Противопожарная защита объектов энергетики

Статистика пожаров на объектах энергетики

Украинская и международная статистика показывает, что критическими факторами остаются электрические неисправности, перегрев, дуговые процессы, утечки горючих жидкостей и отказы основного технологического оборудования. Для энергетического объекта последствием может быть не только локальное повреждение, но и длительная потеря генерации или электроснабжения.

В базе NIST, охватывающей 1 998 пожарных событий на атомных электростанциях США, электрические шкафы были первым загоревшимся оборудованием в 269 случаях. Генераторы и трансформаторы стали первоначальным очагом в 105 случаях каждый, а около 10% событий были связаны с горючими жидкостями — топливом, смазочными материалами или трансформаторным маслом. ^[2]

Страховая статистика FM для топливных тепловых и комбинированных электростанций за 2005–2015 годы показывает: электрические повреждения составили 27% страховых событий и 23% их стоимости; пожары — 8% событий и 6% стоимости; взрывы — только 1% событий, но 5% стоимости ущерба. На турбины пришлось 46% случаев и 54% стоимости ущерба, на генераторы — 23% и 20%, на трансформаторы — 12% и 10% соответственно. ^[3]

Приоритетные зоны защиты

• силовые трансформаторы, открытые и закрытые распределительные устройства;
• электрические шкафы, коммутационные панели, кабельные вводы и фальшполы;
• двигатели, генераторы, турбины, подшипниковые и смазочные узлы;
• топливные рампы, трубопроводы топлива, смазки и охлаждения;
• кабельные каналы, туннели, галереи и лотки;
• помещения управления, релейной защиты, автоматики, связи и SCADA.

Основные объекты энергетики и варианты их защиты

Противопожарная защита когенерационных установок

Когенерационная установка объединяет в одном комплексе двигатель или турбину, генератор, топливную арматуру, систему смазки, теплообменники, вентиляционное оборудование, силовые цепи и автоматику. Из-за высокой концентрации источников зажигания и горючих сред защиту целесообразно строить по принципу: раннее обнаружение → аварийная остановка → отсечение топлива → локализация → пожаротушение.

Основные сценарии пожара

• попадание газа, топлива или масла на горячие поверхности;
• разгерметизация топливного или масляного трубопровода;
• перегрев подшипников, генератора или силовых соединений;
• короткое замыкание и возгорание кабельных линий;
• отказ систем охлаждения или вентиляции;
• образование взрывоопасной концентрации газа.

Автоматическое пожаротушение

Для закрытых контейнеров, машинных залов, кожухов агрегатов, электротехнических помещений и технологических отсеков может применяться система газового пожаротушения «Импульс». Выбор газового огнетушащего вещества, массы заряда, количества модулей и способа распределения выполняется расчётом с учётом объёма, температуры, высоты над уровнем моря, пожарной нагрузки, герметичности и допустимой концентрации.

Для небольших отсеков и локальных объёмов применяются модули «Импульс-14», «Импульс-22», трубные модификации «Импульс-14-Т/22-Т» и система «Импульс-MINI» для отдельных электрических шкафов. Для зон, в которых возможно образование взрывоопасной среды, предусмотрены модули «Импульс-14/22 ВЗ» и трубные модификации во взрывозащищённом исполнении.

Типовой алгоритм работы системы

1. Формирование подтверждённого сигнала «Пожар» и передача информации в диспетчерскую или SCADA.
2. Аварийная остановка когенерационного агрегата в соответствии с алгоритмом производителя.
3. Закрытие электромагнитных клапанов подачи газа или жидкого топлива.
4. Отключение предусмотренного проектом силового и вспомогательного оборудования.
5. Остановка приточно-вытяжной вентиляции и закрытие клапанов.
6. Включение светозвукового оповещения и запуск предпусковой задержки.
7. Выпуск газового огнетушащего вещества и контроль факта срабатывания.

Противопожарная защита электрических подстанций

В состав подстанции могут входить силовые трансформаторы, открытые и закрытые распределительные устройства, кабельные сооружения, релейные помещения, аккумуляторные, электрощитовые, серверные и диспетчерские. Для каждой зоны требуется отдельная комбинация обнаружения, технологического отключения и пожаротушения.

Открытые трансформаторные площадки

Промышленные извещатели пламени RFD-3000X могут контролировать трансформатор, высоковольтные вводы, маслоприёмник и смежное оборудование. Термокабель применяется в кабельных каналах и на локальных участках, где необходимо контролировать перегрев или определять зону срабатывания.

Способ тушения маслонаполненного силового трансформатора определяется отдельным проектом с учётом мощности, количества масла, конструкции маслоприёмника, противопожарных расстояний и возможности применения водяной, пенной или другой стационарной системы. Газовое объёмное тушение не следует автоматически рассматривать как универсальную замену защиты трансформатора с большим объёмом масла.

КРУ, КРУЭ, релейная защита и автоматика

Для закрытых электротехнических помещений целесообразно сочетать аспирационное или дымовое обнаружение с автоматическим газовым пожаротушением. Проектом предусматриваются контроль дверей, отключение вентиляции, оповещение, предпусковая задержка, контроль герметичности и безопасное удаление газовой смеси после срабатывания.

Отдельные шкафы релейной защиты, телемеханики, автоматики и коммутации могут защищаться системой «Импульс-MINI» или трубными модулями «Импульс-14-Т/22-Т».

Противопожарная защита машинных и турбинных залов

Машинные залы имеют значительную высоту, сложную геометрию, оборудование на разных уровнях, крановые конструкции и интенсивные воздушные потоки. Дым от начального очага может рассеиваться, охлаждаться или задерживаться конструкциями, поэтому стандартного точечного обнаружения под перекрытием часто недостаточно.

Газовое пожаротушение машинных и турбинных залов

Для машинных и турбинных залов газовое пожаротушение может применяться как объёмным, так и локальным способом. Эффективность объёмного газового пожаротушения напрямую зависит от герметичности защищаемого помещения и возможности удержания расчётной концентрации газового огнетушащего вещества в течение нормативного времени.

Защита кабельных туннелей, каналов и галерей

Кабельные сооружения создают условия для быстрого распространения огня между технологическими зонами. Для протяжённых трас критически важно не только сформировать сигнал «Пожар», но и точно определить аварийный участок.

Термокабель TH прокладывается вдоль кабельной трассы, а интерфейсный модуль ZI-02 обеспечивает контроль двух независимых зон и определение расстояния до места срабатывания. Это сокращает время поиска очага и позволяет определить конкретный участок пожара в туннеле или канале.

В зависимости от конструкции сооружения применяют зональное пожаротушение герметизированных отсеков, локальное порошковое тушение при допустимости загрязнения, автоматическое отключение кабельных линий и управление противопожарными клапанами.

Международная практика противопожарной защиты энергетики

Международный подход основывается на анализе рисков для каждой технологической зоны и интеграции пожарной автоматики с системами аварийной остановки. Система обнаружения не должна работать изолированно: её сигналы используются для отсечения топлива, остановки агрегатов и вентиляции, разделения зон и запуска пожаротушения.

Комплексный подход «Бранд Мастер»

Эффективная противопожарная защита энергетического объекта формируется не вокруг одного извещателя или модуля, а на основе зонального анализа рисков и технологических алгоритмов.

• обследование объекта и определение пожароопасных сценариев;
• разделение оборудования на отдельные зоны защиты;
• выбор технологии раннего обнаружения пожара;
• расчёт системы газового или локального пожаротушения;
• подбор модулей «Импульс» и газового огнетушащего вещества;
• разработка алгоритмов аварийной остановки и управления вентиляцией;
• интеграция со SCADA, системой диспетчеризации и автоматикой заказчика;

Часто задаваемые вопросы