排油注氮灭火装置防爆防火灭火基本原理

编订：__________________审核：__________________单位：__________________油库加油站安全防火和灭火的基本原理Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-8639-36 油库加油站安全防火和灭火的基本原理使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。

下载后就可自由编辑。

消防工作是预防和扑灭火灾工作的总称。

我国消防工作总结历史的经验，以《中华人民共和国消防法》予以规范的“预防为主，防消结合”的方针，是消防工作的指导原则。

对油库加油站来说，这一方针不仅适用于火灾的预防和扑灭，而且对于预防各类事故的发生都具有积极的指导意义。

“预防为主，防消结合”的方针，科学地说明了防火与灭火的辩证关系，反映了人们同火灾作斗争的客观规律。

正确理解和认真执行这一方针，就必须认真做好防火工作，力求从根本上防止火灾的发生。

与此同时，积极做好灭火的各项准备工作，一旦火灾发生，能迅速有效地予以扑灭，最大限度地减少火灾造成的伤亡及损失。

防火与灭火是一个问题的两个方面，相辅相成，有机结合，“防”中有“消”，“消”中有“防”。

“防”为“消”创造条件，“消”为“防”提供补充。

“防”可以减少火灾的发生，避免火灾的危害；“消”可以减少已发生火灾造成的伤亡和损失。

忽视任何一方面的工作，都将降低同火灾作斗争的成效。

一、火与火灾燃烧的本质是可燃物与氧(含氧化剂)发生强烈的放热反应，并发热、发光，火是燃烧的俗称。

变压器排油注氮灭火装置的风险分析摘要：大型油浸式电力变压器是变电站的核心设备，其内部使用了大量的固体绝缘材料和变压器油，当其内部故障发生电弧闪络时，油受热分解产生的蒸汽可能形成火灾，造成重大损失。

为防止变压器火灾事故以及尽可能降低事故损失，国家规定：“单台容量为125MVA及以上的主变压器应设置水喷雾灭火系统、合成型泡沫喷雾系统或其他固定式灭火装置。

”近年来，排油注氮灭火装置在电力系统中得到了广泛的应用。

由于排油注氮灭火装置的管路与变压器本体直接相通，当其正常运行时，内部充满了变压器油；若此时排油注氮灭火装置非正常动作，将会排出变压器中的油，可能损坏变压器。

关键词：变压器；排油注氮；灭火装置；风险；分析引言：电力变压器是发电厂和变电站中最重要和最昂贵的一次设备，当前电力行业中绝大部分采用油浸式变压器，变压器箱体内充装着大量的变压器油。

变压器长期运行，在过负荷、过电压、接地、短路、绝缘老化、变压器油受潮、油酸解等多种因素的影响下，变压器内部的绝缘可能会被破坏。

绝缘击穿引起弧光放电，变压器箱体内局部油温超过燃点，将迅速分解汽化，产生各种高温可燃气体。

一旦气体聚集造成内部超压，将导致油箱破裂甚至爆炸，可燃性油气遇明火将迅速燃烧，严重危害电网安全和运行人员的人身安全。

1.排油注氮灭火装置简介1.1装置的构成排油注氮灭火装置通常由消防控制柜、消防柜、断流阀、感温火灾探测装置和排油管路、注氮管路及相关二次控制回路等组成。

1.2装置的动作原理排油注氮灭火装置可设置为自动和手动2种启动方式。

当变压器内部发生故障时，油箱内部产生大量可燃气体，引起气体继电器动作，发出重瓦斯信号，断路器跳闸；同时会导致油温升高，使布置在变压器上的感温火灾探测器动作。

如排油注氮灭火装置处于自动运行状态，则在接收到重瓦斯、感温火灾探测器、油箱超压及断路器跳闸动作信号后自动启动；如装置处于手动运行状态，则在观察到火灾后，按下控制柜上的“手动启动”按钮后立即启动。

4.3 注氮防灭火技术☐课时学习目标惰气防灭火的原理防灭火用氮气的制备方式矿井注氮防灭火的工艺注氮防灭火的主要技术参数一、氮气防灭火的原理氮气的灌注会使氧气浓度下降，煤氮气的灌注会使氧气浓度下降煤对氧气的吸附量减少，抑制或减缓遗煤的氧化；灌注氮气对高温区具备定的降温灌注氮气对高温区具备一定的降温作用。

二、氮气的制备方法氮气的制备以空气作为原料，采用空分技术，将空气中的氮和氧气分离而得到氮气。

目前，矿井防火用氮气有三种制备方法：气有三种制备方法深冷空分变压吸附膜分离二、氮气的制备方法深冷空分通过压缩、膨胀循环将大气温度降低并使之成为液态，然后根据空气中各气体组分的沸点不同将氮氧分离出来。

变压吸附根据不同压力下，吸附介质（目前，最常用的吸附介质是碳分子筛对氧气和氮气的吸附能力不同来将者进是碳分子筛）对氧气和氮气的吸附能力不同来将二者进行分离。

二、氮气的制备方法膜分离根据气体的“溶解扩散理论”来分离氧气和氮气。

即氧和氮在膜中的透过，是因为气体首先在膜中溶解，在外和氮在膜中的透过是因为气体首先在膜中溶解在外界能量的推动下再从另一侧解析。

氧、氮对分离膜的渗透率不同，因此通过膜时能够将二者分离出来。

二、氮气的制备方法三种方法的比较优点缺点氮气纯度最高效率较低，设备庞大，投深冷空分法资大设备体积适中吸附介质易粉化，运转维变压吸附法护费用高膜分离方法设备整机防爆，体积小，制氮纯度较高时成本显著可制成井下移动式上升三、注氮防灭火的工艺☐注氮的方法埋管注氮法钻孔注氮法插管注氮法密闭注氮法三、注氮防灭火的工艺☐注氮的方法沿进风巷敷设出口高于底板，拐向采空区埋管间距应综合考察确定埋管注氮法三、注氮防灭火的工艺 注氮的方法钻孔注氮法三、注氮防灭火的工艺 注氮的方法高位隐蔽火源插管注氮法三、注氮防灭火的工艺 注氮的方法密闭注氮，就是通过密闭墙预留的注氮口向封闭的火区灌注氮气，是闭区注氮的一密闭灌注氮气，是闭区注氮的种形式。

变压器排油注氮灭火装置一、概述用于变压器及油罐的排油注氮灭火系统是由控制系统、消防柜、断流阀、排油管路、注氮管路等组成，用于油浸式变压器及油罐的具有防爆、防火和灭火功能的装置。

排油管路连接在变压器上部，通过排油阀控制系统排油泄压，主要包括排油管道、排油阀、检修阀、伸缩接头等，排油阀的开启杠杆配有重锤并由一个电磁铁控制，电磁铁由控制系统控制开启。

注氮管路连接高压氮气瓶及变压器，通过氮气释放阀控制向变压器底部注入氮气，主要包括注氮管路、氮气释放阀、油气隔离组件、流量调节阀等。

其灭火机理是：当变压器内部发生火灾或爆炸危险，控制系统启动重锤的电磁铁，重锤带动排油阀打开，开始排油，同时断流阀自动关闭，切断油枕向变压器本体供油，变压器油箱油位降低，油压减轻，防止变压器爆炸。

经过数秒延时，控制系统再启动氮气释放阀，高压氮气瓶内的氮气通过注氮管路进入变压器油箱底部，充入变压器本体，充分搅拌本体内的变压器油，使油温降至燃点以下，避免火灾危险。

断流阀的作用是排油注氮装置进行事故快速排油时，自动切断油枕与本体油箱之间的油流，防止“火上浇油”。

二、主要性能参数：1、工作环境温度范围消防柜工作环境温度范围分为如下2档：I档：-20℃～+60℃；II档：-40℃～+60℃。

消防控制柜工作环境温度范围： 0℃～+50℃2、工作环境相对湿度：40℃时相对湿度不大于85%3、排油注氮装置的供电电源：DC220V4、氮气瓶组的贮存压力：13MPa5、氮气瓶组安全泄放装置动作压力：19MPa6、减压装置的出口压力：0.7MPa减压装置出口流量：60m3/h7、流量调节阀出口流量：12m3/h8、断流阀的动作流量：3.9m3/h～6m3/h9、火灾探测器的形式：熔点合金火灾探测器动作温度：110℃±5℃10、电磁驱动器参数：工作电压：DC220V；工作电流:7A驱动力：100N11、金属软管的工作压力：13MPa12、注氮管路通径：公称通径DN25mm13、排油管路通径：公称通径DN125mm三、装置操作程序：1、启动方式1）自动防爆防火灭火启动：“锁控开关”处于自动位置，“断路器跳闸”、“重瓦斯动作”、“火警1”、“火警2”信号同时出现，排油阀开启排油，10秒后氮气释放阀开启注氮。

论油浸变压器排油注氮灭火装置摘要：电力变压器是发电厂和变电站中最昂贵和最重要的设备，也是最易发生火灾事故的设备，且一旦发生事故，造成的损失、影响严重。

本文在对变压器事故进行初步分析的同时，针对各类事故发生地原因、特点，结合当前现行规范对电力变压器火灾事故预防中提出的要求，进行分析对比，并对变压器使用排油注氮装置减压防爆、注氮降温的机理进行了阐述，通过详实的数据和资料，阐述当前随着经济的不断发展，推广排油注氮装置可以最大限度的减少电力变压器设备发生火灾事故带来的损失和影响。

关键词：油浸变压器；灭火；排油注氮；自动控制1.概述电力变压器是发电厂和变电站中最昂贵最重要的设备之一。

变压器本体内含有大量的易燃性物质，变压器着火时，会将火喷至附近的设备，严重影响变压器和相关设备的安全运行。

变压器爆炸及燃烧一般是因为内部绝缘破坏引起，其原因可能是由过负荷、操作过电压、雷电过电压、绝缘逐渐退化、油位下降、潮湿及绝缘套管损坏等电气故障引起。

该类电气故障所引起的电弧，导致温度和压力骤增，迫使变压器顶盖飞脱或造成本体破坏，大量的燃油大面积涌出，紧接着变压器会燃烧起熊熊大火。

近十年来，设计者和使用者不断探索变压器水喷雾灭火系统的替代装置---变压器防爆灭火装置。

本公司针对变压器火灾事故研制的这套装置，能将变压器的火灾事故抑制在爆炸之前。

这对变压器，尤其是无人值班变电所变压器和旧变压器改造提供了可靠的消防设施。

1.结构及特点油浸变压器排油注氮灭火装置主要由消防柜、消防控制柜、火灾探测器、断流阀、排油注氮管道等部件组成。

消防柜的排油管路主要由检修阀、排油阀、漏油监测（观察窗）等组成。

注氮管路主要由高压氮气瓶、注氮阀、减压阀、排气组件、油气隔离阀等组成。

排油阀驱动装置采用两组大功率电磁铁控制，通过独立回路控制，有效避免装置误动隐患。

注氮阀在消防控制柜的控制下打开，瓶内氮气经减压器减压进入注氮管路。

注氮阀在无火灾时是关闭的，使注氮管路处于无压状态，保证了注氮管路的使用寿命。

《fmdb型排油注氮变压器防爆防火灭火装置》xx年xx月xx日contents •装置介绍•装置的组成•装置的优点•使用方法•维护保养•应用范围和领域目录01装置介绍•《fmdb型排油注氮变压器防爆防火灭火装置》是一种针对变压器防爆防火的专用装置，由智能探测器、控制处理器、氮气瓶组和灭火剂瓶组等组成。

装置的名称和组成该装置主要用于变压器的防爆和防火。

与传统灭火装置相比，它具有以下特点高效性：通过控制处理器对灭火剂和氮气的精确控制，使得灭火更加高效，同时避免了浪费。

安全性：该装置采用氮气代替压缩空气进行灭火，可以有效避免火势的蔓延，提高灭火的安全性。

智能化：该装置配备了智能探测器，可以实时监测变压器内部的温度、烟雾和可燃气体等参数，及时发现火源并进行灭火。

装置的用途和特点•该装置的工作原理是当变压器内部发生火灾时，智能探测器立即感知到异常情况并发出信号给控制处理器，控制处理器根据灭火剂和氮气的最佳混合比例，自动控制氮气瓶组和灭火剂瓶组的工作，将灭火剂和氮气混合后喷向变压器着火点，从而实现快速灭火。

装置的工作原理02装置的组成实时监测变压器油位，当油位异常升高时，可自动开启排油阀进行排油。

排油系统油位传感器在油位传感器的作用下，当油位达到设定值时，排油阀自动开启，将变压器内部的废油排出。

排油阀当变压器内部油位低于安全值时，油位开关自动关闭，防止变压器进一步漏油。

油位开关压力调节器调节氮气的压力，使其适应变压器的正常运行。

氮气瓶储存氮气，为注氮系统提供气源。

流量计实时监测氮气的流量，当变压器内部出现异常时，流量计自动关闭，防止进一步泄漏。

注氮系统当变压器内部出现爆炸危险时，防爆门自动打开，释放压力，防止设备损坏。

防爆门防爆传感器紧急切断阀实时监测变压器内部的压力变化，当出现异常时，防爆传感器自动启动防爆门。

当出现火灾或爆炸危险时，操作人员可远程关闭进油阀，阻止油源进入变压器。

03防爆系统0201由灭火剂罐和喷嘴组成，当变压器内部出现火灾时，灭火剂通过喷嘴喷出，扑灭火焰。

排油注氮灭火装置防爆防火灭火基本原理当变压器内部发生故障，油箱内部产生大量可燃气体，引起气体继电器动作，发出重瓦斯信号，断路器跳闸；变压器内部故障同时导致油温升高，布置在变压器上的温感火灾探测器动作，向消防控制柜发出火警信号。

消防控制中心接到火警信号、重瓦斯信号、断路器跳闸信号后，启动排油注氮系统，排油泄压，防止变压器爆炸；同时，储油柜下面的断流阀自动关闭，切断储油柜向变压器油箱供油，变压器油箱油位降低。

一定延时后（一般为3s至20s），氮气释放阀开启，氮气通过注氮管从变压器箱体底部注入，搅拌冷却变压器油并隔离空气，达到防火灭火的目的。

排油注氮灭火系统- 术语排油注氮消防系统oil evacuation and nitrogen injection extinguishing system具有自动探测变压器火灾，可自动（或手动）启动，控制排油阀开启排放部分变压器油排油泄压，同时通过断流阀有效切断储油柜至油箱的油路，并控制氮气释放阀开启向变压器内注入氮气的灭火系统。

系统通常由消防控制柜、消防柜、断流阀、火灾探测装置和排油管路、注氮管路等组成。

消防控制柜fire control cabinet能接收断路器跳闸信号、重瓦斯信号、火灾探测装置信号、油箱超压信号，控制消防柜内相应部件动作，显示灭火装置的各种状态并能报警的电气柜。

消防柜fire prevention cabinet储存氮气，控制氮气释放、排油泄压的执行装置。

通常由具有氮气储存、氮气释放、氮气减压、流量控制、油气隔离、排油等功能的部件组成。

氮气释放阀nitrogen discharge valve安装在氮气储存容器上的控制阀，接收到消防控制柜的指令后开启并释放氮气。

储存压力storage pressure储存容器内按要求灌装氮气后，在20℃环境中容器内的平衡压力。

机械联锁阀mechanical interlocking valve安装在注氮管路上，正常情况下处于关闭状态，通过排油阀联锁开启的阀门。

WHL—FMD李筠瑞深圳华电电力消防技术有限公司二○○五年九月二十五日WHL-FMD变压器排油注氮防爆防火灭火装置李筠瑞二○○五年九月二十五日油浸变压器是发电厂和变电站的主要电力设备之一。

变压器内充满着大量的变压器油，变压器油闪点是135℃左右，燃点为165℃~190℃，自燃点是330℃左右。

变压器油是一种是可燃的绝缘液体，所以在选择安装、使用油浸变压器时要采用防火措施，特别是变电站综合自动化技术中，更应选择主动性的灭火设备，确保变电站的安全可靠性。

1、油浸变压器发生爆炸和燃烧的原因：1.1变压器油箱爆裂着火：1.1.1绕组绝缘损毁产生短路。

变压器长期过负荷运行、绝缘油的裂解腐蚀作用都会引起绕组绝缘老化、变质，使绝缘强度降低，严重时失去绝缘作用，造成绕组匝间短路；变压器进水使绝缘强度降低而引起匝间短路；焊渣、铁磁等杂物（如过滤网及活性氧化铝）进入变压器，以及制造质量不良都会导致绕组匝间短路。

绕组发生短路故障时产生放电电弧，其温度达3000℃以上，绝缘油在高温作用下，分解出大量氢气、乙炔、甲烷等可燃气体。

同时伴随着内部压力不断增大，当压力超过油箱的机械强度，就会发生喷油或油箱爆裂。

当可燃气体与空气混合达到一定浓度，箱体内的变压器油即刻燃烧。

1.1.2变压器出线发生短路，变压器的保护如瓦斯继电器、压力释放阀等失灵，烧毁变压器而发生火灾。

1.1.3过电压击穿绝缘，使变压器爆燃。

对中性点不接地运行的变压器，由于系统引起操作过电压，使主绝缘烧坏，由于变压器出口单相弧光接地，引起操作过电压。

这两种情况都会使变压器内部发生闪络。

由于套管上部端子帽密封不严，雨水沿引线鼻子通过销钉孔，沿引线漏入变压器，使引线根部绕组绝缘强度大大降低，造成该相绕组对地，或高低压绕组之间短路。

1.1.4变压器周围堆放杂物、有油污等在外界火源下引发变压器爆裂。

总之变压器油箱爆裂起火，一般都是几种因素共同作用而引发火灾。

1.2绝缘油套管闪络，引起变压器爆裂起火，绝缘油套管是变压器的薄弱环节，在变压器火灾事故中占很大比例，仅次于绕组事故。