海上风电机组新型消防系统应用研究 .pdf

以肖防研究

海上风电机组作为当前新能源的主要组成之一，极大推进了我国清洁能源事

业的发展。随着风力发电装机规模的急剧增长，机组工作年限增长，其事故呈日

益增长趋势。海上风电机组内的可燃物较多，风电机组在发生雷击、电气故障或

者出现过热元件以及明火作业时，特别容易引起火灾。国内外关于海上风电机组

的消防措施，基本采用干粉或气溶胶产品，但该型式的消防系统触发后对人体、

设备、环境会造成一定影响。因此，研发出一种高压细水雾型式的海上风电机组

新型消防系统，兼顾人员、风机设备安全和环境保护，实现“三无”风机消防系统，

进一步提高海上风电机组的能源生产效率及应用价值。

关键词：海上风电机组；新型消防系统；高压细水雾

引言

近年来，随着环保意识的日益提升，国家越来越重视清洁能源的发展，风能

发电方案已经成为全世界可再生能源发展的重要方向之一［1］。风电技术装配是

风电产业的重要组成部分，由于风电机组一般处于无人运维的工作模式，一旦风

电设施因短路、雷击等引发火灾，短时间内就会造成较为严重的后果。

一、海上风电机组新型消防系统的基本内容

（一）技术详情

海上风电机组新型消防系统主要采用高压细水雾的灭火方式。当前以高压细

水雾作为灭火的消防系统，在众多行业当中均可看到其身影，是当前市面上常用

的消防系统。现阶段二氧化碳、七氟丙烷、惰性气体IG-541等产品构建的消防

系统，在实际灭火过程中存在较多的不确定因素，最大问题在于空间不完全密闭

情况下的灭火效率不高，如超细干粉、气溶胶无降温效果，对于电气深位火灾,

只能一次性喷放，复燃几率较高以及对人体和环境都有一定影响［2］。因此，选

用高压细水雾灭火系统作为海上升压站或风电机组的消防系统，可利用其灭火、

降温、降烟机理和优异性能可快速隔离火源、对火灾现场烟雾和有毒气体进行有

效降解和封堵，形成逃生通道，有利于人员疏散和保护消防队员的生命安全，对

人身、设备、环境无伤害，被认为是解决诸多火灾难题的有效手段。

（二）系统结构

高压细水雾灭火系统由高压主泵、稳压泵、电磁阀、过滤器、泵控制柜、水

箱组件、供水管网、辅助变压器、EPS电源、高压细水雾喷头等部件组成［3］。

（三）技术特点

从环保性、效率、安装等方面来看，高压细水雾灭火系统具备安全无污染、

降烟易疏散、易安装维护、绝缘性能好、阻隔热辐射、扑救损失小、灭火效率高

等特点。安全无污染：将水作为主要灭火原料，在降低人员危害的同时，保护环

境。降烟易疏散：对燃烧产生的烟尘进行冲洗，增加现场灭火可操作性，延长火

灾的人员疏散时间，为消防救援争取更多时易安装维护：实际灭火用水相对

较少，常规蓄水即可满足安装条件，并且管道材料轻薄，是耐腐蚀的不锈钢，安

装时间和后勤检修维护非常方便。绝缘性能好：与管道配套的喷头较为细小，在

高压作用下，以水雾进行灭火。完成灭火后，在高温环境下会自行蒸发，最大限

度降低水对电气化设备的损害。阻隔热辐射：灭火系统开始运行后，所产生的水

蒸气可以快速隔绝火源与空气的接触，并且增加空气湿度，弱化火源的燃烧条件,

预先增加即将燃烧物品的湿度，有效阻挡火势蔓延。扑救损失小：在高压细水雾

运行过程中，实际用水量约为喷淋式消防的百分之一，水雾状的灭火方式可以最

大程度降低水对电器的危害，从而增加灭火后的重建效率。灭火效率高：作为结

合了传统灭火方式和气化灭火方式的消防系统，不但可以抑制火势蔓延，同时还

可以实现临时灭火，保障在重大火灾条件下，为消防救援人员争取更多的救援时

间。

二、海上风电机组新型消防与传统消防的应用对比

海上风电机组新型消防系统相较于传统消防系统来说，最大的区别在于应用

方面［4］,如表1、表2所示。

由表1可知，传统的消防系统主要以干粉气溶胶为主，在实际消防应用项目

当中，两种消防物质表现出的消防能力均存在一定的不足之处，传统消防难以满

足当前各种消防预防场景的消防应用需求，仅能满足部分基本场景的消防需求

⑸。

海上风电机组新型消防系统应用主要以高压细水雾为主。对于同类消防应用

项目来说，高压细水雾消防系统体现出较高的应用价值，相较于表1的传统消防

系统来说，消防能力得到较大程度提高,体现出较高的实际消防应用能力及优势。

因此，以高压细水雾为主的海上风电机组新型消防系统才能被应用到海水能源生

产及开发场景当中，从而保证能源的稳定生产和生产场景的安全性，为陆地生产

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