Причины возникновения пожаров от тепловой энергии и методы их ликвидации

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Причины возникновения пожаров от тепловой энергии и методы их ликвидации

Тепловая энергия - электрическая.

К источникам электрической тепловой энергии относятся:

Нагрев сопротивления - он всегда присутствует в электрическом оборудовании и может стать чрезмерным и вызвать возгорание трансформаторов, если возникнут соединения с высоким сопротивлением, если произойдет перегрузка или если охлаждение ухудшится из-за неисправности охлаждающего оборудования или препятствия потоку охлаждающей среды.

Индукционный нагрев - это происходит в баках и конструкциях трансформаторов из-за магнитных полей от потока рассеяния, а также высоких токов в проводниках вблизи магнитных металлов. Он может стать чрезмерным, если произойдет перегрузка или охлаждение уменьшится.

Диэлектрический нагрев - это происходит в диэлектрических материалах при воздействии диэлектрического напряжения. Оно может стать чрезмерным и вызвать тепловое отклонение, если диэлектрические напряжения станут чрезмерными, или диэлектрические свойства ухудшатся, или охлаждение будет недостаточным. Диэлектрический нагрев в трансформаторах, в основном, связан с высоковольтными вводами и концевыми муфтами высоковольтных кабелей, где он может вызвать тепловые отклонения, особенно если диэлектрические свойства ухудшаются с возрастом и повышенным уровнем влажности. Неисправности ввода и заделки кабеля вызывают наибольшее количество возгораний трансформатора, хотя многие из этих отказов не обязательно связаны с нагревом диэлектрика.

Нагрев от дуги - это основная причина возгорания трансформатора. Возникновение дуги возникает, когда диэлектрические материалы не могут выдержать наложенное на них диэлектрическое напряжение, и возникает пробой, приводящий к возникновению дуги между двумя электродами. Дуга обеспечивает путь с низким сопротивлением и вызывает протекание очень высокого тока между двумя электродами. Энергия дуги может быть очень высокой, обычно в диапазоне киломегаджоулей, а температура может достигать тысячи градусов.

Отопление от статического электричества - маловероятно, что вызовет возгорание, так как он маломощный. Однако известно, что статический электрический заряд вызывает пробой диэлектрика, в результате чего возникает внутренняя дуга и выход из строя трансформаторов.

Отопление от молнии - вряд ли вызовет возгорание трансформаторов, но переходное перенапряжение от молнии может вызвать пробой диэлектрика, что приведет к отказу и потенциально возгоранию некоторых трансформаторов.

Взрыв.

Взрыв или взрывной отказ - это термин, часто используемый в связи с отказом трансформатора, возникающим в результате повышения давления в результате дугового разряда, вызывающего разрыв фарфорового изолятора, кабельной коробки, переключателя ответвлений или бака трансформатора. Однако термин «взрыв» не имеет точного значения и поэтому не может использоваться в качестве точного описания события отказа.

Взрыв происходит из-за - химических изменений

Детонация - которые могут возникать в твердых или жидких взрывчатых веществах или в смеси газа и воздуха (кислород). Этот тип взрыва неприменим к трансформаторам, поскольку количество кислорода в масле невелико и он не может вступить в реакцию с горючими газами, присутствующими в масле или генерируемыми дугой.

Дефлаграция - технический термин, описывающий дозвуковое горение, при котором выделяемого тепла достаточно, чтобы реакция могла протекать и ускоряться без ввода тепла от другого источника. Этот тип взрыва не может произойти в герметичном баке трансформатора, заполненном маслом, но он может произойти в корпусах трансформатора и внутренних подстанциях, если дуговые газы и испаренное масло были выпущены за пределы бака трансформатора.

Взрыв из-за - физических изменений.

Этот тип взрыва может произойти и действительно происходит в изоляторах трансформатора, кабельных коробках, переключателях ответвлений и основных резервуарах из-за искрения внутри компонента, если сила, оказываемая давлением, превышает выдерживаемую прочность компонента в течение достаточно длительного времени, чтобы вызвать движение за пределы упругой деформации. Этот тип режима отказа является наиболее частой причиной возгорания трансформатора, например:

Взрывной отказ вызовет пожар в случае разрыва проходного изолятора, кабельной коробки, камеры отключения, переключателя РПН или бака трансформатора погруженного в масло трансформатора из-за избыточного давления, создаваемого дуговым разрядом и дуговыми газами, или если масло достигло «температуры самовоспламенения» при воздействии кислорода. Или, если комбинация масла, дуговых газов и дуги подвергается воздействию кислорода из-за разрыва, где дуга приведет к превышению температуры границы раздела топливо / кислород над температурой ее вспышки.

Взрывной отказ без огняможет возникнуть, если втулка, резервуар, кабельная коробка или резервуар переключателя ответвлений разорваны из-за чрезмерного давления, создаваемого дуговым разрядом, и искрение под маслом было прервано срабатыванием управляющего автоматического выключателя без того, чтобы газы дуги или масло достигли своего положения температура самовоспламенения »при воздействии кислорода из-за разрыва защитной оболочки. Этот тип взрывного разрушения не является редкостью при разрывах в баках трансформатора, но очень редко, если разрыв находится в верхнем фарфоре втулки из пропитанной маслом бумаги [OIP].

Последствия пожара трансформатора на подстанции.

Если пожар возникает в результате отказа трансформатора, то трансформатор почти всегда полностью списывается. Однако общая стоимость возгорания трансформатора обычно в 2-3 раза превышает стоимость заменяемого трансформатора, а при неблагоприятных обстоятельствах может во много раз превышать стоимость трансформатора, даже без учета стоимости потери поставка для заказчика.

Таким образом, стратегия такова:

Сведите к минимуму риск возникновения пожара.

Защитите потенциальных жертв пожара, людей и остальную часть установки подстанции от повреждения огнем.

Поддерживайте снабжение во время пожара или, если это невозможно, восстановите снабжение как можно раньше после пожара.

Избегайте загрязнения и загрязнения окружающей среды. Продукты сгорания и их влияние на жизнь и безопасность.

Продукты сгорания можно разделить на четыре категории: 1) дымовые газы; 2) пламя; 3) Тепло и 4) Дым. Помимо продуктов сгорания, существует также риск загрязнения в результате разлива нефти и загрязнения продуктами, используемыми при пожаротушении, такими как пена и, возможно, загрязненная вода. Каждый из них может иметь разрушительное воздействие на людей, другое оборудование и окружающую среду.

Ниже мы кратко обсудим каждый пункт:

Пожарные газы - Трансформаторное масло и целлюлозная изоляция сгорают в основном до двуокиси углерода или окиси углерода, если подача воздуха ограничена. Другие, более токсичные или коррозионные газы могут выделяться в результате горения изоляции кабеля. Это особенно важно при установке трансформаторов внутри помещений. Тепло и горючие газы являются основными причинами гибели людей при пожарах.

Дым - состоят из очень мелких твердых частиц и конденсированного водяного пара. Во многих случаях дым достигает недопустимого уровня раньше, чем температура. Это особенно актуально при возгорании в помещении или в замкнутом пространстве. Частицы дыма могут вызвать повреждение дыхательной системы и, если попадут в глаза, могут ухудшить зрение и, таким образом, ухудшить способность избежать огня.

Высокая температура от огня - может вызвать обезвоживание и истощение, а при интенсивном попадании в легкие вызвать серьезное снижение кровяного давления и нарушение кровообращения. Ожоги могут быть вызваны контактом с пламенем, нагретыми предметами или радиацией. Воздействие тепла может вызвать физический шок и возможную смерть. Высокий уровень теплового излучения может вызвать мгновенную смерть.

Потеря кислорода- огонь потребляет кислород. Уровень кислорода в нормальном воздухе составляет 21%, и если он падает ниже 15%, мышечные навыки снижаются, при дальнейшем снижении до 14-10% наступает утомляемость и ухудшается суждение. Если уровень кислорода снижается до диапазона от 10 до 6%, происходит полный коллапс и потеря сознания, но оживление все равно может происходить, если становится доступным свежий воздух или кислород.

Тушение пожаров.

Пожарный треугольник, дает очень хорошее графическое представление о том, как пожар можно потушить.

Снимите тепло.

Пожар можно потушить, если удалить тепло и охладить топливо до температуры ниже точки возгорания. Вода может быть очень эффективной охлаждающей средой для тушения внешних пожаров и защиты прилегающих объектов от нагрева до точки их возгорания. Вода менее эффективна при тушении пожара внутри трансформатора, так как часто бывает трудно получить воду в бак трансформатора, и масло будет плавать на поверхности воды и продолжать гореть, даже если вода попадет в бак трансформатора. . Также по той же причине вода сама по себе неэффективна при тушении пожаров нефтяных луж. В то время как вода с пеной может быть очень эффективной для этой цели, поскольку она исключает кислород с поверхности масла. трансформатор детонация пожар

Вытеснение или разбавление кислорода.

Удаление кислорода может быть очень эффективным методом тушения пожаров там, где это возможно. Только небольшое снижение концентрации кислорода в воздухе снижает интенсивность пожара, а содержание кислорода в воздухе ниже 16% исключает риск возгорания. Было использовано много альтернативных газов успешно вытеснять или разбавлять кислород и тем самым тушить огонь. Обычно используемые для этой цели газы включают диоксид углерода, галон и азот. (галон в настоящее время не используется, поскольку он считается экологически чистым газом).

Недостатком всех этих газов было то, что люди могли задохнуться, если газ был введен до того, как все люди были эвакуированы. CO2 тяжелее воздуха и часто используется в зданиях и других помещениях, где может содержаться газ, а вытесненный воздух может подниматься над огнем. Азот легче воздуха и используется для инъекций, когда огонь находится на верхней поверхности и азот может удерживаться, как и в баке трансформатора. Некоторые производители систем пожаротушения трансформаторов использовали азот для впрыска в основание маслонаполненных трансформаторов для тушения пожара, горящего с поверхности масла. В этом случае азот будет перемешивать и охлаждать масло в баке трансформатора, вытеснять воздух над маслом и тушить огонь.

Пена и водяной туман под высоким давлением также могут использоваться для вытеснения кислорода. Пена может быть очень эффективной для использования при пожарах нефтяных луж, но менее эффективна при пожарах нефти, когда масло разливается по вертикальной поверхности, и часто бывает трудно получить пену при пожаре, горящем внутри бака трансформатора. Потоп и водяной туман под высоким давлением или водяной туман обладают преимуществом разбавления кислородом, а также обеспечения охлаждения.

Удаление топлива.

Удаление топлива может быть эффективным, но часто невозможно. Некоторые стратегии удаления топлива существуют для трансформаторного масла, так как бак трансформатора можно оборудовать клапанами для сброса масла, которые можно открыть с помощью дистанционного управления. Сброшенная и / или разлитая нефть может быть направлена в резервуары для разделения нефти и воды, в гравий или щебень или в другие безопасные места хранения.

Размещено на Allbest.ru