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[關(guān)鍵詞]水電站;電氣設(shè)計(jì);存在問(wèn)題;規(guī)范性;解決對(duì)策
中圖分類號(hào):TM02 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)41-0063-01
引言
作為一種非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施,水電站的設(shè)計(jì)質(zhì)量直接決定了水電站的未來(lái)使用效果。并且水電站具有多方面的功用,不僅可以在發(fā)電方面有所幫助,還在防洪、灌溉等方面對(duì)人們有所助益。但是由于水電站對(duì)于環(huán)境有著巨大的影響,并且建造過(guò)程中需要消耗大量的人力和物力,因此我們必須在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行全面考慮,根據(jù)水電站所處地域、環(huán)境等的不同進(jìn)行針對(duì)性的電氣設(shè)計(jì)工作,筆者結(jié)合個(gè)人多年來(lái)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),對(duì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題及對(duì)策進(jìn)行詳細(xì)的論述。
一、水電站電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)存在的常見問(wèn)題
1 電氣設(shè)計(jì)缺乏規(guī)范性
設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)必須遵守國(guó)家相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范,這不僅能夠保證電氣設(shè)計(jì)的安全性,還能夠?qū)﹄姎庠O(shè)計(jì)的有效性提供一定幫助。但是我國(guó)現(xiàn)階段的水電站電氣設(shè)計(jì)工作缺乏一定的規(guī)范性,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面,分別是:
首先是用電負(fù)荷計(jì)算缺乏規(guī)范性,作為電氣設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)環(huán)節(jié),電氣負(fù)荷計(jì)算是對(duì)用電情況的一中最主要評(píng)估方式,將評(píng)估數(shù)據(jù)結(jié)合到實(shí)際的電氣設(shè)計(jì)中,能夠更好地滿足人們的用電需求,并且實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本的目的。但是在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員缺乏對(duì)用電負(fù)荷估算的重視程度,大多采用二項(xiàng)式的方法來(lái)進(jìn)行計(jì)算,這就會(huì)導(dǎo)致計(jì)算的用電負(fù)荷與實(shí)際的用電負(fù)荷嚴(yán)重不符。如果實(shí)際的用電負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于計(jì)算的用電負(fù)荷,最后的結(jié)果就是在水電站的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)由于設(shè)備的負(fù)荷較大經(jīng)常燒毀線路,輕則導(dǎo)致電路出現(xiàn)故障,重則導(dǎo)致大規(guī)模的人員傷亡事故;如果實(shí)際的用電負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于計(jì)算的用電負(fù)荷,最后的結(jié)果就是造成大量的資源浪費(fèi)。
其次是用電設(shè)計(jì)安全缺乏規(guī)范性。由于電力的危險(xiǎn)性遠(yuǎn)高于其他事物,一旦出現(xiàn)故障,極易出現(xiàn)重大傷亡事故,因此電氣設(shè)計(jì)與其他項(xiàng)目設(shè)計(jì)具有本質(zhì)性的區(qū)別,我們應(yīng)對(duì)其安全性予以足夠的重視。現(xiàn)階段大量的接地不良、缺乏安全保護(hù)裝置、設(shè)備短路等問(wèn)題都是由于電氣設(shè)計(jì)安全缺乏規(guī)范性而導(dǎo)致的。
2 電氣設(shè)計(jì)缺乏標(biāo)準(zhǔn)性
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步,人們的工作、生活方式正在不斷發(fā)生變化,電力已經(jīng)成為了人們生活中的必不可少的一部分。因此要在電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中考慮到給人們的工作、生活提供了更加安全、舒適、便捷等幫助。但是在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中,由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)性,大幅度降低了電氣的性能,并且在設(shè)計(jì)過(guò)程中由于設(shè)計(jì)人員經(jīng)常忽略設(shè)計(jì)圖中的標(biāo)識(shí),特別是各個(gè)細(xì)節(jié)的詳細(xì)標(biāo)識(shí),導(dǎo)致審核人員無(wú)法發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題,最終導(dǎo)致電氣工程出現(xiàn)功能缺陷。
3 關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)存在問(wèn)題
電氣設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接決定了水電站的應(yīng)用效果,而且電氣設(shè)計(jì)與其他工程設(shè)計(jì)也存在一定的關(guān)聯(lián),例如在進(jìn)行接地避雷裝置的設(shè)計(jì)時(shí),會(huì)與建筑樁基以及內(nèi)部鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行關(guān)聯(lián),來(lái)進(jìn)行防雷設(shè)施的設(shè)計(jì)。但是現(xiàn)階段由于多方面的原因,造成電氣設(shè)計(jì)缺乏對(duì)多個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì),特別是在設(shè)計(jì)圖中對(duì)于這些方面缺乏足夠的細(xì)節(jié)表現(xiàn),導(dǎo)致在實(shí)際的施工過(guò)程中,經(jīng)常出現(xiàn)沖撞、沖突等問(wèn)題的發(fā)生,造成了水電站電氣系統(tǒng)存在大量的設(shè)計(jì)漏洞,大幅度降低了水電站的整體性能,對(duì)于我國(guó)水電事業(yè)的發(fā)展極為不利,甚至由于電氣設(shè)計(jì)缺乏足夠的關(guān)聯(lián)性,還會(huì)導(dǎo)致施工或者使用過(guò)程中造成嚴(yán)重的人員傷亡事故。
二、水電站電氣設(shè)計(jì)中常見問(wèn)題的解決對(duì)策
1 采取公開招標(biāo)的方式選擇設(shè)計(jì)單位
為了解決電氣設(shè)計(jì)的諸多問(wèn)題,首先就是要從根本上杜絕使用設(shè)計(jì)能力不合格的設(shè)計(jì)單位。采取公開招標(biāo)的方式,首先是查看設(shè)計(jì)單位是否具有相關(guān)的資質(zhì),其次是查看設(shè)計(jì)單位是否具有同類型工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),其主要業(yè)績(jī)是否良好,現(xiàn)階段是否有未完成設(shè)計(jì)工作,最后還要對(duì)設(shè)計(jì)單位的信用狀況進(jìn)行了解,查看其是否存在不良記錄,是否在過(guò)往的設(shè)計(jì)工作中存在重大質(zhì)量問(wèn)題。因此說(shuō)應(yīng)在招標(biāo)源頭對(duì)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行審核,從源頭解決水電站電氣設(shè)計(jì)故障。
2 建立健全質(zhì)量控制體系
設(shè)計(jì)單位為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量提升的目的,必須建立一套完善的質(zhì)量控制體系,從更高的角度來(lái)對(duì)電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行全面、科學(xué)、合理的質(zhì)量控制。建立的質(zhì)量控制體系應(yīng)能夠涵蓋整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中每個(gè)設(shè)計(jì)人員的每一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),將電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量控制工作落實(shí)到每個(gè)人的具體工作上,并通過(guò)質(zhì)量控制部門與全體設(shè)計(jì)人員的交流、溝通確保意見和信息的順利傳遞。通過(guò)電氣設(shè)計(jì)部門與質(zhì)量控制部門等相關(guān)人員的共同努力,把握好設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的每個(gè)細(xì)節(jié),為電氣設(shè)計(jì)提供有力的質(zhì)量保證。
3 對(duì)圖紙進(jìn)行嚴(yán)格審查
電氣設(shè)計(jì)應(yīng)在對(duì)工程環(huán)境進(jìn)行充分了解、掌握的基礎(chǔ)上進(jìn)行,一定不能脫離實(shí)際,進(jìn)行理想化的設(shè)計(jì)。由于電氣設(shè)計(jì)工作并不能從整體的設(shè)計(jì)中脫離出來(lái),需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中與其他部門進(jìn)行密切的交流、溝通,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)工作。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)整個(gè)工程的實(shí)際緊張情況對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行嚴(yán)格審查,一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙中存在不足和問(wèn)題,應(yīng)立即組織相關(guān)人員對(duì)該處問(wèn)題進(jìn)行修改,保證電氣設(shè)計(jì)于其他設(shè)計(jì)工作相適應(yīng)、吻合,能夠確保整個(gè)電氣設(shè)計(jì)方案的科學(xué)、合理,不僅可以減少電氣工程施工中的麻煩,還能夠促進(jìn)水電站使用性能的提升。
4 提高設(shè)計(jì)人員業(yè)務(wù)水平
電氣設(shè)計(jì)人員的自身水平、設(shè)計(jì)理念要不斷加強(qiáng)、更新。現(xiàn)階段我國(guó)的水利水電工程正處于高速發(fā)展階段,大量的新設(shè)備、新工藝以及新技術(shù)應(yīng)用在水電站的電氣設(shè)計(jì)中。首先,我們應(yīng)組織相關(guān)設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)先進(jìn)科學(xué)理論,并組織有關(guān)人員培訓(xùn)、學(xué)習(xí)、考察,保證設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思路與水準(zhǔn)能夠不斷與世界接軌,能夠在實(shí)際的設(shè)計(jì)中充分運(yùn)行所學(xué)知識(shí);其次是積極引進(jìn)高、精、尖人才,以便于技術(shù)難題的解決,并實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)計(jì)技術(shù)含量的不斷提升,而且高技術(shù)人才的引進(jìn)還能夠促進(jìn)內(nèi)部的良性競(jìng)爭(zhēng),逐步實(shí)現(xiàn)整體設(shè)計(jì)水品的提升;最后就是要求設(shè)計(jì)人員能夠在日常工作中注意相關(guān)信息、資料的收集與整理,以便在實(shí)際的工作中能夠提出具有獨(dú)創(chuàng)性和針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案。與此同時(shí)還要針對(duì)性的提出施工方案與運(yùn)行管理方案,為施工單位與建設(shè)單位的施工與使用提供指導(dǎo)性的技術(shù)管理文件。
5 合理進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)
現(xiàn)階段很多設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工作中失去了對(duì)防雷計(jì)算重要性的認(rèn)識(shí),僅僅根據(jù)過(guò)往經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行防雷等級(jí)的確定,這種方法具有嚴(yán)重的隱患,我們應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,來(lái)進(jìn)行水電站年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)的計(jì)算,對(duì)其防雷等級(jí)進(jìn)行合理確定,并針對(duì)性的設(shè)計(jì)適合的防雷裝置。
三、結(jié)論
綜上所述,由于水電站不僅能在發(fā)電方面發(fā)揮作用,還能夠在防洪、灌溉方面發(fā)揮一定的功效,因此我們一定要充分注意其設(shè)計(jì)質(zhì)量,避免由于設(shè)計(jì)問(wèn)題而導(dǎo)致施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、使用性能不合格的現(xiàn)象發(fā)生。因此筆者根據(jù)個(gè)人多年來(lái)的實(shí)際設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn),針對(duì)性的提出幾條具有代表性的問(wèn)題,并針對(duì)性的提出能夠改善設(shè)計(jì)水平、解決設(shè)計(jì)問(wèn)題的對(duì)策,以便于水電站電氣設(shè)計(jì)水平的提升,從而保證水電站能夠更好地發(fā)揮功效。
參考文獻(xiàn)
[1] 曹國(guó)志.淺析我國(guó)小型水利水電工程設(shè)計(jì)中的常見問(wèn)題及對(duì)策[J].中國(guó)科技博覽,2013,06.
關(guān)鍵詞:除險(xiǎn)加固 設(shè)計(jì) 技術(shù) 方案
1.工程簡(jiǎn)況
芒勇水庫(kù)位于貴州省三都縣境內(nèi),屬珠江流域柳江水系打狗河上游支流河段,壩址以上集雨面積86.2km2,是一座以農(nóng)田灌溉為主,兼顧農(nóng)村人飲任務(wù)的綜合利用水利工程。水庫(kù)總庫(kù)容2049萬(wàn)m3,灌溉面積4.47萬(wàn)m3,工程規(guī)模為中型。
水庫(kù)始建于1978年,1979年停建。1989年復(fù)建,1995年建成蓄水。擋水大壩為漿砌石單曲拱壩,最大壩高32.0m,壩頂高程852.00m,壩頂寬5.0m,壩頂弧長(zhǎng)169.5m。泄洪建筑物形式為壩頂泄洪,采用挑流鼻坎消能,溢流堰頂高程848.10m。放水建筑物形式為岸邊塔式取水、左岸隧洞放水,設(shè)計(jì)放水流量4.0m3/s,取水口設(shè)閘門控制放水。
大壩座落在三疊系新苑組(T2x)青灰色含鈣質(zhì)頁(yè)巖夾細(xì)粒砂巖地層之上,壩基巖體為CIII1、CIII2類,總體屬軟質(zhì)巖,遇水易軟化,抗風(fēng)化能力弱,工程地質(zhì)條件較差。
2.水庫(kù)大壩存在的主要問(wèn)題
2. 1大壩安全超高復(fù)核
結(jié)合工程規(guī)模和《防洪標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定,本工程設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用50年一遇(P=2%),校核洪水標(biāo)準(zhǔn)采用500年一遇(P=0.2%)。經(jīng)調(diào)洪演算,大壩設(shè)計(jì)洪水位為850.23m,校核洪水位為850.96m。根據(jù)《漿砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于非溢流壩壩頂超高的計(jì)算公式(h=2h1+h0+hc)計(jì)算,本工程h=0.71+0.2+0.3=1.21m。現(xiàn)壩頂高程為852.00m,壩頂滿足規(guī)范要求,但加上安全超高1.21m后,防浪墻頂應(yīng)為852.17m高程,而大壩無(wú)防浪墻,不滿足安全超高要求。
2.2庫(kù)首左岸滲漏分析
庫(kù)首左岸出露地層為T2x青灰色含鈣質(zhì)頁(yè)巖與細(xì)粒砂巖互層,分水嶺山體單薄,且有與壩區(qū)河谷呈平行發(fā)育的低鄰谷,水平距離180m,水位落差28m,水力比降15.6%。左岸鄰谷有大片沼澤濕地和漏水點(diǎn),總漏水量為10L/s。據(jù)鉆探揭示,左岸山體節(jié)理裂隙發(fā)育,巖層強(qiáng)風(fēng)化厚度達(dá)15.0-19.0m,地下水位低于正常水位12.5m,庫(kù)首左岸存在鄰谷滲漏問(wèn)題。
2.3壩體滲漏分析
運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)早期老壩體浸潤(rùn)嚴(yán)重,局部形成射流,后期壩體局部也存在浸潤(rùn)。鉆孔壓水試驗(yàn)表明,壩體高程838.0m以上透水率一般小于3Lu,局部大于5Lu;高程838.0m以下的老壩體透水率一般為5-10Lu之間,局部大于10Lu,滲透性明顯較大。分析認(rèn)為,壩體分兩期建成,早期壩體膠結(jié)材料為砂漿,受施工技術(shù)水平限制,形成壩體的空隙較大;后期壩體膠結(jié)材料為砼,情況有所改善,但局部仍存在空隙大的問(wèn)題。
2.4 壩基滲漏分析
現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),壩腳和左右壩肩共有明顯漏水點(diǎn)4處,范圍較大的浸潤(rùn)4處,總滲漏量達(dá)2.3L/s。室內(nèi)試驗(yàn)表明,壩基含鈣質(zhì)頁(yè)巖遇水軟化后,強(qiáng)度指標(biāo)降低達(dá)47%左右。分析認(rèn)為,壩基巖層雖屬隔水層,但因受區(qū)域構(gòu)造和風(fēng)化作用的影響,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體破碎,裂隙相互連通形成庫(kù)水的滲漏途徑,一般滲漏量較小,范圍分散。原設(shè)計(jì)未作固結(jié)灌漿和帷幕灌漿處理,致使壩基滲漏量逐年加大。
2.5泄洪沖刷計(jì)算
溢洪道位于壩頂中部,泄洪沖刷區(qū)出露基巖為軟質(zhì)巖,遇水易軟化,抗沖刷能力差,沖刷系數(shù)1.8。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,沖坑深度已達(dá)5.0m,壩后開始形成臨空面。利用《水力學(xué)計(jì)算手冊(cè)》中的沖刷計(jì)算公式對(duì)泄洪挑流及下游沖坑穩(wěn)定進(jìn)行復(fù)核,結(jié)果顯示,沖坑最深點(diǎn)距壩趾距離30.1m,最大沖坑深度13.7m,沖坑后坡坡比i=1:2.2,大于穩(wěn)定要求的ik=1:2.5,因此,可判斷沖坑后坡影響壩基的安全穩(wěn)定。
2.6放水隧洞漏水分析
放水隧洞位于左岸,總長(zhǎng)146.5m,斷面為城門洞型,寬×高為2.3m×2.3m,采用M5漿砌石襯砌,厚50cm,側(cè)墻和頂拱用厚6cm的C15鋼絲網(wǎng)砼防滲,底板用厚5cm的C10砼防滲。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),洞內(nèi)和出口周邊漏水嚴(yán)重,洞內(nèi)漏水點(diǎn)集中在進(jìn)口0-50m范圍內(nèi),漏水量達(dá)200L/s,隧洞出口周邊漏水量達(dá)100L/s。分析認(rèn)為,因施工技術(shù)原因,隧洞施工時(shí)對(duì)圍巖的擾動(dòng)較大,成型斷面不規(guī)則,掉塊嚴(yán)重。據(jù)勘測(cè),進(jìn)口段多處裂縫漏水,洞頂?shù)魤K局部最大高度達(dá)3.1m,底板因高程錯(cuò)誤回填有80cm厚的石渣,原設(shè)計(jì)未作固結(jié)和回填灌漿處理,也未設(shè)截流環(huán),防滲層較薄,使庫(kù)水沿隧洞砌體周邊滲漏,大部分從砌體施工縫隙滲入洞內(nèi)。
2.7近壩庫(kù)岸穩(wěn)定分析
近壩左岸布置有取水塔,高程852.0m以上曾經(jīng)發(fā)生過(guò)小型滑坡。右壩肩布置有沖沙底孔,進(jìn)口右側(cè)邊坡較陡,上部已發(fā)生坍塌現(xiàn)象。此外,左右壩肩原開挖面常發(fā)生塌落現(xiàn)象。分析認(rèn)為,近壩庫(kù)岸覆蓋層較厚,基巖為軟質(zhì)巖,遇水易軟化,且岸坡較陡。結(jié)合近壩庫(kù)岸地形地質(zhì)條件,采用瑞典條分法對(duì)庫(kù)岸邊坡穩(wěn)定進(jìn)行分析計(jì)算,利用《北京理正計(jì)算程序》邊坡穩(wěn)定分析的等厚土層土坡穩(wěn)定計(jì)算程序計(jì)算,在水庫(kù)放空時(shí),經(jīng)計(jì)算得岸坡穩(wěn)定安全系數(shù)K=1.27>〔K0=1.15〕,自然邊坡總體是穩(wěn)定的。但在庫(kù)水消落、沖淘和風(fēng)浪的作用下,庫(kù)岸局部土體和強(qiáng)風(fēng)化巖屑不斷垮塌和崩落,會(huì)造成局部失穩(wěn)及流土,影響取水口及底孔的正常運(yùn)行。
2.8閘門啟閉困難
取水口共安裝事故平面閘門和工作平面閘門各一扇,閘門尺寸為1.2m×1.2m,卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)啟閉。現(xiàn)狀閘門變形漏水嚴(yán)重,啟閉困難。原因主要是門葉結(jié)構(gòu)變形,門體和附件銹蝕嚴(yán)重,啟閉機(jī)老化等。
3.除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)方案
3. 1 壩頂防浪墻設(shè)計(jì)
根據(jù)大壩安全超高復(fù)核成果,大壩需增設(shè)20cm以上的防浪墻方可滿足水庫(kù)運(yùn)行和防洪的要求。結(jié)合壩頂安全防護(hù)的需要,設(shè)計(jì)在壩頂上游側(cè)設(shè)置防浪墻,下游側(cè)設(shè)置防護(hù)欄桿,以滿足大壩安全超高要求。
設(shè)計(jì)防浪墻總長(zhǎng)170.0m,高1.2m,采用C20鋼筋砼澆筑,厚度30cm,每隔1.5m設(shè)立柱,立柱間設(shè)矩形花紋裝飾。下游欄桿采用C20鋼筋砼預(yù)制組裝。
3.2庫(kù)首左岸帷幕灌漿設(shè)計(jì)
庫(kù)首左岸有一低丫口,根據(jù)勘探鉆孔資料,巖體透水率q≤5Lu弱透水層頂板高程825.0m-829.0m,往左岸山頂方向,地下水位以26%的比降抬升。結(jié)合左岸地形地質(zhì)條件,設(shè)計(jì)采取帷幕灌漿的方案處理左岸的滲漏問(wèn)題。
設(shè)計(jì)帷幕線沿左岸山脊上游側(cè)布置,以盡量減少無(wú)效進(jìn)尺,右端接左壩肩帷幕,左端接地下水位。帷幕形式為封閉式,考慮到左岸放水隧洞兩側(cè)巖體因開挖擾動(dòng)破碎,在放水隧洞部位設(shè)雙排孔,其余地段設(shè)單排孔,排距1.5m,基本孔距3.0m,帷幕線長(zhǎng)137m。帷幕深度原則上深入q≤5Lu弱透水層5m或深入地下水位以下10m,帷幕下限高程820.0m-838.0m。采用自下而上分段循環(huán)式灌漿工法,合格標(biāo)準(zhǔn)為巖體透水率q≤5Lu。設(shè)計(jì)主帷幕鉆孔47個(gè),副帷幕鉆孔9個(gè)。
3.3壩體補(bǔ)強(qiáng)灌漿設(shè)計(jì)
針對(duì)壩體的滲漏特點(diǎn),設(shè)計(jì)采用帷幕補(bǔ)強(qiáng)灌漿的方案對(duì)壩體滲漏進(jìn)行處理。主要是通過(guò)補(bǔ)強(qiáng)灌漿充填壩體內(nèi)部空隙,提高壩體的整體強(qiáng)度和防滲性能,達(dá)到防滲截漏的目的。
結(jié)合壩基防滲處理的需要,補(bǔ)強(qiáng)灌漿鉆孔沿壩頂軸線偏上游側(cè)布置,與壩基帷幕鉆孔共用,其中,利用壩身段進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)灌漿。單排孔,基本孔距2.0m,帷幕線長(zhǎng)168m。采用自下而上分段循環(huán)式灌漿工法,合格標(biāo)準(zhǔn)為壩體透水率q≤3Lu。設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng)灌漿鉆孔85個(gè)。
3.4 壩基固結(jié)灌漿和帷幕灌漿設(shè)計(jì)
(1)固結(jié)灌漿設(shè)計(jì)
根據(jù)壩基巖性特點(diǎn),為控制壩基巖體遇水軟化而降低其力學(xué)指標(biāo),確保大壩安全,設(shè)計(jì)對(duì)壩基全面進(jìn)行固結(jié)灌漿處理。
設(shè)計(jì)固結(jié)灌漿鉆孔為4排,自上游往下游編號(hào)為A、B、C、D排。其中,A排由壩基帷幕孔兼,B排沿壩頂軸線偏下游側(cè)布置,距離A排1.0m,為傾向下游斜孔(傾角87°);C、D排從下游面灌漿平臺(tái)施工,C排為傾向上游斜孔(傾角79°),D排為鉛直孔。采用巖芯鉆機(jī)鉆孔,孔位交錯(cuò)布置,基本孔距3.0m,孔深深入基巖8.0-18.0m。采用自下而上分段循環(huán)式灌漿工法,合格標(biāo)準(zhǔn)為巖體透水率q≤5Lu。設(shè)計(jì)固結(jié)灌漿鉆孔198個(gè)。
(2)帷幕灌漿設(shè)計(jì)
為了有效控制因壩基滲漏而降低結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度,確保大壩的安全穩(wěn)定,設(shè)計(jì)采用帷幕灌漿的方案對(duì)壩基進(jìn)行處理。
結(jié)合壩體補(bǔ)強(qiáng)灌漿的布置,利用補(bǔ)強(qiáng)灌漿鉆孔基巖段進(jìn)行帷幕灌漿。帷幕左端接左岸帷幕,右端向右岸坡延長(zhǎng)接右岸地下水位。根據(jù)鉆探成果,左壩肩巖體透水率q≤3Lu弱透水層頂板高程820.0m,河床段壩基巖體透水率q≤3Lu弱透水層頂板高程815.0m,右壩肩巖體透水率q≤3Lu弱透水層頂板高程829.0m。因此,結(jié)合工程規(guī)模和壩基地質(zhì)條件,設(shè)計(jì)帷幕下限為:左壩肩820.0m高程;河床段800.0m高程;右壩肩824.0-837.0m高程。帷幕形式為封閉式,單排孔,基本孔距河床段為2.0m、右岸坡為3.0m,帷幕線長(zhǎng)232m。采用自下而上分段循環(huán)式灌漿工法,合格標(biāo)準(zhǔn)為巖體透水率q≤3Lu。設(shè)計(jì)帷幕灌漿鉆孔105個(gè)。
3.5下游護(hù)坦設(shè)計(jì)
針對(duì)下游沖刷區(qū)存在的問(wèn)題,考慮到壩基鈣質(zhì)頁(yè)巖易風(fēng)化、遇水易軟化的特點(diǎn),同時(shí)為防止小流量的沖刷破壞,使沖坑后坡至壩趾基巖逐漸淘空而影響壩基安全穩(wěn)定,設(shè)計(jì)對(duì)壩趾后作護(hù)坦保護(hù)處理。
參照消能防沖設(shè)計(jì)規(guī)范,護(hù)坦設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇(P=3.3%)。設(shè)計(jì)護(hù)坦延伸長(zhǎng)度9.0m,坡比1∶3,采用C25鋼筋砼澆筑,厚度1.0m,并在末端設(shè)置齒墻,齒墻底部高程按30年一遇沖坑深度控制。護(hù)坦基礎(chǔ)采用Ф25錨桿錨固,間距1.5m×1.5m,并設(shè)Ф40mm排水孔,間距3m×3m。設(shè)計(jì)護(hù)坦面積585m2。
3.6放水隧洞加固設(shè)計(jì)
3.6.1加固方案
針對(duì)放水隧洞地質(zhì)條件復(fù)雜、漏水問(wèn)題嚴(yán)重的現(xiàn)狀,首先提出對(duì)隧洞加固處理的原則是:①滿足隧洞穩(wěn)定要求;②滿足滲流穩(wěn)定要求;③滿足水力計(jì)算要求;④投資省。經(jīng)綜合比較,設(shè)計(jì)采取洞內(nèi)和洞外防滲加固并舉的方案處理放水隧洞漏水問(wèn)題。其中,洞內(nèi)措施是先在取水塔后、左岸帷幕線交點(diǎn)上、頂板掉塊嚴(yán)重部位設(shè)置砼截流環(huán)防滲,再對(duì)隧洞進(jìn)行充填灌漿和固結(jié)灌漿;洞外措施是在地表利用鉆孔灌漿對(duì)隧洞進(jìn)行防滲加固。
3.6.2洞內(nèi)防滲加固設(shè)計(jì)
(1)截流環(huán)
為配合隧洞充填灌漿和與左岸帷幕搭接,并對(duì)洞頂嚴(yán)重掉塊部位進(jìn)行有效處理,設(shè)計(jì)分別在樁號(hào)16.5m、52.5m、94m、118m設(shè)置4道截流環(huán),并在樁號(hào)52.5m截流環(huán)上設(shè)置2環(huán)風(fēng)鉆鉆孔帷幕灌漿與左岸帷幕搭接,截流環(huán)同時(shí)作為充填灌漿分區(qū)的端部。
設(shè)計(jì)截流環(huán)結(jié)構(gòu)為:寬度2.0m,深入完整基巖1.0-2.0m,采用C20砼澆筑。環(huán)內(nèi)斷面與隧洞斷面一致。
(2)充填灌漿
經(jīng)對(duì)隧洞進(jìn)行穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算,隧洞漿砌石砌體能滿足穩(wěn)定要求,但不能滿足運(yùn)行穩(wěn)定要求。針對(duì)隧洞頂板存在空洞、底板為石渣回填的現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)首先對(duì)隧洞空洞部位采用C20泵送砼回填、對(duì)隧洞底板采用C20鋼筋砼加固后,再全斷面對(duì)隧洞進(jìn)行充填灌漿處理。設(shè)計(jì)充填灌漿采用風(fēng)鉆鉆孔,灌注純水泥漿或水泥砂漿。鉆孔布置在底板、左右邊墻、頂拱共4排,孔距3.0m,孔深深入基巖10cm,孔位交錯(cuò)布置,利用截流環(huán)作為分區(qū)端部分成4個(gè)灌區(qū)施工。設(shè)計(jì)鉆孔180個(gè),灌漿面積830m2。
(3)固結(jié)灌漿
因受開挖擾動(dòng)的影響,隧洞圍巖較破碎,除進(jìn)行充填灌漿外,設(shè)計(jì)采取風(fēng)鉆鉆孔固結(jié)灌漿的方案加固隧洞圍巖。設(shè)計(jì)鉆孔按左邊墻1排、右邊墻1排、頂拱2排布置,孔距3.0m,孔位交錯(cuò)布置,孔深深入基巖2.0m,采用全孔一次灌漿工法。設(shè)計(jì)鉆孔180個(gè)。
3.6.3 洞外防滲加固設(shè)計(jì)
根據(jù)隧洞存在不滿足抗外水壓力要求的情況,在洞內(nèi)加固措施的基礎(chǔ)上,為了有效防止外水壓力對(duì)隧洞的破壞,設(shè)計(jì)采取地表鉆孔防滲灌漿的方案進(jìn)行處理。
設(shè)計(jì)對(duì)隧洞進(jìn)口第一道截流環(huán)至左岸帷幕線之間進(jìn)行地表鉆孔防滲灌漿,長(zhǎng)度36m。鉆孔沿隧洞中心和兩側(cè)布置,共3排孔,排距2.65m,基本孔距3.0m,孔位交錯(cuò)布置。灌漿頂界為洞頂以上10m,中間排下限深入隧洞頂部,左右排深入隧洞底板以下10m。鉆孔為鉛直孔,采用自下而上分段循環(huán)灌漿工法,合格標(biāo)準(zhǔn)為巖體透水率q≤5Lu。設(shè)計(jì)鉆孔36個(gè)。
3.7近壩庫(kù)岸護(hù)坡設(shè)計(jì)
根據(jù)庫(kù)岸地形特點(diǎn)和失穩(wěn)模式,設(shè)計(jì)按削坡減載、分片分級(jí)開挖、護(hù)坡結(jié)構(gòu)形式輕型多樣的原則,針對(duì)不同部位采取不同的護(hù)坡結(jié)構(gòu)形式,同時(shí)設(shè)置排水措施。對(duì)上游庫(kù)岸,采用砼格柵+錨桿的護(hù)坡方案;對(duì)左右壩肩采用漿砌石護(hù)坡方案。經(jīng)穩(wěn)定復(fù)核,護(hù)坡設(shè)計(jì)滿足穩(wěn)定要求。
設(shè)計(jì)格柵采用C20鋼筋砼澆筑,網(wǎng)格尺寸1.5m×1.5m,格柵梁斷面為30cm×30cm,在網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)布置Ф25錨桿,長(zhǎng)度5.0m。網(wǎng)格下鋪土工布作反濾,正常水位高程848.1m以下格柵內(nèi)用C20砼護(hù)坡,厚20cm,高程848.1m以上格柵內(nèi)用干砌塊石護(hù)坡,厚30cm。左右壩肩采用M7.5漿砌塊石護(hù)坡,厚30-50cm。護(hù)坡總面積4200 m2。
3.8更換閘門及啟閉機(jī)
針對(duì)閘門及啟閉機(jī)存在的問(wèn)題,設(shè)計(jì)采用更換閘門和啟閉機(jī)的方案處理。
設(shè)計(jì)事故門、工作門尺寸均為1.2m×1.2m,按動(dòng)水啟閉條件設(shè)計(jì),結(jié)合原有埋件的布置和利用,選用平面定輪式閘門。
工作閘門需經(jīng)常開啟調(diào)節(jié)流量,選用手電兩用的螺桿式啟閉機(jī)(QL-120KN)。事故閘門要能在動(dòng)水迅速關(guān)閉,利用水柱閉門,選用卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)(QPQ-160KN)。
4.結(jié)語(yǔ)
除險(xiǎn)加固工作完成后檢查,當(dāng)水庫(kù)運(yùn)行到正常水位時(shí),隧洞內(nèi)未發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象,所有原壩體、壩基及左岸鄰谷漏水點(diǎn)消失。通過(guò)實(shí)施除險(xiǎn)加固,使大壩外型得到了改觀,壩體、壩基及左岸滲漏得到了處理,泄洪沖刷得到了控制,近壩庫(kù)岸得到了加固,放水設(shè)施得到了完善,大壩安全穩(wěn)定得到了保障,水庫(kù)已能正常蓄水運(yùn)行,除險(xiǎn)加固效果顯著,說(shuō)明設(shè)計(jì)方案合理。
參考文獻(xiàn):
[1]孫釗.大壩基巖灌漿[M].中國(guó)水利水電出版社,2004.
[2]張景秀.壩基防滲與灌漿技術(shù)(第二版)[M].中國(guó)水利水電出版社,2002.
【關(guān)鍵詞】 貫流式水電站;消防總體設(shè)計(jì);消防給水;CO2滅火系統(tǒng);干粉滅火器;火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及滅火控制系統(tǒng)
【Abstract】The julongtang water conservancy vital point engineering pack machine 2 set, list the machine capacity 30.0 MW, total pack the machine capacity 60.0 MW, water head become a scope as 9.5~18.0 m, for the country inside the lamp bulb Guan flow type machine set application one of water head higher machine sets, machine set sum settle water head 14.20 m, sum settle turn a 125.0 r/min soon, several year average generate electricity quantity 197,300,000 kW ·h, this text introduction should water conservancy vital point the penstock of the engineering extinguish fire system, CO 2 extinguish fire system and probe into with control system of design.
【Key words】The low temperature keep the weather in deep freeze:Supply water a tube a net:Measure
1. 工程概況和消防總體設(shè)計(jì)方案
1.1概況及其特征。居龍灘水利樞紐工程是以發(fā)電為主,兼顧防洪和灌溉、供水、航運(yùn)以及水庫(kù)養(yǎng)殖等任務(wù)的綜合利用工程。其工程規(guī)模為:水庫(kù)總庫(kù)容為7.76×107m3;電站總裝機(jī)容量60MW。
該工程位于貢水左岸支流桃江下游贛縣大田鄉(xiāng)夏湖村境內(nèi),距贛縣縣城約28Km。桃江流域?qū)俑睙釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū),流域內(nèi)各地多年平均氣溫19.4℃,極端最高氣溫41.2℃,極端最低氣溫-6℃,多年平均蒸發(fā)量1576.2 mm。
工程是由擋水壩、溢流壩、河床式發(fā)電廠房、船筏道及升壓開關(guān)站等建筑物組成。
本工程的主要消防對(duì)象是水電站建筑物及其機(jī)電設(shè)備。其中水電站建筑物的消防設(shè)計(jì)含主廠房、副廠房、主變壓器場(chǎng)(開關(guān)站)、高壓開關(guān)室、廠用屏配電室、油庫(kù)、機(jī)修車間和壩區(qū)等。除檢修期外,水電站及其機(jī)電設(shè)備一般都處于生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)。
1.2消防設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)原則。
本工程消防設(shè)計(jì)依據(jù)國(guó)家、行業(yè)頒布的下列現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范進(jìn)行:
(1)水利水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范(SDJ 278-90)
(2)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50116-98)
(3)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB50016-2006)
(4)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50084-2005)
(5)建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50140-2005)
(6)二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50193-93) (99年版)
(7)電力系統(tǒng)設(shè)備典型消防規(guī)程(GB 5027-93)
(8)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范( GB50019-2003)
(9)水力發(fā)電廠機(jī)電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范(DL /T5186-2004)
(10)中華人民共和國(guó)消防法( 1998-04-29)
(11)火災(zāi)報(bào)警控制器通用技術(shù)條件( GB 4717-93)
(12)水庫(kù)工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范(SL106-96)
為貫徹“預(yù)防為主,防消結(jié)合”和確保重點(diǎn)、兼顧一般、便于管理、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方針,并結(jié)合居龍灘水利樞紐工程的具體情況,確定了如下基本設(shè)計(jì)原則:
在消防區(qū)內(nèi),按規(guī)范要求統(tǒng)一規(guī)劃暢通的安全通道,設(shè)置安全出口及其標(biāo)志;
以生產(chǎn)重要性和火災(zāi)危險(xiǎn)性設(shè)置消防設(shè)施和器材,特殊部位按防火規(guī)范采取其它消防措施;
在電站設(shè)置消防控制中心(計(jì)算機(jī)房旁)和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng),消防電源采用雙可靠獨(dú)立電源;
采取消防車、消火栓、CO2滅火和干粉滅火器四種滅火方式,消防用水取自可靠而充足的水源;
設(shè)置通風(fēng)排煙系統(tǒng);
選用阻燃、難燃或非燃性材料為絕緣介質(zhì)的電氣設(shè)備或采取其它保護(hù)措施以防止或減少火災(zāi)發(fā)生;
有火災(zāi)危險(xiǎn)性設(shè)備之間, 采用耐火材料制成的墻或門隔離,孔洞用耐火材料封堵以防止火災(zāi)的漫延與擴(kuò)散。
1.3消防總體設(shè)計(jì)方案。樞紐總體配備一輛消防水車,若遇重大火災(zāi)時(shí),則由縣消防部門支援撲救。工程消防系統(tǒng)按其生產(chǎn)及防火功能要求分為主廠房、副廠房、開關(guān)站、高壓開關(guān)室、油庫(kù)、機(jī)修間及大壩(含啟閉機(jī)室、壩區(qū)用電變房)七個(gè)區(qū),其中主廠房、副廠房采用自動(dòng)滅火與滅火器具結(jié)合的滅火方式,開關(guān)站、高壓開關(guān)室、油庫(kù)、機(jī)修間、大壩則采用滅火器具滅火。
為確保消防區(qū)滅火要求,本工程消防水源及電源均按雙水源、雙電源設(shè)置,互為備用。當(dāng)其中之一停止工作時(shí),備用水源及備用電源均能自動(dòng)切換投入。二臺(tái)消防水泵從上游水庫(kù)取水或下游取水,水泵揚(yáng)程為52m,作為消火栓消防備用水源,兩臺(tái)消防水泵布置在技術(shù)供水設(shè)備室;另外,由兩臺(tái)深井泵從水井取水給高位水池(V=100m3)供水,作為消防水源及生活用水,為保證消防水源的可靠性,應(yīng)經(jīng)常檢查消防水泵是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
在主、副廠房等建筑物設(shè)計(jì)中,防火設(shè)計(jì)要求:
(1)建筑物的耐火等級(jí)為二級(jí)。
(2)重點(diǎn)火警防護(hù)區(qū),按消防要求設(shè)置防火隔墻、防火門或防爆門。
(3)建筑物層間不少于兩座樓梯(含爬梯)。每片消防分區(qū)不少于兩個(gè)安全疏散出口通道。
(4)開關(guān)站及絕緣油庫(kù)設(shè)車道,供消防車通行的消防車道寬度為5m。
2. 工程消防設(shè)計(jì)
2.1生產(chǎn)廠房火災(zāi)危險(xiǎn)性分類及耐火等級(jí)。廠房各主要生產(chǎn)場(chǎng)所火災(zāi)危險(xiǎn)性分類及耐火等級(jí)要求見表1。
2.2主要場(chǎng)所和主要機(jī)電設(shè)備的消防設(shè)計(jì)
2.2.1主、副廠房消防。居龍灘水利樞紐工程采用燈泡貫流式機(jī)組,廠區(qū)主要由主廠房和安裝間、電氣副廠房、中控室、機(jī)修間和室外絕緣油庫(kù)等部分組成,廠區(qū)機(jī)修門外、絕緣油庫(kù)門外設(shè)室外SS100-1.6型消火栓2個(gè)、開關(guān)站設(shè)SS100-1.6型室外消火栓2個(gè)。
電站主廠房長(zhǎng)66.70m,寬19m,高約50.0m,共分運(yùn)行層(高程112.20m)、中間層(高程103.20m)、水輪機(jī)層(高程84.70m)。
運(yùn)行層主要布置有調(diào)速器和油壓裝置等設(shè)備,在每個(gè)機(jī)組段(運(yùn)行層、中間層)上游側(cè)各設(shè)1個(gè)SN65(帶報(bào)警)型消火栓箱和2個(gè)MT3型手提式CO2滅火器。
考慮發(fā)電機(jī)水噴霧滅火裝置的要求,在運(yùn)行層每個(gè)機(jī)組段上游側(cè)各設(shè)一個(gè)發(fā)電機(jī)消火栓箱為發(fā)電機(jī)內(nèi)部消火提供水源,手動(dòng)報(bào)警裝置1個(gè),發(fā)電機(jī)內(nèi)部滅火及火警裝置由制造廠家設(shè)計(jì)提供。
建筑物危險(xiǎn)性分類及耐火等級(jí)表生產(chǎn)場(chǎng)所名稱火災(zāi)危險(xiǎn)性類別耐火等級(jí)類別主廠房丁類二級(jí)透平油庫(kù)丙類二級(jí)絕緣油庫(kù)丙類二級(jí)戶外開關(guān)站丙類二級(jí)中央控制室、微機(jī)房丙類二級(jí)壩區(qū)用電變室、廠用變室丁類二級(jí)高壓開關(guān)室丁類二級(jí)電纜、電纜道丙類二級(jí)發(fā)電機(jī)設(shè)備小間、資料室丙類二級(jí)空壓機(jī)及貯氣罐室丁類二級(jí)水清測(cè)報(bào)站丁類二級(jí)載波通信室丁類二級(jí)大壩監(jiān)測(cè)室丁類二級(jí)高壓試驗(yàn)室丁類三級(jí)機(jī)修車間丁類三級(jí)其它戊類三級(jí)水輪廊道層主要布置有軸承回油箱,調(diào)速系統(tǒng)漏油箱等,每機(jī)組段擬設(shè)MT3型CO2滅火器2個(gè),另在與該層相通的滲漏排水泵房設(shè)MT3型CO2滅火器2個(gè),手動(dòng)報(bào)警裝置1個(gè)。
為撲滅廠內(nèi)橋機(jī)電器設(shè)備引起的火災(zāi),在橋機(jī)上設(shè)置MT3型CO2型滅火器2個(gè)。
電站安裝間位于廠房右側(cè)(從上游往下游看),長(zhǎng)28m,寬19m,安裝間上、下游側(cè)各設(shè)SN65型消火栓1個(gè)和MT3型CO2滅火器4個(gè)。
空壓機(jī)室設(shè)在安裝間的下層,在該室油處理室上游側(cè)設(shè)SN65消火栓1個(gè)及MT3型CO2滅火器4個(gè),空壓機(jī)室布置兩個(gè)滅火器設(shè)置點(diǎn)。布置兩個(gè)離子型感煙探測(cè)器,手動(dòng)報(bào)警裝置1個(gè)。
在副廠房的電纜層(高程107.70m)入口處設(shè)MT3型CO2滅火器4個(gè),即每個(gè)進(jìn)人門布置一個(gè)滅火器安置點(diǎn)(各2個(gè)MT3型CO2滅火器);每個(gè)入口門設(shè)自動(dòng)控制防火門,手動(dòng)報(bào)警裝置1個(gè);此外還配置若干個(gè)防毒面具、呼吸器,電纜穿過(guò)樓板或進(jìn)入各屏柜的孔洞均須用耐火材料封堵以防止火災(zāi)漫延,耐火極限不小于1小時(shí)。結(jié)合設(shè)備與電纜布置情況,每隔一定距離集中布置MT3型CO2滅火器2個(gè),在電纜橋架每層均敷設(shè)纜式線型感溫探測(cè)器。
技術(shù)供水層位于副廠房的100.40m高程處。其門外布置MT3型CO2滅火器4個(gè)。
在高程112.20的微機(jī)房及中控室擬設(shè)置固定CO2滅火系統(tǒng),采用固定管網(wǎng)消防,即組合分配系統(tǒng),共用一套CO2儲(chǔ)藏裝置,保護(hù)這兩個(gè)防護(hù)區(qū)的消防滅火系統(tǒng),其設(shè)計(jì)用量按其中最大的中控室需要量設(shè)置,不考慮備用,經(jīng)計(jì)算選用20個(gè)70L儲(chǔ)存鋼瓶,同時(shí)在每個(gè)地方均設(shè)置有煙溫復(fù)合探測(cè)器,當(dāng)感溫感煙探測(cè)器同時(shí)報(bào)警時(shí),控制器將立即停斷該區(qū)風(fēng)機(jī)與空調(diào),聲光報(bào)警器鳴響,提醒人員迅速撤離,延時(shí)30秒(可調(diào))后,關(guān)閉防火門,啟動(dòng)滅火裝置滅火,30秒全部噴完,另外門口設(shè)手動(dòng)報(bào)警裝置1個(gè), 進(jìn)人門口設(shè)氣體放氣信號(hào)燈,聲光報(bào)警器, 布置MT3型CO2滅火器4個(gè)。
固定CO2自動(dòng)滅火系統(tǒng),既可在現(xiàn)地手動(dòng)操作,也可與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)相連。
2.2.2水輪發(fā)電機(jī)組消防。水輪發(fā)電機(jī)組安裝在密閉的燈泡體內(nèi),其消防措施由制造廠解決,電站提供水源, 相應(yīng)在機(jī)組段布置發(fā)電機(jī)消火栓箱,采用固定式水噴霧滅火裝置。燈泡體內(nèi)同時(shí)設(shè)置感溫、感煙探測(cè)裝置及其控制裝置,發(fā)電機(jī)內(nèi)部管路設(shè)備均有機(jī)組制造商按規(guī)程規(guī)范配套供應(yīng)。
2.2.3油庫(kù)和機(jī)修間消防
2.2.3.1油庫(kù)消防。 居龍灘水利樞紐油庫(kù)分為廠內(nèi)透平油庫(kù)和廠外絕緣油庫(kù),油庫(kù)采用防火墻與其他房間分隔,油罐室設(shè)有兩扇門與外界相通,出口門為向外開啟的甲級(jí)防火門,油庫(kù)內(nèi)設(shè)有可靠的防雷接地裝置和擋油檻,室內(nèi)立式油罐之間間距大于2.0m。油罐與墻之間的距離大于油罐半徑,油處理室與油罐室相接部位用防火墻隔開,烘箱電源開關(guān)和插座設(shè)在小間外,油庫(kù)內(nèi)燈具和電器設(shè)備均采用防爆的燈具和電器設(shè)備。透平油庫(kù)設(shè)在安裝間下面(高程103.20m),內(nèi)有20m3的立式油罐2個(gè),并設(shè)油處理室等,采用消火栓滅火,設(shè)置感煙探測(cè)器,油處理室設(shè)置手動(dòng)報(bào)警裝置1個(gè)。
絕緣油庫(kù)布置在室外,靠近廠房公路邊,發(fā)生火災(zāi)時(shí),消防車能順利抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)救火。絕緣油庫(kù)內(nèi)布置有15m3立式油罐2個(gè),30m3立式油罐1個(gè),油庫(kù)設(shè)有油處理室、濾紙烘箱室。
根據(jù)有關(guān)規(guī)范,在絕緣油罐和透平油罐室各設(shè)置2臺(tái)MFT35型推車式磷酸銨鹽干粉滅火器和1個(gè)100×100×60cm3砂箱,每個(gè)砂箱配2把鐵鍬;兩個(gè)油處理室各設(shè)3個(gè)MF3型磷酸銨鹽干粉滅火器,同時(shí)在透平油處理室與空壓機(jī)室聯(lián)接處設(shè)SN65型消火栓1個(gè),在絕緣油庫(kù)室外設(shè)SS100-1.6型地面消火栓1個(gè)。
油庫(kù)內(nèi)防火門自動(dòng)關(guān)閉,風(fēng)機(jī)停止排風(fēng)并可自動(dòng)啟動(dòng)消防泵,為了預(yù)防和控制火災(zāi),火災(zāi)報(bào)警后,并確認(rèn)火災(zāi)位置后,在中控室手動(dòng)關(guān)閉廠房?jī)?nèi)相應(yīng)部位的排風(fēng)機(jī),此時(shí)防火閥連動(dòng)關(guān)閉。火災(zāi)結(jié)束后,重新開啟排風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙,然后通風(fēng)系統(tǒng)恢復(fù)正常。
2.2.3.2機(jī)修間消防。機(jī)修間靠近安裝場(chǎng)布置,面積為15×20 m2,內(nèi)設(shè)小型機(jī)修設(shè)備,機(jī)修間除設(shè)置1個(gè)SN65型消火栓外,另配MF3型磷酸銨鹽干粉滅火器8個(gè),分二個(gè)設(shè)置點(diǎn),每個(gè)設(shè)置點(diǎn)配置4個(gè)。在機(jī)修間外設(shè)SS100-1.6型地面消火栓1個(gè)。
設(shè)置感溫、感煙探測(cè)裝置及手動(dòng)報(bào)警裝置1個(gè),自動(dòng)向消防控制中心報(bào)警。
2.2.4高壓開關(guān)柜室和廠用電變消防,壩用電變消防。兩個(gè)高壓開關(guān)柜室共設(shè)置開關(guān)柜16面,低壓開關(guān)柜室設(shè)置低壓柜10面,以上兩個(gè)高壓開關(guān)柜室內(nèi)均設(shè)置1臺(tái)MTT35型推車式CO2滅火器和4只MT3型CO2滅火器并設(shè)置向外開啟的防火門。
壩用電配電室、廠用變室、柴油發(fā)電機(jī)房,布置在獨(dú)立的小間內(nèi),小間配置3只M T3型CO2滅火器,并配置1臺(tái)MFT35推車式磷酸銨鹽干粉滅火器。
同時(shí)在每個(gè)地方均設(shè)置有煙溫復(fù)合探測(cè)器,另外口門設(shè)手動(dòng)報(bào)警裝置1個(gè), 進(jìn)人門口設(shè)氣體放氣信號(hào)燈,聲光報(bào)警器。
2.2.5主變和戶外開關(guān)站消防。主變露天布置,2臺(tái)主變間距離大于10米,與建筑物距離大于12米以滿足防火要求,每臺(tái)主變均設(shè)置可儲(chǔ)存一臺(tái)變壓器油量和20min消防水量之和的事故儲(chǔ)存坑,坑內(nèi)裝設(shè)金屬柵格(其凈距不大于40mm)并鋪設(shè)粒徑50~80mm,厚度為250mm的卵石層。事故時(shí),變壓器油可迅速由排油管排至設(shè)置在廠房右側(cè)的事故集油池內(nèi)。另外,每臺(tái)主變附近均設(shè)置2臺(tái)MFT35推車式磷酸銨鹽干粉滅火器和2個(gè)砂箱(100×100×100cm3) 。另設(shè)置專門房間放置滅火器具。戶外開關(guān)站附近設(shè)SS100-1.6型地面消火栓2個(gè)。戶外110kV開關(guān)站,設(shè)置4只MT3型CO2滅火器。
2.2.6壩區(qū)消防。壩區(qū)內(nèi)溢洪道8座液壓泵房,每座配置2個(gè)MF3型磷酸銨鹽干粉滅火器,壩頂每50米設(shè)置SS100-1.6型地面消火栓1個(gè),計(jì)3個(gè)。每座液壓泵房設(shè)置1個(gè)感煙探測(cè)裝置。
2.3消防給水設(shè)計(jì)。居龍灘水利樞紐水庫(kù)水質(zhì)清晰、泥沙含量較少,可以作為消防水源。設(shè)四個(gè)消防取水口,為防止取水口堵塞可以用吹掃氣管供氣對(duì)水泵取水口進(jìn)行吹掃;根據(jù)電站所配置的消防設(shè)備供水壓力及消防用水量的要求,選用二臺(tái)XBD5.2/30-125-200型水泵,揚(yáng)程為52m,流量為108m3/h,兩臺(tái)水泵互為備用;消防水泵可與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)相連,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并經(jīng)確認(rèn)后能盡快消滅火災(zāi)。消防水泵及附屬設(shè)施均布置在技術(shù)供水設(shè)備室(高程100.40m)。另外,由兩臺(tái)深井泵從水井取水給高位水池(底部高程160.00米,V=100m3)供水,作為消防主水源及生活用水,消防水泵供水作為備用水源。
2.4消防電氣和監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)
2.4.1消防電氣。本電站設(shè)專用消防動(dòng)力盤,并標(biāo)有明顯消防標(biāo)志,由雙電源供電,以保證消防設(shè)備由2個(gè)可靠的電源。消防用電設(shè)備采用單獨(dú)的供電回路并穿管敷設(shè),當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),仍能保證消防用電。
廠房?jī)?nèi)主要疏散通道、樓梯間及安全出口處,均設(shè)置火災(zāi)事故照明及疏散指示標(biāo)志。正常時(shí),事故照明由交流電源供電,交流電源失去時(shí),通過(guò)交直流切換裝置自動(dòng)切換為蓄電池直流供電。疏散用的事故照明其最低照度不低于0.5lx,疏散指示燈正常時(shí)由交流電源供電,交流電源失去時(shí),通過(guò)其自配的備用電源供電,其連續(xù)供電時(shí)間不少于20分鐘。
事故照明燈和疏散指示標(biāo)志燈,均設(shè)置非燃燒材料制作的保護(hù)罩。
2.4.2火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及滅火控制系統(tǒng)。本電站的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及滅火控制系統(tǒng)采用控制中心報(bào)警系統(tǒng)的形式,電站的消防控制中心設(shè)于消防控制房。
消防控制中心內(nèi)設(shè)有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制屏,對(duì)廠內(nèi)的火災(zāi)報(bào)警設(shè)備及消防滅火設(shè)備進(jìn)行集中控制,并對(duì)發(fā)電機(jī)組設(shè)備火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制器進(jìn)行重復(fù)顯示及控制。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)選用總線編碼智能型。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制屏接收來(lái)自設(shè)備火災(zāi)報(bào)警控制器、廠內(nèi)各部位安裝的點(diǎn)式感煙、感溫探測(cè)器、纜式定溫探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕及輸入模塊傳送來(lái)的信號(hào),自動(dòng)或手動(dòng)發(fā)出滅火指令;向控制模塊發(fā)出控制信號(hào),控制風(fēng)機(jī)、防火閥、固定式CO2滅火系統(tǒng)等消防滅火設(shè)備的運(yùn)行;同時(shí)經(jīng)通信接口自動(dòng)啟動(dòng)工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤及錄像,并顯示、記錄、打印產(chǎn)生報(bào)警或故障信號(hào)的時(shí)間、地點(diǎn)及有關(guān)火災(zāi)信息,發(fā)出聲光報(bào)警。并將所有火警或故障信息經(jīng)通信接口送給全廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。
主要設(shè)備布置區(qū)如中控室、計(jì)算機(jī)室、1G10.5kV開關(guān)柜室、2G10.5kV開關(guān)柜室、 400V廠用配電屏室、透平油庫(kù)、油處理室、空壓機(jī)室、高壓試驗(yàn)室、柴油發(fā)電機(jī)房、400V大壩用電配電室、電纜層、技術(shù)、消防供水泵層等地均設(shè)置有點(diǎn)式感煙探測(cè)器;在主廠房運(yùn)行層及安裝場(chǎng)和中間層設(shè)置有紅外光束感煙探測(cè)器;在安裝有固定式CO2滅火系統(tǒng)的設(shè)備區(qū)(即中控室、計(jì)算機(jī)室),電纜層及電纜廊道均另外設(shè)置有點(diǎn)式感溫探測(cè)器或纜式定溫探測(cè)器。在廠內(nèi)各重要通道、走廊均安裝手動(dòng)報(bào)警按鈕及聲光報(bào)警器。
上述區(qū)域,按其重要性和所配置的消防滅火設(shè)備的要求選擇報(bào)警、報(bào)警及手動(dòng)滅火、報(bào)警及自動(dòng)滅火等不同的處理方式。
一旦發(fā)生火災(zāi),任何一個(gè)探測(cè)器探測(cè)到火警信號(hào),控制器發(fā)出火災(zāi)報(bào)警聲光信號(hào),通知運(yùn)行值班人員,值班人員根據(jù)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制屏顯示的報(bào)警地址到現(xiàn)場(chǎng)證實(shí)或經(jīng)工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)證實(shí)后,即可采用干粉滅火器或手動(dòng)啟動(dòng)消火栓、固定式CO2系統(tǒng),指揮救火。固定式CO2系統(tǒng)的遠(yuǎn)方手動(dòng)操作在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制屏上進(jìn)行。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制屏也可以設(shè)定為自動(dòng)滅火方式,如果CO2滅火保護(hù)區(qū)域內(nèi)同時(shí)有感溫、感煙兩種類型的探測(cè)器報(bào)警或手動(dòng)報(bào)警按鈕按下后,經(jīng)控制器分析判斷后自動(dòng)停斷對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的風(fēng)機(jī)、關(guān)閉對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的防火閥、投入滅火裝置。無(wú)論是在手動(dòng)方式還是在自動(dòng)方式下,控制器在發(fā)出火警信號(hào)的同時(shí)都自動(dòng)啟動(dòng)工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)相關(guān)部位進(jìn)行跟蹤、顯示及錄像,以備日后事故分析。
根據(jù)規(guī)范及電站的實(shí)際布置進(jìn)行探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕的配置;根據(jù)滅火設(shè)備的自動(dòng)控制要求配置聯(lián)動(dòng)模塊。
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)的所有線路均采用屏蔽型電纜,以防電廠的磁場(chǎng)引起干擾;所有線路均穿管暗敷。