特高压直流输电是指±800kv以上的直流输电及相关技术,具有建设成本低、磁场干扰小、输送容量大、输电距离远、电压等级高、油浸式变压器集中等特点,为我国实施“西电东送”战略的核心技术和推向世界的品牌。特高压直流换流站火灾风险主要集中在油浸式变压器组,如果初期处置不力,易引发大面积流淌火灾,造成巨大经济损失和社会影响。为有效应对此类火灾事故,特制定本要点。

一、油浸式变压器火灾事故特点

(一)结构密闭,灭火难度大。油浸式变压器由器身、油箱、冷却装置、保护装置和出线装置组成。由于油浸式变压器有严格的密闭性要求,在制造和安装过程中各个结构处在高封闭状态,发生火灾时,起火介质在内部被变压器钢质外壳隔离,灭火剂不能有效打击火点,降低了处置效率。

(二)多质并存,燃烧发展快。变压器内部由变压器油、电缆纸、漆布、木材浸渍纸等易燃和可燃物质组成。发生火灾时,变压器温度快速升高、蓄热强度大,变压器油受热分解产生氢气和烃类等易燃气体,导致固态、液态、气态易燃可燃物质并存燃烧、相互作用,燃烧速度加快,火灾扑救难度大。

(三)设备带电,触电危险高。换流站属于特高压带电场所,阀厅周围高压线、变压器、换流阀等设备密布,在输电电压达到±800kv以上、设备正常运行的情况下,人员的安全距离必须大于15m。火灾扑救中若现场未能及时断电,在举高、射水或近距离接触时,人员存在触电危险,给初期处置带来极大困难。

(四)场所特殊,灾害情形重。换流站阀厅为大跨度大空间钢结构建筑,一旦变压器发生火灾形成流淌火,会导致整个阀厅全面燃烧,在高温烘烤下短时间内结构失去承载能力,发生扭曲变形、坍塌倒塌,对内攻灭火人员造成极大威胁,阻碍救援行动开展。

(五)地处偏远,水源补给难。按照国家《作业场所工频电场卫生标准》,作业场所工频电场最高允许量为4kv/m,据此特高压换流站一般建设在城市郊区,距离消防站较远,周边水源缺乏,给现场灭火供水保障带来一定困难。

二、接警调度

当接报辖区特高压直流换流站发生火情时,119消防调度指挥中心应按照充足有效原则,精准调派消防救援队伍、辖区专职消防力量及社会联动力量到场处置,并上报省级消防救援总队和应急管理部门。

省级应急管理部门和消防救援总队立即向省级党委政府、应急管理部及消防救援局报告灾情,启动本级应急预案,调集周边所属应急救援力量增援,主要领导带队赶赴现场,成立指挥部,指挥协调各方力量开展灭火救援行动;省级政府、应急管理部门相关领导及辅助指挥人员,立即到指挥中心值守,加强与公安、环保、医疗、通信、供水、能源、电力等部门和行业系统的沟通联络,指导现场力量会同厂区技术人员研判起火部位、危害程度和工艺处置措施,明确救援任务分工;做好灾害现场与上级部门的音视频连线,每1小时报告一次灾情动态。

三、处置程序和措施

(一)风险评估。查明换流站基本情况,有无人员受到火势威胁,人员数量、所在位置、伤势情况等;查明换流站、交/直流变压器、阀厅等起火部位、燃烧状态、火势蔓延途径和发展趋势,以及可能造成的危害和影响范围;查明现场是否断电,阀厅是否受到火势威胁,以及现场有无触电危险。

(二)现场管控。根据事故严重程度划定警戒范围,疏散周边群众,协调交警部门疏导道路交通,以便救援力量及时到场;严格管控警戒范围内人员及车辆进出,安排专人负责救援车辆疏导和定位,确保救援现场紧张有序;综合使用热成像仪、测温仪等装备,对现场进行不间断监测,适时调整警戒范围;在未完全断电的情况下,人员和车辆装备距离高压设备、线路安全距离必须大于15m,不得盲目向带电设备、线路射水。

(三)安全防护。救援人员应根据现场情况做好安全防护工作,穿着全套灭火防护装具。抵近灭火人员应佩戴空气呼吸器,穿戴好防静电内衣、绝缘服、绝缘手套等个人防护装备。

(四)处置要点。坚持在党委政府统一领导下开展灭火救援行动,贯彻“先控制、后消灭”战术原则,第一时间调集灭火和社会联动力量,采取快速侦察、强攻近战、冷却抑爆、筑堤防护、破拆分割、逐个歼灭等技战术措施进行科学处置。

1、现场警戒。在灭火救援行动中要始终强化安全警戒,避免触电伤害,防止油浸式变压器箱体、油箱爆炸等突发情况造成人员伤亡。

2、侦察断电。第一时间进入主控室,全面掌握事故部位、燃烧状态、蔓延情况、油温和液位等灾害要素,立即停用故障起火变压器。若单台变压器火灾已经发展到猛烈阶段,必须及时果断对变压器组采取断电措施,并对临近用电设备实施断电,在此前提下方可进行灭火。

3、冷却保护。油浸式变压器起火初期控制尤其关键,必须迅速果断、分秒必争,及时启动固定消防设施处置初期灾情,尽可能在火势扩大之前,强攻近战打击火点,实施大流量冷却保护,直至变压器油温降低至燃点(一般为165℃)以下。快速扑灭地面流淌火后,转入全面持续冷却阶段。

4、泡沫覆盖。油浸式变压器流淌火扑救宜全程采取全泡沫灭火战术,按照一次持续灭火不低于30分钟实施供给,备足泡沫。优先选用配置全自动泡沫比例混合器系统的高喷消防车作为主战车,提前做好泡沫加注准备,防止供给中断。

5、堵截蔓延。处置过程中,应时刻注意变压器油泄漏部位及方向,及时在变压器处设置围堰,将泄漏的变压器油引入导油沟,并实施泡沫覆盖;在阀厅与变压器套管连接部设置泡沫枪、炮阵地,必要时将相邻的变压器油放空,排入导油沟,防止火势蔓延扩大。

变压器一般设有7个放油阀,冷却器侧下部主管路有2个DN40放油阀,油箱本体下部有2个DN50放油阀,分接开关油箱底部有3个DN50放油阀,具体位置见下图。

变压器放油阀位置图

6、供液组织。现场指挥部应当及时组织力量,通过远程供水系统直接供水、环卫车辆运水供水、局部市政管网增压等方式,确保火场供水不间断。必要时一次性批量调集泡沫,设置泡沫供给编队,保障现场泡沫供给。

(五)现场移交

1、事故处置完毕后,应当全面、细致检查清理现场,视情留下必要力量实施监护或配合后续处置,并向事故单位或有关部门移交现场。

2、撤离现场时,应当清点人员、整理器材装备。归队后及时检查保养装备,补充油料、器材等消耗品,恢复战备状态,并向上级报告。

(六)特别警示

1、正确选择灭火药剂与释放方式。当油浸式变压器发生爆裂起火,需采用泡沫灭火,将泡沫喷射到破裂、起火部位进行覆盖,借助水雾和泡沫的冷却、窒息、乳化、隔离等作用实现迅速灭火,也可从破裂口将泡沫注入变压器内部进行覆盖灭火,还可采取变压器内部氮封保护、干粉泡沫联用灭火等方式灭火。当变压器故障出现爆裂导致内部发生着火时,可采用排油充氮方式灭火,先通过放油阀放出部分变压器油(约到箱盖下部200mm左右,泄油量10吨左右),再从上部破裂口将氮气注入变压器油箱内部,实施氮封保护措施,隔断变压器油与空气接触,防止复燃。

2、防止流淌造成火势蔓延扩大。当地面出现流淌火时,应当组织人员搬运沙袋,在变压器防火墙前后设置围堰实施堵截设防,防止流淌火倒灌入后部阀厅,导致事故扩大或造成人员伤亡。

3、科学把握放油时机。如因绝缘柱等部件导致变压器顶盖起火,外部采用泡沫灭火剂灭火,同时打开变压器下部的油阀放油,使油面低于着火处,并向变压器外壳射水冷却降温,把变压器油通过管路导入到导油沟。切忌:若变压器内部故障引起着火时,不能轻易放油,以防止变压器内部油蒸气达到爆炸极限,发生爆炸。

4、准确掌握放油方法。救援人员应当佩带空气呼吸器进入隔声间,将放油阀门打开放油,引入储油池内,并采取相应措施防止燃烧(可在变压器油坑内放置鹅卵石以起到降温散热作用,或预设泡沫枪炮覆盖冷却保护)。

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