Полный текст статьи
Печать

Ежегодно на объектах энергетики из-за большого количества пожаров происходит гибель и травматизм людей, уничтожение государственного имущества. В связи с этим государство несет значительные потери, связанные с пожарами. Поэтому системы пожарной безопасности должны обеспечивать требуемый уровень безопасности людей [1].

Учитывая нехватку денежных средств, противопожарная защита объектов энергетики должна быть экономически эффективной и оправдывать затраченные на неё средства. Из имеющихся средств, путем расчетов и анализа статистических данных, необходимо получить максимально эффективную противопожарную защиту.

Гидроэлектростанции являются составными элементами энергетического комплекса Российской Федерации.

В качестве примеров пожаров на гидроэлектростанциях можно вы­делить следующие:

-               12 мая 2010 г. в результате сильного задымления на монтажной площадке Нижнекамской ГЭС у города Набережные Челны (Татарстан) один человек погиб и десять пострадали. Задымлению предшествовал хлопок на монтажной площадке. Все параметры работы электрической станции в норме, разрушений нет;

-               27 февраля 2008 г. произошел пожар на Рыбинской ГЭС в Ярославской области. Произошло возгорание на крыше основного здания гидростанции, горела кровля на площади 300 м2. Через 2,5 часа очаг возгорания был ликвидирован. Жертв и пострадавших не было, основное оборудование ГЭС не пострадало. Происшествие не отразилось на выработке электриче­ской энергии ГЭС. Оперативно в работу была запущена резервная линия;

-               12 сентября 2007 г. на Новосибирской ГЭС произошел пожар на блочном трансформаторе. Все люди были эвакуированы из здания ГЭС, никто не пострадал. Нагрузка станции, которая обеспечивает электроэнергией часть Советского и Ленинского районов Новосибирска, была снижена до нуля. Полностью потушить пожар удалось через два часа;

-               13 июня 2007 г. произошел пожар на Жигулевской ГЭС в Самарской области. Загорелся мусор в одной из так называемых «банок» ГЭС (размером 40x40 м). Возгорание привело к сильному задымлению. Пожару был присвоен 2-й номер сложности. С огнем боролись пожарные Тольятти и Жигулевска. Пожар был потушен через 4,5 часа;

-               19 августа 2006 г. на Бурейской ГЭС (Приамурье) вышел из строя блочный ТС 4-го гидроагрегата. Причиной аварии стало межвитковое замы­кание высоковольтной обмотки трансформатора. Во время сбоя последова­тельно сработали все защиты. ТС вывел из работы оперативный персонал, т. е. не последовало ни пожара, ни взрыва, пострадавших нет. Однако полом­ка привела к длительной — более месяца-остановке гидроагрегата;

-               10 октября 2001 г. из-за землетрясения на Байкале произошла авария и возник пожар на подстанции Иркутской ГЭС. Причиной аварии стало замыкание на одном из ТС подстанции. Через час пожар был ликвидирован. На энергоснабжении города и предприятий это не отразилось.

ГЭС, построенные в 1950—1960 гг., не отвечают современным требо­ваниям пожарной безопасности. Поэтому необходима реконструкция зда­ний и сооружений ГЭС в целях приведения уровня пожарной безопасности к современным требованиям.

Рассмотрим в качестве примера Нижегородскую ГЭС.

Необходимость разработки технических условий по пожарной безопасности для реконструкции Нижегородской ГЭС обусловлена:

-               отсутствием норм проектирования, отражающих специфику противопожарной защиты для указанного объекта;

-               количество подземных этажей ГЭС более одного;

-               здание ГЭС является сложным и уникальным;

-               имеются отступления от действующих нормативных документов по пожарной безопасности.

Комплексное обследование объемно-планировочных и конструктив­ных решений производственного здания, выполненное ООО НПП «СКАТ» совместно с Академией ГПС МЧС России, выявило большое количество отступлений от требований нормативных документов по пожарной безопасности.

В качестве основных отступлений из выявленных (всего 50) можно выделить следующие:

в местах установки маслонаполненных трансформаторов в стенах здания ГЭС имеются оконные проёмы;

-               к главному корпусу ГЭС со стороны нижнего бьефа предусмотрен подъезд для пожарной техники только с одной стороны;

-               выходы из подземных этажей ГЭС выходят в машинный зал и непосредственно наружу не ведут, а лестничные клетки выполнены типа Л2 и являются смежными для нескольких пожарных отсеков;

-               лестничные клетки в здании главного корпуса открытые внутрен­ние типа Л2, тамбур-шлюзов и подпора воздуха не имеют;

-               в кабельных галереях и тоннеле предусмотрено автоматическое пожаротушение распылённой водой, что не является объёмным средством пожаротушения;

-               в главном корпусе на отметках 74.500 и 70.000 расположены помещения категории Б;

-               в подагрегатном пространстве конструктивные решения, обеспечивающие задержание всего объема масла, вылившегося из емкости, или применение устройств маслоотвода в специальную емкость отсутствуют (п. 2Л6 РД 153-34.0-49.101-2003);

-               лестницы металлические и с железобетонными ступенями по металлическим косоурам не обработаны огнезащитными составами;

-               имеются маслопроводы в лестничных клетках;

-               фактическая ширина марша и уклона лестничных маршей, ширина дверей :не соответствует требуемым и т. д.

В случае реконструкции ГЭС необходимо провести согласно ст. I п. 2 ст. 6 п. 2 ФЗ № 123 расчет индивидуального пожарного риска.

В соответствий со статьей 94 Федерального закона № 123 оценка пожарного риска в производственном здании ГЭС должна предусматривать построение полей опасных факторов пожара (ОФП) для различных сценариев его развития и оценку последствий воздействия ОФП на людей. Было построено логическое дерево событий.

Для примера на рис. 1 представлены поля температур (в °С), оптиче­ской плотности дыма (Нп/м), скоростей (м/с) и схемы течения в продоль­ном сечении машинного зала, проходящем через место возгорания, через 15 мин от начала пожара в случае возгорания упаковки на ремонтной площадке машинного зала.

Результаты расчетов показали, что условие безопасной эвакуации людей не выполняется при некоторых сценариях пожара при отсутствии системы дымоудаления.

Величины индивидуального пожарного риска в производственном здании ГЭС с учетом и без учета дымоудаления представлены в табл. I и 2.

Нормативные значения пожарного риска на производственных объ­ектах определяются ст. 93 (п. 3) ФЗ № 123.

Величина индивидуального пожарного риска в зданиях, сооружениях, строениях производственных объектов не должна превышать 1•10 -6 год .

Для производственных объектов, на которых обеспечение величины индивидуального пожарного риска, равной 1•10 -6 год-1, невозможно в связи со спецификой функционирования технологических процессов, допус­кается увеличение индивидуального пожарного риска до 1•10 -4 год-1. При этом должны быть предусмотрены меры по обучению персонала действи­ям при пожаре и по социальной защите работников, компенсирующие их работу в условиях повышенного риска.

Результаты расчета величины индивидуального пожарного риска в машинном зале и кабельных галереях показали, что расчетные значения индивидуального пожарного риска не превышают нормативного значения 1•10 -4 год-1, как в случае использования механического дымоудаления, так и в случае его отсутствия (кроме сценария 4 - горение кабелей в кабельных галереях ГЭС). Однако условие безопасной эвакуации людей выполняется только при наличии системы механического дымоудаления.

Так же риск превышает нормативное значение в случае частоты пожара для электростанций, равной 2,2*10-5 м2 год-1 [3], и составляет в кабельных галереях здания ГЭС 8,5*10-3 год-1 и в машинном зале ГЭС 5,67*10 -2 год-1 без учета работы системы дымоудаления.

Выявлен сценарий пожара, при котором величина индивидуального пожарного риска удовлетворяет нормативному значению 1•10 -4 год-1, но условие безопасной эвакуации людей, находящихся в машинном зале или кабельных галереях ГЭС, не выполняется. Также анализ статистических данных определяет наиболее вероятной причиной пожара на ГЭС - короткое замыкание. При этом максимальное значение пожарного риска полу­чено для сценария - горение кабелей. Приведенные данные позволяют сделать вывод о необходимости изолировать кабельные галереи в целях повышения уровня пожарной безопасности зданий ГЭС.

Были предложены компенсирующие мероприятия для каждого из выявленных отступлений. Например, предусмотрена система противодым- ной вентиляции путей эвакуации и СОУЭ 4-го типа.

Предложено оборудовать пожарные отсеки, на которые было разбито здание, недостающими системами пожарной безопасности (автоматиче­скими установками пожаротушения и пожарной сигнализации, противо- дымной защиты, оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре, внутреннего противопожарного водопровода и аварийного освещения).

Только применение современных методов прогнозирования динамикиОФП позволяет обосновать отступления от существующих норм пожарной безопасности и разработать эффективные компенсирующие мероприятия.