消防喷淋系统在核电站中的应用

雍政

【摘 要】针对主变压器A/B/C三相和厂用变压器变A/B两相以及备用主变和备用厂变的火灾风险，核电站为每一个变压器设计了一套自动高速水喷雾灭火系统进行保护，能够及时扑灭变压器的火灾，最大程度地减少设备损失。论文对核电站消防喷淋系统组成和原理进行了介绍，以帮助维修人员进一步了解该系统。

【Abstract】For the fire risk of all transformer， such as A/B/C three phases main transformer， A/B two phases station transformer， standby main transformer and standby station transformer， the nuclear power plant designed a automatic high speed water spray system for each transformer， the transformer can be extinguished in time to minimize equipment loss. The composition and principle of fire sprinkler system in nuclear power plant are introduced in this paper， to help maintenance personnel to learn more about the system.

【关键词】火灾；消防喷淋；组成；原理

【Keywords】fire； fire sprinkler； composition； principle

【中图分类号】TM621.9 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）04-0159-02

1 引言

JPT消防喷淋系统由消防水分配系统（JPD）或厂区消防水分配系统（JPU）接至雨淋阀组的水源部分、雨淋阀组、管网及高速水雾喷头组成。当火警发生时，火灾探测系统（JDT）会自动使雨淋阀打开，水通过喷头高速喷射到变压器进行灭火。

2 JPT消防喷淋系统的组成及原理

JPT系统的系统结构图和系统注释如下图1 所示：

2.1 雨淋阀

本文介绍的JPT系统所用的雨淋阀是美国TYCO公司的DV-5型膜片式雨淋阀。DV-5型雨淋阀是膜片式阀门，依靠膜片腔中的水压将膜片保持在关闭位置，抵住水源侧压力。DV-5型雨淋阀处于准工作状态时，从系统主控制阀入口侧接出的配管通至膜片腔，向其中加压。

当膜片腔内压力迅速下降，作用在膜片上使膜片保持在关闭位置的差压力减小，当低于阀门脱扣点时，供水侧压力迫使膜片开启，水流入灭火系统侧管道，从而喷淋。

由雨淋阀的工作原理可以得出，雨淋阀开启的关键在于将膜片腔中的压力降低，使其低于供水侧压力，从而打开膜片，水即可进入灭火系统管道进行喷淋灭火，这个过程我们称之为雨淋阀泄压开启。

雨淋阀开启的关键在于泄压，其泄压开启方式有：

①通过单独设置的湿式探测管网玻泡破裂排水，使雨淋阀泄压开启。

②就地开启紧急泄压阀，使雨淋阀泄压开启。

③变压器区域的感温电缆和红外火焰探测器同时报警，联动信号启动雨淋阀上的电磁阀，使雨淋阀泄压开启。

④主控消防联动控制按钮站1JDT001HC-2上按钮操作，启动雨淋阀上的电磁阀，使雨淋阀泄压开启。

⑤按下就地JDT系统电磁阀箱上的控制按钮，启动雨淋阀上的电磁阀，使雨淋阀泄压开启。

2.2 电磁阀

电磁阀位于雨淋阀隔膜腔泄压回路上，正常工作时，电磁阀关闭，雨淋阀压力保持，雨淋阀关闭；电磁阀开启，雨淋阀泄压开启。在雨淋阀关闭、开启转换过程中，电磁阀发挥了重要作用。下面重点介绍电磁阀动作逻辑。

电磁阀的开启信号有三种：

①电磁阀箱控制按钮直接手动开启电磁阀；

②消防联动控制台启动按钮操作，按钮站继电器常开触点闭合开启电磁阀；

③电磁阀箱继电器接收模块箱内输入输出模块的输出信号（由火警主机联动主板发出的联动信号控制输出），继电器常开触点闭合开启电磁阀。

电磁阀主要涉及电磁阀箱、模块箱、继电器箱、消防联动控制按钮站等设备，对于JPT系统来说，共有7个雨淋阀组，分别对应7个电磁阀，每一个电磁阀都对应有一个电磁阀箱和模块箱。

电磁阀箱是电磁阀动作的直接驱动单元，它与电磁阀直接相连，电磁阀箱内部主要由一个手动控制按钮、一个接线端子排、一个继电器、一个断路器构成。电磁阀箱的工作电压为24V，来自对应的模块箱，由断路器接入。若需要隔离电磁阀，只需将断路器断开即可，切断电磁阀电源。

2.3 模块箱

模块箱的内部主要由ATCAV输入输出模块构成，ATCAV模块通过探测回路接入火灾报警控制器，当区域内发生火灾，且满足红外火焰和感温电缆同时报警时，火灾报警控制器的联动主板会通过探测回路给ATCAV模块发出消防联动输出信号，该信号传送给对应的电磁阀箱，驱动电磁阀箱内部的继电器，从而间接启动电磁阀，触发高速水喷雾灭火系统。

模块箱的功能主要有2个：

①联动输出功能：接收火警主机联动主板的联动信号，对应输入输出模块输出端闭合，控制电磁阀箱继电器的5、9号常开触点闭合，启动电磁阀。

②监视功能：输入输出模块的输入端接收压力开关的动作反馈信号及对应手动阀门的动作反馈信号，监视变压器区域消防系统状态。

动作压力开关触发动作报警信号，该信号送往继电器箱内对应的中间继电器，由继电器触点分成2路反馈信号，一路送往模块箱内的ATCAV模块，通过探测回路反馈给火灾报警控制器，另一路送往主控室消防联动控制按钮站进行报警显示。

2.4 区域控制盘

消防联动控制按钮站位于主控室的琴台机柜1JDT001HC-2上。JPT系统的7个雨淋阀组皆可从该站上直接手动启动。按钮站上的每一個变压器区域消防控制主要由2个启动按钮、1个停止按钮、1个启动指示灯和1个停止指示灯构成。当需要从按钮站上直接启动对应区域消防联动时，首先确认该区域的停止指示灯亮，再同时按下2个启动按钮，从而启动对应电磁阀，雨淋阀泄压开启，对应压力开关的动作反馈信号通过继电器箱的中间继电器常开触点闭合送至按钮站，启动指示灯亮。

3 JPT消防喷淋系统的常见故障及分析

3.1 模拟火警信号试验主控报警未触发

故障描述：JPT系统模拟火警信号实验，现场报警正常，但该报警未在主控室火警琴台正常触发。

事件分析：后经仪控人员和工程人员核实，发现是火警控制主机画面问题导致报警未能在主控火警琴台触发，现已修改画面处理。

3.2 JPT系统误喷淋

故障描述：火警琴台显示厂变A区域消防喷淋启动指示灯点亮、就地无火情但雨淋阀喷淋。

故障分析：现场触摸电磁阀存在热感；手指伸入电磁阀泄压回路，管壁存在淋湿现象。由此确认喷淋由电磁阀动作引发。JPT消防喷淋系统电磁阀箱内继电器为常开触点，其闭合使电磁阀励磁。发生消防水喷淋是因为电磁阀箱内的继电器锈蚀，引起常开触点的绝缘电阻值下降，从而触发了喷淋。

5 结语

本文详细讲解了消防喷淋系统的组成和原理，总结了消防喷淋系统的常见故障及分析。对后续机组或其他电厂维修人员学习了解消防喷淋系统具有一定的指导意义。