощностью 110 КВт и выше разрабатываются планы пожаротушения, в которых определяют действия персонала энергообъекта при возникновении пожаров и порядок взаимодействия с личным составом пожарных подразделений, а также особенности использования сил и средств подразделений с учетом техники безопасности. Планы составляют работники пожарной охраны совместно с работниками энергообьекта, рассматривают и утверждают начальник гарнизона пожарной охраны и директор энергопредприятия и изучают со всем дежурным персоналом объекта и начальствующим составом гарнизона пожарной охраны.

Для руководителя тушения пожара разрабатывают конкретные рекомендации по тушению пожаров на котельных установках, генераторах, трансформаторах, в кабельных помещениях и других наиболее опасных местах и включают в план тушения пожара.

Для дежурного персонала объекта разрабатывают оперативные карточки для каждого отсека кабельных помещений, генератора, трансформатора, которые утверждает главный инженер. В оперативных карточках указывают порядок вызова, встречи и обеспечения безопасной работы пожарных подразделений по тушению, операции по отключению и снятию напряжения с агрегатов и установок по включению стационарных систем тушения и другие вопросы по обеспечению тушения пожара.

Особенно подробно разрабатывают порядок действий дежурного персонала энергообъекта и подразделений пожарной охраны при тушении пожаров на энергоустановках без снятия напряжения. Эти действия включают в оперативные карточки дежурному персоналу и в планы тушения пожаров. В графической части планов обязательно указывают соответствующими знаками места подключения гибких заземлителей к заземленным конструкциям, а также боевые позиции пожарных с учетом безопасных расстояний до конкретных электроустановок.

На каждом энергопредприятии хранят необходимое количество диэлектрической обуви, перчаток и заземляющих устройств. Определяют порядок их выдачи прибывающим пожарным подразделениям и оказание помощи по заземлению пожарной техники и проверки надежности заземления. Заземление ручных стволов и пожарной техники с помощью гибких медных оголенных проводов сечением не менее 25 мм2 в электроустановках напряжением выше 1000В и не менее 16мм² ниже 1000 В, снабженных струбцинами для подключения к оборудованию и обозначенным местам заземления.

Дежурный персонал (начальник станции, диспетчер или дежурный подстанции, предприятия энергосети) при пожаре немедленно сообщает в пожарную охрану, руководству энергообъекта и диспетчеру энергосистемы. Старший по смене определяет место пожара, возможные пути его распространения, а также угрозу электрооборудованию, установкам и конструкциям здания, находящимся в зоне пожара. Он проверяет включение автоматических установок пожаротушения, производит действия по аварийному режиму, своими силами приступает к тушению пожара, выделяет представителя для встречи пожарных подразделений и до их прибытия руководит тушением пожара.

Старший начальник, возглавляющий пожарные подразделения, по прибытии на пожар немедленно связывается со старшим по смене и получает от него необходимые сведения о пожаре. Старший из числа технического персонала или оперативной выездной бригады проводит с личным составом пожарных подразделений тщательный инструктаж. Представитель энергообъекта устанавливает и обозначает указателями зону, где могут проводить пожарные подразделения боевые действия по тушению.

 

Если пожар возник на энергетическом объекте, где не предусмотрен дежурный персонал, то боевые действия по тушению пожара осуществляют до прибытия обслуживающего персонала по заранее разработанным и согласованным оперативным документам.

По прибытии на пожар пожарных подразделений независимо от их количества во всех случаях организуют оперативный штаб пожаротушения, в состав которого обязательно включают старшего представителя администрации энергопредприятия.

В процессе тушения пожара все боевые действия подразделений осуществляют с учетом указаний старших руководителей администрации или оперативно-выездной бригады. В свою очередь, старший из числа инженерно-технического персонала или оперативно-выездной бригады согласовывает свои действия с РТП и информирует его об изменениях в работе электроустановки и другого оборудования.

Разведку пожара на энергообьекгах организуют и проводят несколькими разведывательными группами в различных направлениях. Группы разведки газодымозащитников целесообразно создавать в составе 4-5 чел под руководством и начальствующего состава. В обязательном порядке организуются контрольно-пропускные пункты и резервные звенья.

При разведке пожара необходимо постоянно поддерживать связь со старшим по смене энергообъекта. Кроме общих задач, в ходе разведки пожара определяют: какие стационарные системы целесообразно привести в действие, возможность взрыва и растекания горючих жидкостей; участки и помещения, где невозможно пребывание и действия пожарных; работа каких агрегатов может способствовать распространению огня и продуктов сгорания; какие установки и аппараты будут опасны для пожарных в процессе тушения; наличие и горение жидкометаллического теплоносителя, а также опасных уровней радиации и какие меры безопасности необходимо соблюдать личному составу при тушении и др. В ходе разведки пожара личному составу входить в помещения, где есть установки I высоким напряжением, разрешается только по согласованию с дежурным персоналом. В процессе тушения разведку необходимо проводить в помещениях главного пункта управления и релейных пунктов.

При тушении пожаров на объектах энергетики необходимо строго соблюдать требования: если об отключении не указано в разрешении на проведение тушения, то их считают под напряжением.

Тушение пожаров на энергообъектах может проводиться на отключенном электрооборудовании и на электроустановках, находящихся под напряжением, используют воду в виде компактных струй из стволов РСК-50 (dсп =11,5 мм) РС-50 (dсп = 13 мм) и распыленных из стволов с насадками НРТ-5, а также негорючие газы, порошковые составы и комбинированные составы (углекислота с хладоном или распыленная вода с порошком). Подача любой пены ручными средствами при тушении электроустановок под напряжением категорически запрещается. Минимальные безопасные расстояния от насадков стволов до электроустановок под напряжением приведены в (табл. 9.1).

Таблица 9.1

Применяемое огнетушащее вещество	Безопасное расстояние (м) до горящих электроустановок, находящихся под напряжением (кВ)
до1	от 1 до 10	от 10 до 35	от 35 до 110	От 110 до 220 вкл.
1. Вода (распыленные струи), подаваемая из стволов, снабженных насадками турбинного типа НРТ; огнетушащие порошковые составы (всех типов); одновременная подача воды и порошка	1,5	2,0	2,5	3,0	4,0
2. Вода (компактные струи), подаваемая из ручных стволов типа РС-50 с расходом 3,6 л/с	4,0	6,0	8,0	10,0	Не допускается
3. Вода (компактные струи), подаваемая из ручных стволов типа РС-70 с расходом 7,4 л/с	8,0	12,0	16,0	20,0	Тоже

Эти расстояния приняты из условия прохождения через ствольщика тока силой до 0,5 мА, который не является опасным для человека. Ток 100 мА и более представляет опасность для жизни людей, ток от 50 до 80 мА может вызвать паралич дыхания, от 20 до 25 мА – паралич рук (человек не может самостоятельно оторваться от токонесушей части под напряжением), от 0,6 до 1,5 мА – дрожание пальцев. Чтобы избежать поражения током, личный состав не должен заходить за ограждения, где расположены распределительные устройства, аппараты и другое электрооборудование под высоким напряжением.

Расстояние от насадков стволов до электрооборудования под напряжением определяют с учетом удельного сопротивления воды, равного 100Ом/см. Сильно загрязненная и морская вода по сравнению с водопроводной имеет меньшее сопротивление, поэтому применять ее для тушения электроустановок под напряжением запрещается.

Тушение небольших пожаров и загораний на электроустановках под напряжением можно осуществлять с помощью ручных и передвижных огнетушителей согласно (таблицы 9.2).

Таблица 9.2

Напряжение, кВ	Безопасное расстояние от спрыска до электроустановоки	Тип персональных огнетушителей
до 0,4	не менее 1 м	Хладоновые
до 1,0	не менее 1 м	Порошковые
до 10.0	не менее 1 м	Углекислотные

Типы огнетушителей, применяемых для тушения электроустановок под напряжением

Примечания:

1. Расстояние от насадка (раструба) огнетушителя до токоведущих частей электроустановки должно быть не менее 1 м.

2. Не допускается применение пенных огнетушителей. Одновременно с организацией разведки по прибытии на пожар РТП с дежурным персоналом энергопредприятия согласует маршруты движения к очагу пожара и определяет боевые позиции ствольщиков. После этого РТП инструктирует личный состав, участвующий в тушении, и отдает распоряжение на боевое развертывание подразделений.

При боевом развертывании соблюдают необходимую последовательность действии, которая обеспечивает безопасные условия для личного состава при пожаре огнетушащих веществ на токоведущие части электроустановок и кабелей свое развертывание проводят в следующем порядке: РТП определяет расстановку сил и средств с учетом обстановки на пожаре и маршрутов движения к очагу пожара, позиций ствольщиков и мест заземления стволов и пожарных машин; ствольщики заземляют ручные пожарные стволы присоединением струбцин и гибких заземлителей к стационарному контуру заземления в указанном и выходят на боевые позиции, подствольщики прокладывают рукавные линии от пожарных машин к боевым позициям ствольщиков по указанному РТП маршруту; водители пожарных машин с пожарными заземляют насосы подключением струбцин и гибких заземлителей к стационарному контуру заземления или заземленным конструкциям (гидрантам водопроводных сетей, опорам линий электропередачи, обсадным трубам скважин и др.), командиры отделений следят за качеством выполнения перечисленных работ и докладывают начальнику караула (РТП) об их окончании. Начальник караула (РТП) проверяет правильность расстановки сил и средств с учетом безопасных расстояний, а также заземление приборов тушения и насосов, и отдает команду на подачу огнетушащих веществ в зону горения.

Работы по свертыванию сил и средств после ликвидации пожара проводят в обратном порядке: прекращают подачу огнетушащих веществ, отсоединяют струбцины от контура заземления и заземляющих устройств; пожарные уходят с позиций по установленному маршруту и убирают пожарно-техническое вооружение.

Тушение пожаров на электроустановках должно осуществляться с соблюдением обязательных условий:

· надежного заземления ручных стволов и насосов пожарных автомобилей;

· применения личным составом, участвующим в тушении, индивидуальных изолирующих электрозащитных средств;

· соблюдения минимальных безопасных расстояний от электроустановок под напряжением до пожарных, работающих со стволами или огнетушителями;

· применения для тушения только тех ручных пожарных стволов, какие указаны в табл. 9.1;

· применения эффективных огнетушащих веществ, способов и приемов их подачи.

Все вышеуказанные действия по боевому развертыванию и свертыванию сил и средств должны тщательно отрабатываться во время проведения пожарно-тактических учений и тренировок на энергетических объектах совместно с обслуживающим персоналом.