李鹏
中国能源建设集团浙江火电建设有限公司 310016
摘要：海上风电场是当前能源战略背景下的重点设施，通过于海上建设，大大降低了对土地资源的利用，且海上大风天气多，为海上风电场的建设奠定了重要的自然环境基础。海上升压站是海上风电场的重要组成部分，其相当于整个海上风电场的心脏，其位置一般处于整个海上风电场的中心。海上风电场风机发的电由35kV海底电缆连接、汇流至海上升压站，经过海上升压站上的2台220/35kV变压器升压后由一回220kV海底电缆接入陆上集控中心，然后接入电网系统中。海上风电场在具备多种优势的同时也有存在些许的不足，尤其是自然条件较差，安全性得不到良好的保障，同时也极易出现火灾。由于海上风电场长时间处于无人值守的状态，就必须要严格做好海上升压站的消防系统。通过消防系统的支撑，能够进一步削减因海上自然因素而导致的风险事件，降低不良事件发生的可能性，促使海上升压站能够有效提升运行的稳定性。本文主要是对海上升压站消防系统进行简介并进行优化分析。
关键词：海上风电场工程；海上升压站；消防系统；优化分析
一、海上升压站消防系统特点及要求
海上升压站消防特点及要求主要从五个方面来阐述，具体内容如下：
1、从消防对象角度来讲，海上升压站是变电站的一种，消防设施能够扑灭带油渍设备或者是电气设备，特别是对于一些油浸式变压器上面最能体现。
2、从结构角度来讲，海上升压站平台全部采用钢构件，有利也有弊，比如说如果在一间很小的空间里面，其可以布置出众多的设备。但若发生火灾时，钢结构会因为热胀冷缩的原因而发生变形，其会严重影响到海上升压站平台的使用，消防设施在此处的作用就是能够保护生产设备和钢结构平台的安全，并且还具有隔热、冷却以及降温效果，进而保证升压站的安全。
3、从施救条件角度来讲，由于平台距离岸边距离较远、且长时间无人值守，如若发生火灾时救援难度也比较大，消防设施的存在却将此问题大大改善，其技术成熟、安全、可靠，并且还带有后台远程自动化控制，可以达到自救的目的。
4、从环境和使用条件上来讲，海上升压站平台位于海洋深处，空气湿度和盐雾腐蚀性也大，而消防设施大多能到具备防腐蚀的特性，能够适应如此恶劣的环境。
5、从海上升压站布置角度来讲，升压站平台内部体量较小，设备众多，所以应当重点考虑消防设施的设置，确保其设置的经济、合理。
由此可见，要想海上风电场工程建设的更加完善，海上升压站消防系统是必不可少的一部分，若发生火灾后果将会很严重，甚至整个风电场都会受到影响。因此，海上升压站消防系统需要完善，保证其能够适应海上恶劣环境，确保海上升压站的设备、平台和巡视、运维人员的安全。
二、海上升压站消防方式
海上升压站的消防灭火系统由保护油类设备及其他辅助用房的高压细水雾灭火系统、保护电气盘柜的火探管式气体灭火系统、移动式灭火器三部分组成。高压细水雾灭火系统由高压泵组、补水增压装置、供水管网、区域控制阀箱组、高压细水雾喷头等组成。高压细水雾系统保护主变压器及散热器、柴油发电机等容易引发B类火灾的设备。对平台上其他所有封闭房间及走道的初期火灾采用高压细水雾系统进行抑止保护；对钢结构平台进行冷却，保证主体结构安全。
高压细水雾灭火系统是海上升压站的最主要的消防系统，覆盖了海上升压站所有的主要设备区域。在海上升压站中，高压细水雾灭火系统在喷雾工作时，压力高，喷洒的面积比较大，保护面积大，能够确保灭火工作顺利开展。
三、消防系统优化分析
（一）提升高压细水雾灭火系统的压力
高压细水雾灭火系统由于工作压力大，对管道的承压能力要求较高。国际上的细水雾水管道压力多控制在35MPa及以上，而在我国，因自然因素或其他等因素的影响，细水雾管道的工作压力一般为8、10、12及14MPa。相比较而言，我国海上升压站高压细水雾灭火系细水雾管道的工作压力与国际相比还有不少的差距。管道压力越大，喷雾时雾滴直径越小，喷射面积就越大，喷射速度越快，细水雾接触火源时压力越大，灭火时间越短，灭火效果也就越好，所用的水量就越少。近年来，随着我国的工业迅速发展，细水雾管路及喷头的承压能力也有所改善，合理提升高压细水雾灭火系统的工作压力，确保系统能够长时间在高压环境下正常工作，进而提高灭火效果。
（二）改善系统持续喷雾的时间与水箱储水量
在高压细水雾灭火系统中，对于最少持续时间规定，喷雾时间控制在15分钟以上，对于一些重要的场所，持续平喷雾时间一般规定在30分钟以上［1］。在火灾模拟训练中，对喷雾时间的长短进行了比较，将20分钟与30分钟进行对比，发现30分钟会更好的火进行控制。站在高压细水雾系统的角度来说，要想更好的控制火势，可以从增加喷雾持续时间和系统储存水量开始。系统补水一般依靠船运生活水，通过国际通岸接头进行补给。由于系统水箱储水量有限，提高系统持续喷雾时间就意味着对水的消耗量增加，需要设计容量更大的水箱。而水箱容量受制于海上升压站平台空间，导致水箱的储水量一般在20m3左右，可在一层甲板可承载的范围内，增设一个容量更大的水箱，不但可以减少补给的次数，也可以有效提高持续喷雾的时间。因此，合理改善系统的持续喷雾时间和水箱储水量，可以显著提高灭火效率。
（三）优化消防泵组
海上升压站消防泵组多采用多级柱塞泵，且据实际调查来看，该消防泵在海上工程中应用范围极为广泛，同时，其具有高扬程的优势。但据实际情况来看，这种多级柱塞泵也存在有较大的局限性，大多为进口，价格昂贵，而且即能耗较大。由于其能耗较高，已经愈加不适用于当前实际形势。随着我国工业的高速发展，需要更多的选用国内的品牌，并且根据海上升压站的整体规模、风险评估等情况来合理设计消防泵数量及泵的类型，同时可在条件允许下适当并联常规泵，以有效降低能效及泵组经济成本。
三、结语：
当前时代背景下，我国的电力领域发展已经不再局限于陆地，已经发展至海上，与陆地上的升压站相比，海上升压站有更大的优势。同时，由于其位于海洋深处，常常会受到各种台风、暴雨的侵袭，消防系统的建设，大大降低了升压站的运行风险。通过持续不断的对海上升压站消防系统进行优化设计，才能够有效的减少建设成本并且延迟其使用寿命，进一步创造更好的经济价值，进而促进我国进海上风电场工程的进一步发展。
参考文献：需修改与海上升压站消防系统相关的，参考文献与本无无关
[1] 《细水雾灭火系统技术规范》（GB50898-2013）
[2]梁海东,汪冬辉,王达峰,陈志力,张俊臣,贺军. 海上风电工程受电启动带负荷试验新方法的研究与应用[J]. 浙江电力,2019,38(02):62-67.
[3]袁飞,王世全. 海上库房在海上风电运维降本增效中的应用[A]. 中国农业机械工业协会风力机械分会.第五届中国风电后市场专题研讨会论文集[C].中国农业机械工业协会风力机械分会:,2018:6.
[4]重庆海装风电工程技术公司海上运维中心技术总监 曾佑清 盛东如东海上风力发电有限责任公司副总经理 闫中杰. 海上风电运维服务探索之运维船[N]. 中国能源报,2017-06-05(018).
[6]王世全,袁飞,温树森. 海上风电备品备件管理平台及库房——机组一体化管理[A]. 中国农业机械工业协会风力机械分会.第五届中国风电后市场专题研讨会论文集[C].中国农业机械工业协会风力机械分会:,2018:4.