特高壓換流站固定式壓縮空氣泡沫滅火系統第2部分：設計Fixedcompressedairfoamexti2024-12-31發布2024-12-31實施國家電網有限公司發布 Ⅱ1范圍 12規范性引用文件 13術語和定義 14一般規定 25固定式壓縮空氣泡沫產生裝置 35.1系統要求 35.2布置要求 35.3供水設施 35.4泡沫滅火劑 46輸運系統 46.1管道和閥門的選擇和設置 46.2壓縮空氣泡沫滅火系統管道水力計算 46.3壓縮空氣泡沫輸運管道 57壓縮空氣泡沫釋放裝置 58系統供電 59控制與操作 5編制說明 7工Ⅱ本文件依據GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的要本文件為Q/GDW12034《特高壓換流站固定式壓縮空氣泡沫滅火系統》的第2部分。Q/GDW——第1部分：通用技術要求；——第2部分：設計；——第3部分：施工及驗收；——第4部分：運維；——第5部分：檢修。a)名稱由“特高壓換流站固定式壓縮空氣泡沫滅火系統應用技術規范第1部分：設計規范”更改為“特高壓換流站固定式壓縮空氣泡沫滅火系統第2部分：設計”;b)調整了系統從啟動至炮口噴射壓縮空氣泡沫響應時間要求(見4.6d);c)增加了壓縮空氣泡沫輸運管道在防護區內連接方式及密封材質選擇的要求(見5.1.7);d)增加了壓縮空氣泡沫滅火系統供水方式和供水持續時間的要求(見5.3.1);e)增加了緩沖水箱設置溢流管設計和排水溝排水能力的要求(見5.3.3);f)增加了泡沫液容量及液位監測要求(見5.4.1);g)增加了壓縮空氣泡沫噴淋滅火系統和壓縮空氣泡沫炮滅火系統的連通措施要求(見6.1.4);h)增加了壓縮空氣泡沫輸運管道在防護區內敷設方式的要求(見6.3.2)。本文件起草單位：國網經濟技術研究院有限公司、國網安徽省電力有限公司、應急管理部上海消防研究所、應急管理部四川消防研究所、中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司、中國電力本文件主要起草人：黃勇、宋勝利、楊鵬程、李金忠、張佳慶、杜曉磊、周亦夫、楊小光、王暉、金夢菡、過羿、王磊、張瑞、譚靜、周宇航、尚峰舉、劉睿、黃玉彪、王麗晶、鐘琳、——2020年12月首次發布；第2部分：設計本文件規定了特高壓換流站固定式壓縮空氣泡沫滅火系統的一般規定、固定式壓縮空氣泡沫產生裝置、輸運系統、壓縮空氣泡沫釋放裝置、系統供電、控制與操作。本文件適用于特高壓換流站新建工程換流變壓器用固定式壓縮空氣泡沫滅火系統的設計，擴建、改建工程以及其他電壓等級換流站工程可參考執行。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB19156消防炮通用技術條件GB20031泡沫滅火系統及部件通用技術條件GB50054低壓配電設計規范GB50151泡沫滅火系統技術標準GB50217電力工程電纜設計規范GB50338固定消防炮滅火系統設計規范GB50974消防給水及消火栓系統技術規范DL/T5460換流站站用電設計技術規定3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。固定式壓縮空氣泡沫滅火系統fixedcompressedairfoamfireextinguishingsystem向防護區釋放壓縮空氣泡沫的固定式滅火系統，由固定式壓縮空氣泡沫產生裝置、壓縮空氣泡沫釋放裝置、控制裝置、管道及閥門等組成。能產生壓縮空氣泡沫的裝置，主要由供水消防泵、泡沫液泵、泡沫比例混合裝置、空氣供給裝置、泡沫液儲罐、氣液混合裝置、控制裝置、控制閥門、管道等組成。壓縮空氣泡沫compressedairfoam由水、泡沫液和壓縮空氣混合產生的均勻細膩泡沫。壓縮空氣泡沫釋放裝置compressedairfoamreleasedevice用來將壓縮空氣泡沫按照預定模式分配到指定區域的裝置，包括但不限于壓縮空氣泡沫噴淋管、2壓縮空氣泡沫炮等。氣液混合裝置gas-liquidmixdevice將泡沫混合液與空氣按特定比例進行混合的裝置，由進氣/液口、混合發泡室、泡沫輸出口等組成。由泡沫液與水按比例配制成的溶液，又稱泡沫溶液。泡沫混合液流量foamsolutiondeliveryrate單位時間內輸送的泡沫混合液體積。混合比mixingrate泡沫液與水混合配置泡沫混合液時，泡沫液在泡沫混合液中的體積百分數。注入到固定式壓縮空氣泡沫滅火系統中的標準狀態下空氣與泡沫混合液的體積比值。自泡沫中析出其質量25%的液體所需要的時間。泡沫體積與形成該泡沫的泡沫混合液體積的比值。4一般規定4.1特高壓換流站固定式壓縮空氣泡沫滅火系統由壓縮空氣泡沫噴淋系統和壓縮空氣泡沫炮系統組成。4.2壓縮空氣泡沫噴淋管、壓縮空氣泡沫炮應采用獨立的固定式壓縮空氣泡沫產生裝置分別供給泡沫混合液。4.3固定式壓縮空氣泡沫滅火系統泡沫混合液最小供液流量應按換流變壓器單獨開啟壓縮空氣泡沫噴淋系統或壓縮空氣泡沫炮系統的流量較大值確定。4.4雙極壓縮空氣泡沫產生裝置互為備勤，系統管網之間應設置連通管及切換閥，具備互相支援4.5當采用壓縮空氣泡沫噴淋管保護特高壓換流站換流變壓器時，系統設計應滿足下列規定：a)保護面積應按換流變壓器本體(含散熱器)及集油坑的平面投影面積(重疊部分不重復計算)之和計算。b)泡沫混合液供給強度不應小于12L/(min·m2)。c)泡沫混合液連續供給時間不應小于60min。d)壓縮空氣泡沫噴淋管的設置應能使泡沫覆蓋換流變壓器本體(含散熱器)、貯油柜和集油坑頂面，且每個換流變壓器進出線絕緣套管升高座孔口應設置單獨的壓縮空氣泡沫噴淋管保護。e)系統應同時具備自動、遠程手動控制、就地手動及機械應急啟動方式。系統從啟動至壓縮空氣泡沫噴淋管最不利點噴射壓縮空氣泡沫的時間不應大于2min。f)系統設計還應滿足GB20031的要求。3a)保護每臺換流變壓器的壓縮空氣泡沫炮應為兩門，每門泡沫炮的射程應能覆蓋該換流面；相鄰換流變壓器可共用一門壓縮空氣泡沫炮，其布置高度應保證受建筑構件的影響，并應能使兩門壓縮空氣泡沫炮的射流同時覆蓋換流變壓器頂面的任一部b)每門壓縮空氣泡沫炮的泡沫混合液供給強度不應小于24L/s。d)系統應同時具備自動、遠程手動控制、就地手動及機械應急啟動方式。系統從啟動至炮口利點噴射壓縮空氣泡沫的時間不應大于3min。應與最大一套裝置一致；故障時，應能自動、手動切換到備用設備(裝置),不應影響系統正常運行。5.1.2新建特高壓換流站單套固定式壓縮空氣泡沫產生裝置泡沫混合液設計流量應滿足4.5、4.6條規5.1.4壓縮空氣泡沫產生裝置內部管道宜采用不銹鋼管，管道宜采用焊接或法蘭(金屬纏繞石墨墊圈、不銹鋼墊圈或同等材質)連接方式，DN100及以上管道不應采用溝槽式連接。5.1.5氣液比例混合器以及與泡沫液或泡沫混5.2.2設備間內部根據設備需要及當地氣候環境條件設置供暖、空調、通風、防風沙、防凍及排水設5.2.3布置在設備間的空氣供給裝置進氣宜采用電動百葉窗，排熱宜采用專用導熱排氣管排放至設備間外部。設備間外墻應設置軸流風機，用于事故、檢修及排熱通風。空氣供給裝置進氣的百葉窗應按50%冗余配置，每個電動百葉窗的供電和控制回路應單獨設計，電動百葉窗應能進行巡檢并將結果上5.3.1固定式壓縮空氣泡沫滅火系統可采用消防管網間接供水、消防泵直接供水、消防水箱直接供水a)水箱有效容積應根據壓縮空氣泡沫產生裝置中水泵設計流量及水箱補水流量經計算滿足滅火系統額定流量下連續工作10min的要求。4b)水箱應分別設置日常損耗和滅火工況補水管，日常損耗補水管不應從消防給水系統引接。水箱應設置2根滅火工況補水管，每根補水管設置1個電動補水閥(緩閉型)。滅火工況補水管宜設置減壓(流量)調節裝置，實現補水流量可控。c)水箱應設置動態液位監測裝置。d)水箱應設置溢流管，溢流管排水能力應大于水箱最大補水量。5.3.4消防泵、泡沫泵、水箱還應滿足GB50974的要求。5.4.1泡沫滅火劑儲存容量應能滿足額定容量下系統連續供給60min的需求，同時應具有50%的裕度及液位監測裝置。5.4.2泡沫滅火劑應符合如下要求：a)泡沫液應選擇環境友好型泡沫液，對設備無腐蝕。b)泡沫滅火劑應采用適用于壓縮空氣泡沫系統的泡沫滅火劑，滅火性能級別和抗燒水平應分別達到GB15308標準中規定的I級和A級。c)油浸變壓器應使用成膜型泡沫滅火劑。e)與泡沫液或泡沫混合液長期接觸的部件應采用耐腐蝕材質制作。6輸運系統6.1管道和閥門的選擇和設置6.1.2壓縮空氣泡沫管應采用加厚級內外鍍鋅無縫鋼管，管徑和壁厚可參考表1。表1干式管道加厚無縫鋼管管徑和壁厚對應表公稱直徑(mm)外徑(mm)壁厚(mm)5567896.1.3管道彎頭宜采用長半徑彎頭(R=1.5DN)。6.1.5壓縮空氣泡沫釋放裝置前應設置獨立的選擇閥，選擇閥前應設置手動檢修閥。6.1.6切換閥、分區閥和選擇閥應采用不銹鋼快開型電動閥，開閉時間不應大于20s,且具有遠程手動控制、自動及就地控制、開閉狀態反饋信號上傳功能。6.1.7切換閥、分區閥和選擇閥應布置在設備間或選擇閥室內。6.1.8系統中的控制閥門應有明顯的啟閉標志。6.2.1水、泡沫混合液和泡沫液的管道水力計算應符合GB50151的有關規定。6.2.2壓縮空氣泡沫管道的沿程阻力損失和局部阻力損失應根據泡沫液類型、泡沫混合液流量、混合比、氣液比以及管道材質和管徑通過試驗測試數據確定。56.3壓縮空氣泡沫輸運管道6.3.1固定式壓縮空氣泡沫滅火系統泡沫液、泡沫混合液管路應設置沖洗、放空設備。6.3.2從選擇閥到壓縮空氣泡沫噴淋系統末端的管道，不應穿越換流變壓器防火墻，應經換流變廣場管溝敷設至換流變防護區。換流變防護區內壓縮空氣泡沫噴淋系統的輸運管道應設置在油坑卵石層下方。6.3.3換流變防護區內壓縮空氣泡沫輸運管道應采用焊接或法蘭連接方式，不應采用溝槽式連接，換流變防護區內法蘭墊片應采用金屬纏繞石墨墊圈、不銹鋼墊圈或同等材質，非換流變壓器防護區內使用的密封圈宜采用金屬纏繞石墨、聚四氟乙烯或同等材質產品。7壓縮空氣泡沫釋放裝置7.1壓縮空氣泡沫噴淋系統宜采用穿孔噴淋管，開孔位置及尺寸應根據保護對象及其布置和系統流量、噴淋管最不利點孔口壓力進行設計，對其保護對象進行全覆蓋；噴淋管應采用不銹鋼管，并應貼墻設置。7.2壓縮空氣泡沫炮可安裝于換流變壓器上部防火墻挑檐上方，布置位置及高度應保證泡沫炮的射流不受阻擋，且應滿足帶電距離的要求，泡沫炮布置方式不考慮帶電檢修。7.3壓縮空氣泡沫炮應符合GB19156的規定，應具有防水、抗爆、耐高溫等防護措施，消防炮本體、電機、控制箱、接線盒及相關連接電纜等應滿足650℃條件下連續使用60min的要求，且應具備遠程手動控制、遙控、就地控制等功能。7.4壓縮空氣泡沫炮的固定支架或設置方式應能滿足其噴射反作用力的要求，并應保證支架或平臺不影響壓縮空氣泡沫炮的旋轉動作。7.5每臺變壓器的壓縮空氣泡沫噴淋管和每門壓縮空氣泡沫炮均應設置獨立的選擇閥，選擇閥具備遠程手動控制、自動及就地控制等功能。8.1固定式壓縮空氣泡沫產生裝置應按一級負荷要求供電，由站內不同段380V或10kV開關柜分別提供一路電源。8.2固定式壓縮空氣泡沫產生裝置低壓動力配電系統配置雙電源轉換開關，雙電源自動切換時間不應8.3固定式壓縮空氣泡沫產生裝置低壓動力配電系統應滿足GB50054、DL/T5460的要求。8.4固定式壓縮空氣泡沫產生裝置低壓動力電纜選型不低于B級耐火電纜，電纜敷設滿足GB50217的要求。9.1固定式壓縮空氣泡沫滅火系統應設置獨立的控制系統，控制系統應支持接入站內火災自動報警系統、消防自動化系統及運行人員工作站等。9.2各防護區域合用的固定式壓縮空氣泡沫滅火系統應能實現各防護區域獨立投退，且不影響其他防護區域滅火系統正常運行。9.3就地手動及消防泵應急機械啟動方式應確保火災時現場操作人員的安全。9.5壓縮空氣泡沫滅火系統的控制系統的啟動順序應符合下列規定：滅火系統接收火災報警系統火警信號后，先打開控制閥門(分區閥和選擇閥)和設備間的電動百葉窗/卷簾門(如有),然后再啟動壓縮空氣泡沫產生裝置。69.7壓縮空氣泡沫產生裝置主套控制器和從套控制器對消防泵、泡沫泵、空壓機和產生裝置內閥門的重要啟動控制信號應滿足兩路輸出獨立配置的要求。壓縮空氣泡沫產生裝置、閥門、電動百葉窗/卷簾9.8壓縮空氣泡沫噴淋系統分區閥遠程手動打開回路中應接入換流變壓器進線開關的分位信號，進行硬回路防誤閉鎖。壓縮空氣泡沫滅火系統聯動控制主機柜應接入換流變壓器進線開關的分位信號，進781編制背景 92編制原則 93與其他標準/文件的關系 94主要工作過程 95結構和內容 6條文說明 91編制背景本文件依據《國家電網有限公司關于下達2024年第二批技術標準制修訂計劃的通知》(國家電網科〔2024〕378號)的要求編寫。本文件編制背景為根據2020年至今固定式壓縮空氣泡沫滅火系統在特高壓換流站的應用經驗，進一步明確或優化技術要求，保障固定式壓縮空氣泡沫滅火系統在特高壓換流站的可靠應用。本文件主要根據以下原則編制：——本文件編制遵循“注重傳承、結合實際、適應發展、協調統一”的原則。歸納吸取現行標準條款相關內容，突出換流變區域固定式消防系統可靠性高的嚴苛要求，規范新建特高壓換流站固定式壓縮空氣泡沫滅火系統設計工作的內容和要求；——本文件編制思路是“現場調研、資料收集、組織編制、意見征求、逐步完善”。編寫組充分了解現有換流站消防系統設計、應用情況及固定式壓縮空氣泡沫滅火系統特點，收集整理相關單位的意見和建議，經過集中編制、意見征求、公司系統內討論、專家審查等過程，最終形成本部分；——本文件的一般規定、設計要求，適用于特高壓換流站設置的固定式壓縮空氣泡沫滅火系統。3與其他標準/文件的關系(1)協調一致性。本文件遵從相關技術領域的國家法律、法規和行業有關規定。(2)知識產權說明。本文件未涉及知識產權：——本文件內容中未涉及的專利、著作權等知識產權；——本文件規范性引用的國內標準化文件中未涉及知識產權；——本文件規范性引用的國際標準或國外標準未涉及知識產權；——本文件未采用國際標準或國外標準編制。(3)參考文獻。本文件主要參考文件：2024年4月，根據公司技術標準制修訂計劃，成立標準編寫組，明確各單位編寫內容。2024年4月，編寫組召開第一次工作會議，確定了標準編寫大綱。2024年4月，編寫組完成了標準初稿的編制。2024年4月，修改形成征求意見稿，采用發函方式在系統內及相關單位和專家廣泛征求意見。2024年4月，編寫組根據收集到的修改意見，修改形成了標準送審稿。2024年6月，公司特高壓技術標準分專業工作組(TC02/SC01)組織召開了標準審查會，審查結論2024年6月，修改形成標準報批稿。本文件是Q/GDW12033《特高壓換流站固定式壓縮空氣泡沫滅火系統應用技術規范》的第2部分。Q/GDW12033由以下5個部分構成：——第1部分：通用技術要求(已發布)。目的是規范特高壓換流站固定式壓縮空氣泡沫滅火系統——第2部分：設計(已發布)。目的是規范特高壓換流站固定式壓縮空氣泡沫滅火系統的一般規——第3部分：施工及驗收(已發布)。目的是規范特高壓換流站固定式壓縮空氣泡沫滅火系統進——第4部分：運維(已發布)。目的是規范特高壓換流站固定式壓縮空氣泡沫滅火系統的運行及操作、系統巡視、定期工作、維保檢測、故障處理、技術管理、備品——第5部分：檢修(已發布)。目的是規范特高壓換流站固定式壓縮空氣泡沫滅火系統的檢修基這5個部分標準可分別獨立使用。本文件代替Q/GDW12034.1—2020《特高壓換流站固定式壓縮空氣泡沫滅火系統應用技術規范第1部分：設計規范》,與Q/GDW12034.1—2020相比，除結構調整和編輯性改動外，主要技術變化說——根據全尺寸長距離壓縮泡沫輸運試驗結論，針對目前工程中最長距離管道，壓縮空氣泡沫輸運時間不大于180s,為保障滅火系統的快速響應，進一步明確了系統從啟動至炮口噴射壓縮空氣泡沫響應時間要求(見4.6d);——根據特高壓換流站全尺寸實體火災試驗結論，提升滅火系統管網的抗干燒能力，增加了壓縮空氣泡沫輸運管道在防護區內連接方式及密封材質選擇的要求(見5.1.7);——根據前期工程經驗總結，為提升滅火系統的可靠性和無外接水源條件下一定時間內的滅火能力，結合特高壓換流站全尺寸實體火災試驗結論，增加了壓縮空水持續時間的要求(見5.3.1);——根據前期應急處置和工程應用經驗，為防止補水量過大造成緩沖水箱中水滿溢至設備間內其他設備，增加了緩沖水箱設置溢流管設計和排水溝排水能力的要求(見5.3.3);——根據滅火系統運維檢修及應急處置便捷，增加了泡沫液容量及液位監測要求(見5.4.1);——根據前期工程經驗總結，保障壓縮空氣泡沫噴淋滅火系統和壓縮空氣泡沫炮滅火系統可以針對同一臺換流變壓器同時施加滿足要求的壓縮空氣泡沫，增加了壓縮空氣壓縮空氣泡沫炮滅火系統的連通措施要求(見6.1.4);——為避免換流變壓器防護區內壓縮空氣泡沫輸運管道不必要的穿越防火墻等情況，增加了壓縮空氣泡沫輸運管道在防護區內敷設方式的要求(見6.3.2)。本文件按照《國家電網有限公司技術標準管理辦法》[國網(科/2)227—2022]的要求編寫。本文件主題章分為6章，由一般規定、固定式壓縮空氣泡沫產生裝置、輸運系統、壓縮空氣泡沫釋放裝置、系統供電、控制與操作組成。本文件兼顧了不同類型固定式壓縮空氣泡沫滅火系統設計要求，本著“注重傳承、結合實際、適應發展、協調統一”等原則，給出了特高壓換流站固定式壓縮空氣泡沫滅火系統設計要求，以指導固定式壓縮空氣泡沫滅火系統在特高壓換流站的設計工作開展。這2本文件第4.2條中，規定了將壓縮空氣泡沫噴淋管、壓縮空氣泡沫炮分別由獨立的固定式壓縮空氣本文件第4.5和4.6條中，為測試壓縮空氣泡沫噴淋系統和壓縮空氣泡沫炮系統的響應時間，國網安徽省電力有限公司電力科學研究院研制了研建了699m、406m、261m等3種長全尺寸壓縮空氣泡沫系統管道輸送平臺，根據全尺寸壓縮空氣泡沫輸運實驗結果：水平管道中平均流速為7m/s～8m/s,垂直管道中平均流速為1.6m/s～4.3m/s,受重力影響，垂直管道流速為水平管道流速的25%～50%。根據換流站內壓縮空氣泡沫輸運管道設計特征和滅火要求，規定了壓縮空氣泡沫滅火系統通過不同末端本文