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        電纜隧道滅火

        日期:2019-12-14 18:10
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        摘要: 一、摘要 電纜隧道滅火,也叫隧道滅火(或電纜夾層滅火、電纜豎井滅火)還可叫城市管廊滅火。電纜隧道一般為地下封閉走廊或隧道式結構,由混凝土澆注而成,內部窄且低矮。電纜分層集中敷設于橋架上。由于城市化進程的不斷加快,為了減少占地面積、美化城市建設,為將來發展預留空間,新建城市和舊城改造,電力架空線入地敷設到隧道中。目前發電廠、鋼鐵廠等工業企業,已廣泛采用地下電纜隧道作為電力、通訊、計算機及有線電視的輸送管道,既減少了占地面積,又避免了重復建設,是工廠和城市的命脈。由于電纜隧道通風和采光條件較...

        一、摘要

        電纜隧道滅火,也叫隧道滅火(電纜夾層滅火電纜豎井滅火)還可叫城市管廊滅火電纜隧道一般為地下封閉走廊或隧道式結構,由混凝土澆注而成,內部窄且低矮。電纜分層集中敷設于橋架上。由于城市化進程的不斷加快,為了減少占地面積、美化城市建設,為將來發展預留空間,新建城市和舊城改造,電力架空線入地敷設到隧道中。目前發電廠、鋼鐵廠等工業企業,已廣泛采用地下電纜隧道作為電力、通訊、計算機及有線電視的輸送管道,既減少了占地面積,又避免了重復建設,是工廠和城市的命脈。由于電纜隧道通風和采光條件較差、環境溫度高、電纜短路、電纜接頭阻抗大等原因,易造成地下電纜火災電纜隧道滅火,也叫隧道滅火及電纜夾層滅火、電纜豎井滅火還可叫城市管廊滅火,就是在電纜隧道內安裝火災自動探測報警控制系統和自動滅火系統,實施防火和滅火自動保護。

        二、場所描述

        電纜隧道滅火,也叫隧道滅火電纜隧道還可叫城市管廊滅火一般為地下封閉走廊或隧道式結構,由混凝土澆注而成,內部較低矮。電纜隧道也叫纜道,一般都比較長,通風及采光條件都比較差,在一定距離內設有檢修孔。

        隨著我國經濟快速發展和城市化進程的不斷加快,電纜隧道的建設和應用,為城市的重要地區、重要路段完成電力架空線入地創造了條件。同時,電纜隧道把大截面、大長度電力電纜引入市區,實現城市地下空間的深度開發,有利于構建城市地下電力通道的綜合網絡。纜道內的電纜是工廠和城市的命脈,怎樣安全、經濟合理的實現電纜隧道滅火也叫隧道滅火及電纜夾層滅火、電纜豎井滅火還可叫城市管廊滅火,是本文深入研究和探討的重要內容。

        由于電纜隧道敷設電纜集中、密度大、通風差、環境溫度高,纜芯正常工作溫度為50~80℃,若電纜長時間在高于80℃環境下工作,易使絕緣層材料老化;電纜中間頭制作質量不佳、壓接頭不緊導致接觸電阻過大,產生極大的熱量等原因可引起電纜隧道火災、隧道火災、電纜夾層火災和電纜豎井火災。據統計,因電纜頭故障而導致的電纜火災、爆炸事故占電纜事故總量的70%左右。電纜隧道發生火災時,煙氣排除困難,內部能見度幾乎為零,外部撲救人員及消防設備幾乎不可能進入,撲救非常困難。電纜隧道滅火,也叫纜道滅火還有電纜夾層滅火、電纜豎井滅火還可叫城市管廊滅火,就是在電纜隧道內安裝火災自動探測報警控制系統和自動滅火系統。

        三、使用場所屬性和特點及對配套自動滅火系統的要求

        1、電纜隧道,也叫纜道,其中敷設的電纜線若發生火災,將給企業造成巨大經濟損失和不佳的社會影響。

        2、電纜隧道,也叫纜道,一般空間狹長。電纜分層敷設密度較大。一旦著火,很容易延燃,應早發現早撲救。我國目前還缺乏專門的撲救設備,正確設置消防報警和滅火系統及設計合理經濟的滅火方案就顯得尤其重要。

        3、地下電纜隧道火災為電氣火災和電纜線固體火災及可熔化可燃液體火災。

        4、電氣火災要求先斷電,通風設備停止工作后,方能對電纜隧道滅火,也叫纜道滅火還有電纜夾層滅火、電纜豎井滅火還可叫城市管廊滅火,滅火藥劑必須整個防護區浸漬20min以上,方能通風。

        5、選用的滅火藥劑在電纜隧道滅火,也叫纜道滅火還有在電纜夾層滅火、電纜豎井滅火中和滅火后不得對電纜線和環境有污染,及不得損壞未起火的好電纜線,并能在*短時間內使各電纜線恢復正常工作。

        四、各種滅火系統的對比分析

        到目前為止,采用的火災探測報警系統類型主要有:點式煙感探頭、可恢復式感溫電纜、分布式感溫光纖、火焰探測器、空氣采樣式火災探測系統。滅火系統則包括:氣體滅火系統、超細水霧滅火系統、氣溶膠滅火系統、懸掛式超細干粉滅火裝置。下面對滅火系統從標準、產品特點、滅火時間等方面進行闡述。

        1、符合規范和標準要求

        規范和標準是消防施工、監督、驗收的技術依據和參數,為保護人身和財產安全提供了可靠保障。對于在各種不同場所使用哪種與之相適應的滅火系統,我國消防相關法規中均有明文規定。

        GB50347《干粉滅火系統設計規定》規定:

        超細干粉滅火裝置產品目前沒有國家、行業規范和標準。超細干粉滅火劑與普通干粉滅火劑物理和化學性能基本相同,超細干粉滅火系統保護對象和使用范圍參照GB50347《干粉滅火系統設計規范》執行。

        GB50347規范中第1.0.4條規定干粉滅火系統可用于撲救下列火災:

        a滅火前可切斷氣源的氣體火災。

        b易燃、可燃液體和可熔化固體火災。

        c可燃固體表面火災。

        d帶電設備火災。

        GB50347規范中第3.1.1條規定:干粉滅火系統按應用方式可分為全淹沒滅火系統和局部應用滅火系統。撲救封閉空間內的火災應采用全淹沒滅火系統;撲救具體保護對象的火災應采用局部應用滅火系統。

        2、不同滅火系統產品特點應適合保護對象

        (1)幾種滅火系統主要特點比較:

        (a)七氟丙烷氣體滅火系統、IG541混合氣體滅火系統、二氧化碳滅火系統雖能用于撲救電纜隧道火災,但滅火系統總造價很高,且氣體滅火設計濃度高,要求的滅火藥劑瓶組數量很多,占地面積大,不適合用于電纜隧道滅火,也就是纜道滅火,也不適合電纜夾層滅火和電纜豎井滅火。

        (b)超細水霧系統是高壓或氣流將流過噴嘴的水形成極細的水滴。超細水霧微粒有一定重量,不能迂回于任何遮擋物,一旦碰到遮擋物將沉降下來變成水珠,隨著水珠的增多或將產生水漬現象。依據《細水霧滅火系統設計規范》要求,應持續噴霧≥30min,才能實現有效滅火或控制火災發展。超細水霧滅火系統很難撲滅高度集中并分層的橋架上的電纜火災。滅火或誤噴后,會存在水漬現象,嚴重影響電子元器和電纜線的絕緣性能。超細水霧滅火系統噴頭噴孔很小,易堵塞,系統日常維護檢查復雜,每隔1年左右應更換儲存水(純凈水),日常維護成本極高,若采用超細水霧或水噴霧滅火系統,電纜隧道內還需挖水池、排水溝,敷設管道,再加上電控設備、高壓水泵等設備,占地面積大,設備造價也非常高。且存在很大的安全隱患,故超細水霧滅火系統和水噴霧滅火系統不適合電纜隧道滅火,也就是纜道滅火,也不適合電纜夾層滅火、電纜豎井滅火及城市管廊滅火

        (c)氣溶膠自動滅火裝置也叫氣溶膠預制滅火系統,有S型和K型兩種,雖屬氣體滅火系統,但它不是潔凈滅火系統。氣溶膠自動滅火裝置只適用于小的防護區,因為氣溶膠滅火氣體從裝置中噴出壓力大約為0.02Mpa左右,噴射距離1~2m。氣溶膠滅火氣體比重小,略比空氣重一點,先飄向防護區頂部后,再逐步沉降于防護區底部,滅火時間較長。氣溶膠滅火屬于全淹沒滅火,只適應于發電機房、電纜夾層、電纜溝等密封性能較好、空間較小的場所。滅火后或誤噴后產生的小于5μm極小顆粒的灰塵。氣溶膠滅火劑有油污現象,吸附在元器件和電纜線上很難**干凈,在濕度較大的環境中,將嚴重影響電氣設備、電纜線的絕緣性能,造成接觸不佳和短路現象。氣溶膠滅火劑幾年前曾用于鐵路系統和通訊移動、電信系統設備間和控制系統設備間及地板電纜層,給鐵路系統和通訊移動、電信系統安全造成了嚴重影響,目前鐵路系統和通訊領域嚴禁采用氣溶膠預制滅火系統。氣溶膠滅火劑是易燃、易爆危險品,到2017年2月仍停止3C產品生產許可證發放,暫停生產、銷售。所以,氣溶膠預制滅火系統不適合用于較長纜道和大容積空間的電纜隧道滅火,也叫纜道滅火

        (d)懸掛式超細干粉滅火裝置,按照滅火藥劑分,主要有BC干粉和ABC干粉滅火劑兩種,分別呈弱堿或弱酸性,是一種很小的灰塵,直徑大約為5~20μm。按啟動方式分,主要有電磁鐵驅動裝置、玻璃球或易熔合金定溫啟動裝置、電爆型、電加熱型等等驅動裝置四種;按滅火裝置壓力分,一種為貯壓式,壓力容器內既有干粉,又有一定壓力值的驅動氮氣,啟動后,干粉滅火劑從裝置噴嘴中噴射完需一定時間,大約3S以上時間。另一種是容器內只有干粉,沒有驅動氣體,也沒有壓力存在,內裝一個電爆燃氣發生器裝置,裝置啟動后干粉滅火劑瞬間從裝置中噴灑出來,噴射時間≤0.5s,這種啟動方式也叫脈沖啟動,還叫超聲波啟動。貯壓式超細干粉滅火裝置比非貯壓式(脈沖式和固氣轉換)滅火穩定可靠,因為動能穩定和能持續噴射滅火劑。

        當發生火災時,超細干粉粉體與高溫燃燒物體表面接觸時,阻斷燃燒鏈式反應,屬化學滅火。在保護對象表面的高溫作用下,被熔化并形成一個玻璃狀覆蓋層將固體表面與周圍空氣隔開,使燃燒窒息。超細干粉滅火劑粉塵細小,微粒有一定重量,在空氣中的漂浮時間有限,一旦沉降下來不會再運動。超細干粉滅火劑當有遮擋物時,將可以繞過遮擋物不會影響滅火效能,滅火中和滅火后產生二氧化碳、水蒸氣等,對設備和環境均有一定污染。

        (e)探火管式滅火裝置用途和特點

        探火管式滅火裝置、感溫自啟動滅火裝置,也簡稱探火裝置,是一種低碳、環保、簡單成本低且高度可靠,獨立的自動滅火系統,可用于七氟丙烷,二氧化碳,超細干粉等多種介質,具有設計計算簡單,施工安裝簡便,滅火快速有效,能傳遞火災信號,無需任何電源控制,無需專門的煙(溫)感探測器,無需復雜的設備和管線,純機械自動控制啟動。利用自身儲壓,依靠充壓的探火管及裝置瓶組就能實現快速、準確、有效地探測及撲滅火源,集報警和滅火于一體,將火災撲滅在初級萌芽階段。既可大幅度降低消防工程的造價,也可降低每次滅火的費用,并且不會對人員造成任何傷害。

        探火管式滅火裝置特別適宜撲救邊緣的相對密閉,體積小于60m3較小空間或電器柜火災也叫電氣控制柜滅火,還叫配電柜滅火,還可以叫開關柜滅火,可把傳統的氣體滅火系統對較大封閉空間的保護,改為直接對各種較小密閉空間的貴重設備和電氣箱進行保護。七氟丙烷,二氧化碳,探火管式滅火裝置主要用于保護潔凈度要求高的計算機、配電間、重要文件等場所和箱體,超細干粉探火管式滅火裝置主要用于保護潔凈度不高的地下管廊,風力發電機組,化工廠庫等場所。

        若需要了解電器柜滅火電器柜氣體滅火也叫電氣控制柜滅火,還叫配電柜滅火,還可以叫開關柜滅火,建議詳細了解《探火管式滅火裝置設計選型與安裝使用》文章,請進入利達海鑫網站“技術文章”欄目和查詢《消防產品技術與信息》2016年1月和4月中國核心期刊文章及利達海鑫產品說明書。

        滅火速度*快的是七氟丙烷、二氧化碳和IG541混合氣體等氣體滅火劑,滅火時間一般在10~45S之間。其次是超細干粉滅火劑,滅火時間一般為10S~60S之間,A類火災比B類火災時間偏長一點。超細水霧滅火時間一般在100~200S之間,為*長。氣體滅火藥劑和超細干粉滅火劑*大的缺點是易復燃,氣體滅火藥劑比超細干粉滅火劑更容易復燃,超細水霧一旦滅火成功,火災較難復燃。氣體滅火系統、懸掛式超細干粉滅火裝置、超細水霧滅火系統產品標準和規范,明確規定無論是全淹沒滅火和局部滅火,滅火藥劑必須連續噴射一定時間,特別對半密封狀態的火災,對有效噴射時間進行了嚴格的規定,如二氧化碳滅火系統規定局部滅火連續噴射時間不得小于30s。標準和規范還規定,滅火藥劑必須在防護區內浸漬一定時間,一般為20min左右。脈沖式和超聲波式超細干粉滅火裝置干粉滅火藥劑噴射時間小于0.5s,加之超細干粉在空中飄浮時間短,這就決定了這兩種啟動方式只能用于小的滅火空間,滅火性能比貯壓式干粉滅火裝置差。

        超細干粉滅火劑既適用于全淹沒環境滅火,又適用空氣流動速度小于2m/s的局部封閉場所滅火,為了克服干粉滅火藥劑滅火中和滅火后易復燃的致命缺陷, GB50347《干粉滅火系統設計規范》中規定,干粉滅火系統中的干粉噴射時間不應小于一定時間,干粉噴射后應使防護區內滅火劑分布均勻。對于局部滅火,GB50193《二氧化碳滅火系統設計規范》和GB50347《干粉滅火系統設計規范》中規定滅火藥劑必須噴射一定時間,才能將防護區任意角落的火災可靠撲滅。脈沖式或超聲波啟動方式的超細干粉滅火裝置,對幾處電廠和鋼廠電纜隧道中的火災均未撲滅,造成巨大損失。主要原因是人們未充分了解干粉滅火劑優勢和劣勢及性能參數。脈沖式或超聲波式驅動的超細干粉滅火裝置,干粉滅火劑從裝置噴射出來的壓力是瞬間,壓力值小,噴射距離近,加之噴射時間≤0.5s,這就決定了它只能用于小的密閉防護區和用于小于1~3m3汽車發動機艙局部應用滅火,不宜用于較大空間的電纜隧道滅火,也叫纜道滅火

        下面分別介紹BC和ABC兩種干粉滅火藥劑,實際滅B(90號汽油)類火災和A(木材)類火災試驗過程,就可對干粉滅火藥劑的特性了解透徹。本人曾經是某專業消防企業的手提式干粉滅火器、推車式干粉滅火器的設計人員。為了使手提式干粉滅火器和推車式干粉滅火器產品的主要性能參數,噴射距離、有效噴射時間、干粉剩余率和滅火可靠性及產品成本符合標準,參加過幾十次大小A、B類火災滅火試驗,反復修改設計結構和參數,認為干粉滅火藥劑的優點和缺點可完全通過滅火裝置優化設計后,可發揚它的優點,克服它的缺點。

        下面介紹滅火試驗實例:

        首先介紹室外B、C(90號汽油)類火災滅火試驗:滅火試驗樣品為4Kg手提式ABC干粉滅火器和70Kg推車式干粉滅火器,依據產品標準規定,油盤直徑分別為 和 mm,油盤內倒入90號汽油分別為 升和 升。預燃1min后才能滅火,小油盤火災火焰高大約為2m左右,夏天氣大約4m左右人員不能靠近。大油盤火焰大約為5~10m.夏天氣大約30~40m左右,人員臉部和身體有很強的灼熱感。A類火災初始階段火災面積較小,中級階段面積增大。B類火災無論初始階段和中級階段,火災面積均較大。火災燃燒時,火焰狀態大約為2種狀態:**種無風時,火焰一般垂直向上,這種火災較難撲滅,如:處于封閉較好的全淹沒滅火防護區的火災的火焰屬這一類型;第二種是有風,風向不變時,火焰略向一邊傾斜,這種火災較容易撲滅,在火災現場一般較少;若有風,風向有變化,火焰將旋轉,這種風向不定的火災,滅火難度較大,如:汽車在行駛中滅火,多臺滅火裝置同時啟動的密封較好和半封閉的防護區。一旦火災形成明火,火焰均會形成火羽,產生一定的壓力值的向上運動,隨著火勢的增大,熱氣流壓力值將就增大(壓力值大約為0.01~0.06Mpa),并發出聲音。冷空氣向火焰下部輸入,這些冷空氣使得擴散火焰上面的火羽的溫度和速度隨其高度增加而逐漸降低。

        操作手一般應處于火源風向的上方位置,離火源2~4m處距離,對準火焰根部,左右快速橫掃,并快速向前移動到火源1~3m處停住。4Kg手提式ABC干粉滅火器和70Kg推車式ABC 干粉滅火器滅火過程操作時間,應在4~10S內完成,也就是說無論滅小油盤火災和大油盤火災,*短滅火時間也要4S。*長時間不能超過10S,若超過10S很難滅火成功,火災將很難撲滅,噴射干粉的*后1~2S,是將火焰趕出油盤,*終實現滅火成功,通過這個滅火時間明顯分析出滅火成功與兩個方面有關:一個是滅火裝置性能參數有關,也就是滅火藥劑應有一定壓力,并能持續噴射一段時間,有效噴射時間不能偏短,也不能太長;第二個是操作手站的位置,操作方法。固定滅火系統中應當明確噴嘴安放位置,噴嘴出口滅火藥劑噴射壓力值、噴射方向,就相當于操作手站的位置和操作方法。通過在封閉較好的全淹沒滅火防護區內,對七氟丙烷、IG541混合氣體滅火系統和超細干粉滅火裝置滅火試驗可看出,無論B類火災和A類火災試驗,經紅外線攝像頭觀察記錄,*快滅火時間為4S,*長60S。

        通過上述介紹的在室外和室內滅火試驗過程可看出,任何種類的滅火系統和裝置,滅火藥劑噴射到火焰上方或側面,壓力應大于火焰熱氣流壓力,并能持續噴射一定時間,滅火才穩定、可靠。貯壓式滅火裝置不但廣泛用于固定滅火系統和裝置中,也是手提式、推車式滅火器的唯壹選擇。脈沖式或超聲波式滅火不穩定、不可靠,就顯而易見了。

        五、結論與建議(僅供參考)

        通過對上述幾類滅火系統產品的闡述和對比,得出如下結論:

        1、依據國家標準和規范,電纜隧道滅火,也叫纜道滅火,還有電纜夾層滅火、電纜豎井滅火;建議采用具有定溫自啟動和電氣自動、電氣手動三種啟動功能的驅動裝置。滅火容器為貯壓式而不是脈沖式或超聲波式超細ABC干粉滅火裝置。

        2、依據電纜隧道滅火,也叫纜道滅火、電纜夾層滅火、電纜豎井滅火保護場所屬性與特點及幾種自動滅火系統裝置性能參數要求,建議采用具有自動啟動,又有手動啟動兩種功能的貯壓式超細ABC干粉自動滅火裝置或系統。

        3、利達海鑫公司生產的與電纜隧道滅火,也叫纜道滅火、電纜夾層滅火、電纜豎井滅火配套的具有三種啟動方式,貯壓懸掛式ABC超細干粉滅火裝置產品,可單臺和多臺任意組合安裝,同時聯動啟動并可同時提供火災探測報警控制系統,使報警和滅火系統為一整體,確保整套系統產品配套質量可靠,免費提供設計電纜隧道滅火,也叫纜道滅火、電纜夾層滅火、電纜豎井還可叫城市管廊滅火全淹沒滅火系統和局部應用滅火系統兩套方案,設計方案科學、正確、合理。將對電纜隧道滅火,也叫纜道滅火、電纜夾層滅火、電纜豎井滅火還可叫城市管廊滅火是否能成功起關鍵性作用,且在確保滅火可靠、穩定性基礎上,同時考慮實用型和經濟性。

        用戶需詳細了解《懸掛式滅火裝置正確選型設計與安裝使用》文章,請進入利達海鑫網站“技術文章”欄目和查詢《消防產品技術與信息》2016年10月—12月中國核心期刊文章及利達海鑫產品說明書。

        4、若電纜隧道(纜道)發生初起小火,也就是火災面積小于1~2m2時,為了減少火災損失,降低自動滅火系統啟動成本,保障人身和財產安全。建議優先采用手提式滅火器,將初始小火及時撲救在萌芽狀態。

        依據GB50140《建筑滅火器配置設計規范》國家標準,凡是存在可燃物的工業與民用建筑場所,配置自動滅火系統后,仍應配置滅火器。為了簡化滅火器配置與設計計算,可參考如下建議選擇滅火器種類和應設置多少滅火器存放點:當保護的防護區設備和昂貴物品,并要求潔凈度較高時,如:計算機房、通訊機房、配電間、博物館、圖書館、檔案館等場所,建議采用手提式二氧化碳,型號為MT2或MT3。,每一個存放點配置不得少于2具,每個存放點按2具計算,可保護21~63m2,兩個存放點之間距離應小于12m。當保護的防護區設備和物品潔凈度要求不高時,如:化工倉庫、發電機房、變壓器房、電纜隧道等場所,建議采用手提式ABC干粉滅火器。依據場所大小配置MF/ABC3或MF/ABC 4或MF/ABC 8等不同型號,每個點存放不得少于2具計算,這三種型號每個點分別可保護35m2、54m2、144m2左右,兩個點之間距離應小于20m。建議將每個存放點的手提式滅火器放置在滅火器箱體內,不僅美觀且便于保管,不易損壞滅火器。

        使用手提式二氧化碳滅火器滅火時,操作者應特別注意以下安全措施:

        (1)應有兩人以上的操作者進入防護區內,但由一人操作滅火器。滅火時要求進入的門必須開啟,因二氧化碳滅火時,火災位置空間滅火濃度達到34%左右才能滅火成功,但整個防護區二氧化碳濃度達到12%時,對人體將會造成生命危險。滅火后應盡快開啟門、窗和換氣扇進行通風,人員應離開滅火場所。

        (2)手提式二氧化碳滅火器出口壓力比較大,有一定后座力,一般左手提滅火器手柄,右手緊握管道末端噴嘴,離火源大約1~2m遠,對準火源部分開始噴灑。

        (3)手提式二氧化碳滅火器和手提式ABC干粉滅火器有效噴射時間大約10S左右。一般滅火時操作者先開始噴射滅火藥劑4~6S滅火時間,不要將滅火藥劑噴射完,依據現場火災情況,再對零星火災進行撲救。

         

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