原标题:领先原创技术破解特大火灾安全重大难题
在最大过火面积为362平方米的灭火实验中,49秒就可以灭火……在近日的国家“十三五”科技创新成就展上,北京华扬怡和科技有限公司和国电南瑞集团共同研发的无人驾驶涡扇炮消防车、涡扇炮灭火机器人等吸引了众多目光。
《经济参考报》记者采访了解到,这一系列智能消防装备具有国际领先水平,克服了特高压、储油罐领域火灾防控难题,填补了国内大流量射流喷雾智能灭火技术空白。未来还可拓展应用于森林、化工园区、城市高层建筑等领域,服务于我国经济社会安全发展。
近年来我国消防装备技术得到长足发展,但是随着能源项目、化工园区、高层建筑、地下工程等的不断增多,消防方面的挑战依然非常严峻,也备受社会关注。
特高压领域无疑是典型代表。中国工程院院士、清华大学公共安全研究院院长范维澄在接受《经济参考报》记者采访时表示,换流变大型充油设备是特高压输电核心构成,体量大、储油量多,单台储油量达到200吨,是普通油浸变压器的10倍。一旦发生火灾,会引发爆炸起火,易引燃相邻变压器及阀厅,造成巨大经济损失,并影响电网安稳运行。
值得注意的是,特高压市场主要在中国,国际上没有成熟经验可以借鉴,消防防控领域研究处于“无人区”,如何打造安全可靠的消防解决方案为“大国重器”保驾护航,成为稳定和优化特高压产业链上的痛点。
为解决大型充油设备火灾易发多发问题,国家电网进行科研立项研究。2019年8月,由北京华扬怡和科技有限公司和国电南瑞集团牵头,组织国网江苏省电力、南瑞集团、应急管理部天消所、中国矿业大学(北京)、中国科技大学等国内消防界产学研用单位,开展泡沫细水雾涡扇炮灭火机理研究、火灾试验平台搭建、关键装备研发、实体灭火系列试验、工程应用及标准化等工作。
“这个项目首次构建了针对大型充油设备移动式涡扇炮智能消防综合防控体系。首先,把泡沫和细水这两种变化形式结合起来,研发了移动式远射程、大流量、广覆盖、低水阻轴流式涡扇炮雾发生技术,不仅有利于灭火,还有助于控制火灾的复燃。其次,开发了移动式涡扇炮灭火装备的智能化作业技术,可以自动识别判断现场起火的情况,并以此自主做出灭火作业方位、大小等的调整,从而增加灭火的效率。”范维澄表示。
清华大学核科学与技术博士、北京华扬怡和科技有限公司副董事长兼总经理王德军也指出,这个项目研发了具有独创性的技术装备,比普通灭火装备要节水十分之一,也更加高效环保。同时,还依托换流站采控装置、智能接口装置、变电站消防自动化平台等核心设备及系统,建立数字化智能化的系统,实现消防信息的集中监视、预测感知、应急处置、运维管理和指挥调度,极大地提高变电站消防系统的运维管控水平和火灾应急处置能力。
2020年8月22日,课题组在福建漳州进行了世界输变电技术领域火灾当量最大的实体灭火试验。在真型换流变中注入43吨变压器油,预燃9分钟,达到充分、稳定燃烧状态,真实再现换流变实际燃烧场景,随后启动泡沫细水雾涡扇炮系统,仅消耗2吨水、60升特种灭火剂,就在81秒时扑灭明火,数采中心针对数以百计的温度、含氧量等监测点进行实时监测,充分验证了技术路线的有效性。
2020年10月31日,大型充油设备泡沫细水雾涡扇炮智能灭火技术研究与应用项目通过技术鉴定。鉴定结果认为,该成果为特高压输变电领域的火灾防控提供了关键技术、核心装备及整体解决方案,具有良好的社会和经济效益,项目提出的火灾模型、灭火技术及防控策略等核心技术处于国际领先水平。
据北京华扬怡和科技有限公司董事长孙怡介绍,技术成果已在金华、绍兴、苏州等6座特高压交直流站及10座500KV变电站开展工程实施。
“泡沫细水雾灭火新技术还可拓展应用至储油库、森林、化工园区、城市高层建筑等领域,同时智能化研发也在进一步推进,未来装备的先进性将进一步提高,应用前景很大。”范维澄表示。
相关的探索已经展开。2021年5月11日,课题组在濮阳基地开展了“200立方米储油罐全尺度灭火试验研究”,过火面积高达362平方米,灭火时间49秒。
王德军透露,目前技术成果产业化的进程也在加快,将在南京、杭州、重庆等多地建设一些新的数字化总成工厂满足市场需求。
值得注意的是,当前泡沫细水雾涡扇炮智能灭火技术也存在应用难、落地难的情况。为进一步织密重点消防领域安全防护网,专家学者建议,应提高对特种设备安全防控意识,尽快编制适用大型充油设备的消防标准规范,把智能预警、自动灭火和外援扑救有机结合起来,形成稳定的应急方案。加大大电网安全防控创新研究,加强顶层设计,勇于打破固有利益藩篱,让能力强、速度快、效能高、安全可靠的灭火技术尽快进入市场,形成智能消防一体化解决方案。(□记者 王璐 北京报道)