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摘要 火力发电厂生产环境恶劣，消防危险因素多，一旦消防系统发生故障、损坏到最后瘫痪，将严重威胁火力发电厂的生产安全。本文对火力发电厂消防系统在运行过程中存在的风险进行调查研究，分析与投运时间、各灭火子系统及生产区域的关系，提出一个有效的消防系统风险管理对策—消防系统管理和维保，合理控制消防系统在运行中的风险，保障火力发电厂的消防安全。
关键词 火力发电厂 消防系统 风险 管理 维保
随着火力发电厂的建设和生产规模越来越大，对消防系统设施的投入也越来越大，消防安全隐患也越来越多。火力发电厂对消防系统的安全运行也非常重视，但消防系统在投入运行后，由于生产环境恶劣以及后期运行管理不到位等各方面的原因，消防系统存在很大的风险，进而严重威胁火力发电厂的生产安全。
1、火力发电厂生产环境特点及消防系统配置
火电厂的生产环境有几个明显的特点：①电气设备多，分布面广，构造复杂；②高温高压设备多；③易燃、易爆和有毒物品多；④工作环境恶劣，如煤仓和输煤区域的煤粉尘等[1]。这些特点表明，火力发电厂生产环境相当复杂，潜在危险性大，消防系统管理中稍有疏忽，潜在的危险会转化为安全事故。
根据国家规定，对单台容量300MW机组及以上容量的发电厂，科学设置了以下几类固定式灭火系统 [2]：①火灾报警系统；②自动水消防系统；③气体灭火系统；④低倍数泡沫灭火系统；⑤消火栓灭火系统；⑥干粉灭火系统；⑦火探管灭火系统；⑧消防给水供水系统 ⑨其它被动防火系统等。
2、火力发电厂消防系统存在的风险及产生原因
存在的风险：①故障：是指消防系统设备在运行中由于老化、磨损、外部干
扰或人为因素等，部分丧失所要求的特定功能。譬如报警控制器液晶面板显示模糊、探测器误报警等。设备故障會造成消防系统局部工作不正常，最终影响到整个消防系统。②损坏：是指消防系统设备的运行受到自然或非自然的因素完全丧失所要求实现的特定功能。譬如探测器不能报警、储气瓶阀门损坏等。设备损坏造成消防系统局部瘫痪，严重的损坏将使整个系统瘫痪。
系统风险产生的内在原因：①设备自身老化。消防系统设备具备一个正常的老化寿命，在使用过程中自身会老化直至不能使用，譬如电缆橡胶皮的硬化，电池的充放电效率减低等；②设备正常磨损、消耗。消防系统设备存在正常的磨损和消耗，在长期的使用后会超过其使用寿命，导致系统损坏，如水系统的垫片、经常开闭的保护继电器、减压阀门等。
系统风险产生的外在原因：①外部不利环境。火力发电厂有毒有害气体多，辐射强烈，会对消防设备进行物理化学侵蚀；电磁场干扰大，对消防系统设备造成电磁干扰；高温高压设备多，使消防设备老化加速。②人为因素。相关人员的操作不当、有意、无意损坏、挪作它用甚至偷盗等，会对消防系统设备造成故障和损坏。譬如使用者不按照操作规程进行操作；输煤栈桥洒水降尘时对消防设备冲水；盗用消防设备部件等。
3、消防系统风险与投运时间、各灭火子系统及生产区域的关系
3.1 消防系统风险与投运时间的关系研究
2010年公安部上海消防研究所灭火理论研究室抽样调查了内蒙古10个火力发电厂，对消防系统风险次数进行了统计，汇总处理以后如下表1所示：
研究小组对各个火力发电厂的消防系统风险次数进行统计分析，进而研究消防系统投运时间与风险大小的关系，调查中个别案例与总体走向趋势不一致，但如表1中趋势所示：消防系统投运时间越短，消防系统数风险相对越小；消防系统投运时间越长，消防系统风险就较大。
3.2 消防系统风险和各灭火子系统的关系研究
以火力发电厂常规设置的固定式灭火系统作为重点研究对象，对各个灭火子系统发生的风险次数进行统计、汇总、分析、可得出如下表2所示的各灭火子系统的风险分布统计表。
从表中可以看出，火力发电厂消防系统风险主要集中在火灾报警系统、消火栓灭火系统及自动水消防系统上，其中最多的是火灾报警系统。产生这样的结果是因为以下原因：
（1）、火灾报警、消火栓及自动水消防系统在电厂内分布范围广，设备数量多，特别是火灾报警系统分布最广，数量最多，因此发生风险的次数也多。
（2）、火灾报警系统电气设备多，容易受到粉尘、潮湿、高电磁、高温高压的干扰，设备风险最多。消火栓及自动水消防系统在运行中充满0.5~1.0Mpa的压力水，同时受到外部粉尘、潮湿和高温高压的影响，因此风险也相应较多。
3.3 消防系统风险和火力发电厂生产区域的关系研究
火力发电厂根据其消防系统布置的结构特点，主要由以下几个区域组成：集控楼区域、汽机房区域、锅炉房区域、输煤系统区域、脱硫系统区域，网控楼区域、其它区域[3]。由于各个区域环境存在较大差异，因此消防系统设备运行的稳定性、故障率及寿命等都存在差异。调研中对各运行区域进行风险统计、分析后可以得出如表3所示：
从表3中可看出输煤系统区域的消防系统风险最大，集控楼、锅炉房、汽机房的消防系统风险次之、网控楼区域的消防系统风险最小。输煤系统由于生产环境最为恶劣，出于降尘需要频繁冲水，导致环境潮湿，因此消防设备会受到腐蚀、水冲刷，造成电气设备短路及设备腐蚀，系统风险增大。集控楼、锅炉房及汽机房消防系统设备数量多，在高电磁干扰、高温高压设备影响下，风险概率也随之增加。网控楼、脱硫区域等区域生产环境良好、设备数量少，因此风险概率低。
4、火力发电厂消防系统风险管理对策研究
火力发电厂消防系统设备的正常运行，能够保证在火灾初期及时报警灭火，将损失降低到最少。调研中发现火力发电厂对消防安全非常重视，但消防系统投运后无专业人员管理，容易发生故障甚至瘫痪。
针对导致消防系统风险的内因及外因，本文提出了一个火力发电厂消防系统风险管理解决对策—“消防系统管理及维保”，将保证消防系统设备在运行中处在正常状态，保证火力发电厂的生产安全。
消防系统管理及维保的核心内容由以下几个部分组成：
（1）、由具备专业消防维护资格的消防系统管理人员对消防系统进行的风险管理，及时更换存在风险的零部件，保证消防系统设备处在正常运转状态。
（2）、对火力发电厂的消防设施进行日常巡检、修理、维护及保养，建立消防系统维保档案。
（3）定期对消防系统进行检测，记录检测结果，并配合企业定期开展消防演习，制定消防应急预案。
（4）为火力发电厂生产管理人员提供专业消防培训，协助火力发电厂制定消防系统设备管理制度，并配合消防监督管理部门的年检。。
消防系统管理及维保，能够为火力发电厂提供专业的消防服务，并根据消防系统风险与投运时间、各灭火子系统及生产区域之间的关系，提供合理对策：
（1）根据火力发电厂消防系统投运时间长短，合理配备消防系统管理人员，火力发电厂消防系统投运时间越长，消防系统管理人员应越多，消防系统管理和维保就应越完善，投运时间越短，管理人员就应适当减少。
（2）、火力发电厂各灭火子系统的风险概率各不相同，则在进行管理和维护时，针对风险概率高的灭火子系统，应加大管理力度，增加巡检次数，缩短巡检周期、申请更多的备品备件及易损易耗件；反之，则应减少巡检次数，加长巡检周期，降低备品备件及易损易耗件的数量，譬如应每天对火灾报警系统进行巡检，而对于泡沫灭火系统则可以一周巡查一次。
（3）、各生产区域消防系统风险概率不同，则应对风险概率高的区域加大管理力度，增加巡检次数，缩短巡检周期并申请更多的备品备件及易损易耗件，反之亦然。同时根据各生产区域的地理位置，消防系统管理人员应设置合理的巡查路线，以保证能够迅速、及时、准确的发现消防系统风险并将其排除。
5、结论
“消防系统管理及维保”已经开始在内蒙古各大发电集团下的火力发电厂进行应用，并有成功运行的案例。
“消防系统管理及维保”具有以下特点：
（1）要求的管理人员专业，并同时具备管理和技术技能，能够全面掌控消防系统风险并将风险降到最低。
（2）所提供的管理和维护服务专业，而不是对消防系统设备进行简单的“被动维护”，能够为火力发电厂提供全面而主动的消防系统服务。
（3）服务内容具体、合理而针对性强，譬如合理的巡检路线、备品备件及易损易耗件计划，都能最大程度减低和消除火力发电厂消防系统风险。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词 火力发电厂 消防系统 风险 管理 维保
随着火力发电厂的建设和生产规模越来越大，对消防系统设施的投入也越来越大，消防安全隐患也越来越多。火力发电厂对消防系统的安全运行也非常重视，但消防系统在投入运行后，由于生产环境恶劣以及后期运行管理不到位等各方面的原因，消防系统存在很大的风险，进而严重威胁火力发电厂的生产安全。
1、火力发电厂生产环境特点及消防系统配置
火电厂的生产环境有几个明显的特点：①电气设备多，分布面广，构造复杂；②高温高压设备多；③易燃、易爆和有毒物品多；④工作环境恶劣，如煤仓和输煤区域的煤粉尘等[1]。这些特点表明，火力发电厂生产环境相当复杂，潜在危险性大，消防系统管理中稍有疏忽，潜在的危险会转化为安全事故。
根据国家规定，对单台容量300MW机组及以上容量的发电厂，科学设置了以下几类固定式灭火系统 [2]：①火灾报警系统；②自动水消防系统；③气体灭火系统；④低倍数泡沫灭火系统；⑤消火栓灭火系统；⑥干粉灭火系统；⑦火探管灭火系统；⑧消防给水供水系统 ⑨其它被动防火系统等。
2、火力发电厂消防系统存在的风险及产生原因
存在的风险：①故障：是指消防系统设备在运行中由于老化、磨损、外部干
扰或人为因素等，部分丧失所要求的特定功能。譬如报警控制器液晶面板显示模糊、探测器误报警等。设备故障會造成消防系统局部工作不正常，最终影响到整个消防系统。②损坏：是指消防系统设备的运行受到自然或非自然的因素完全丧失所要求实现的特定功能。譬如探测器不能报警、储气瓶阀门损坏等。设备损坏造成消防系统局部瘫痪，严重的损坏将使整个系统瘫痪。
系统风险产生的内在原因：①设备自身老化。消防系统设备具备一个正常的老化寿命，在使用过程中自身会老化直至不能使用，譬如电缆橡胶皮的硬化，电池的充放电效率减低等；②设备正常磨损、消耗。消防系统设备存在正常的磨损和消耗，在长期的使用后会超过其使用寿命，导致系统损坏，如水系统的垫片、经常开闭的保护继电器、减压阀门等。
系统风险产生的外在原因：①外部不利环境。火力发电厂有毒有害气体多，辐射强烈，会对消防设备进行物理化学侵蚀；电磁场干扰大，对消防系统设备造成电磁干扰；高温高压设备多，使消防设备老化加速。②人为因素。相关人员的操作不当、有意、无意损坏、挪作它用甚至偷盗等，会对消防系统设备造成故障和损坏。譬如使用者不按照操作规程进行操作；输煤栈桥洒水降尘时对消防设备冲水；盗用消防设备部件等。
3、消防系统风险与投运时间、各灭火子系统及生产区域的关系
3.1 消防系统风险与投运时间的关系研究
2010年公安部上海消防研究所灭火理论研究室抽样调查了内蒙古10个火力发电厂，对消防系统风险次数进行了统计，汇总处理以后如下表1所示：
研究小组对各个火力发电厂的消防系统风险次数进行统计分析，进而研究消防系统投运时间与风险大小的关系，调查中个别案例与总体走向趋势不一致，但如表1中趋势所示：消防系统投运时间越短，消防系统数风险相对越小；消防系统投运时间越长，消防系统风险就较大。
3.2 消防系统风险和各灭火子系统的关系研究
以火力发电厂常规设置的固定式灭火系统作为重点研究对象，对各个灭火子系统发生的风险次数进行统计、汇总、分析、可得出如下表2所示的各灭火子系统的风险分布统计表。
从表中可以看出，火力发电厂消防系统风险主要集中在火灾报警系统、消火栓灭火系统及自动水消防系统上，其中最多的是火灾报警系统。产生这样的结果是因为以下原因：
（1）、火灾报警、消火栓及自动水消防系统在电厂内分布范围广，设备数量多，特别是火灾报警系统分布最广，数量最多，因此发生风险的次数也多。
（2）、火灾报警系统电气设备多，容易受到粉尘、潮湿、高电磁、高温高压的干扰，设备风险最多。消火栓及自动水消防系统在运行中充满0.5~1.0Mpa的压力水，同时受到外部粉尘、潮湿和高温高压的影响，因此风险也相应较多。
3.3 消防系统风险和火力发电厂生产区域的关系研究
火力发电厂根据其消防系统布置的结构特点，主要由以下几个区域组成：集控楼区域、汽机房区域、锅炉房区域、输煤系统区域、脱硫系统区域，网控楼区域、其它区域[3]。由于各个区域环境存在较大差异，因此消防系统设备运行的稳定性、故障率及寿命等都存在差异。调研中对各运行区域进行风险统计、分析后可以得出如表3所示：
从表3中可看出输煤系统区域的消防系统风险最大，集控楼、锅炉房、汽机房的消防系统风险次之、网控楼区域的消防系统风险最小。输煤系统由于生产环境最为恶劣，出于降尘需要频繁冲水，导致环境潮湿，因此消防设备会受到腐蚀、水冲刷，造成电气设备短路及设备腐蚀，系统风险增大。集控楼、锅炉房及汽机房消防系统设备数量多，在高电磁干扰、高温高压设备影响下，风险概率也随之增加。网控楼、脱硫区域等区域生产环境良好、设备数量少，因此风险概率低。
4、火力发电厂消防系统风险管理对策研究
火力发电厂消防系统设备的正常运行，能够保证在火灾初期及时报警灭火，将损失降低到最少。调研中发现火力发电厂对消防安全非常重视，但消防系统投运后无专业人员管理，容易发生故障甚至瘫痪。
针对导致消防系统风险的内因及外因，本文提出了一个火力发电厂消防系统风险管理解决对策—“消防系统管理及维保”，将保证消防系统设备在运行中处在正常状态，保证火力发电厂的生产安全。
消防系统管理及维保的核心内容由以下几个部分组成：
（1）、由具备专业消防维护资格的消防系统管理人员对消防系统进行的风险管理，及时更换存在风险的零部件，保证消防系统设备处在正常运转状态。
（2）、对火力发电厂的消防设施进行日常巡检、修理、维护及保养，建立消防系统维保档案。
（3）定期对消防系统进行检测，记录检测结果，并配合企业定期开展消防演习，制定消防应急预案。
（4）为火力发电厂生产管理人员提供专业消防培训，协助火力发电厂制定消防系统设备管理制度，并配合消防监督管理部门的年检。。
消防系统管理及维保，能够为火力发电厂提供专业的消防服务，并根据消防系统风险与投运时间、各灭火子系统及生产区域之间的关系，提供合理对策：
（1）根据火力发电厂消防系统投运时间长短，合理配备消防系统管理人员，火力发电厂消防系统投运时间越长，消防系统管理人员应越多，消防系统管理和维保就应越完善，投运时间越短，管理人员就应适当减少。
（2）、火力发电厂各灭火子系统的风险概率各不相同，则在进行管理和维护时，针对风险概率高的灭火子系统，应加大管理力度，增加巡检次数，缩短巡检周期、申请更多的备品备件及易损易耗件；反之，则应减少巡检次数，加长巡检周期，降低备品备件及易损易耗件的数量，譬如应每天对火灾报警系统进行巡检，而对于泡沫灭火系统则可以一周巡查一次。
（3）、各生产区域消防系统风险概率不同，则应对风险概率高的区域加大管理力度，增加巡检次数，缩短巡检周期并申请更多的备品备件及易损易耗件，反之亦然。同时根据各生产区域的地理位置，消防系统管理人员应设置合理的巡查路线，以保证能够迅速、及时、准确的发现消防系统风险并将其排除。
5、结论
“消防系统管理及维保”已经开始在内蒙古各大发电集团下的火力发电厂进行应用，并有成功运行的案例。
“消防系统管理及维保”具有以下特点：
（1）要求的管理人员专业，并同时具备管理和技术技能，能够全面掌控消防系统风险并将风险降到最低。
（2）所提供的管理和维护服务专业，而不是对消防系统设备进行简单的“被动维护”，能够为火力发电厂提供全面而主动的消防系统服务。
（3）服务内容具体、合理而针对性强，譬如合理的巡检路线、备品备件及易损易耗件计划，都能最大程度减低和消除火力发电厂消防系统风险。
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