談長距離電纜溝消防設計

李娜娜 張 進

(中國核電工程有限公司，北京 100840)

談長距離電纜溝消防設計

李娜娜 張 進

(中國核電工程有限公司，北京 100840)

分析了長距離電纜溝火災的起因，對長距離電纜溝的火災特點作了闡述，探討了長距離電纜溝的消防措施，著重就水基滅火系統(tǒng)在電纜溝消防中的應用技術進行了研究，以設計出合理有效的消防系統(tǒng)。

長距離電纜溝，滅火系統(tǒng)，消防，火災

隨著工業(yè)場所設計的規(guī)模化，電氣自動化水平要求的提高，電廠內電纜敷設通道已逐漸不能滿足布置和功能要求，由此不少電廠在臨近室外設計長距離電纜溝，以滿足設計要求。然而，包括控制電纜和動力電纜在內的電纜橋架長距離集中分布，存在較大的火災隱患。如火災不能被及時發(fā)現(xiàn)并撲滅將對電站的運行和人員財產帶來嚴重的損失。由此，設計合理有效的消防系統(tǒng)便顯得尤為重要。

1 長距離電纜溝火災起因及特點

目前認為，電纜火災由內部火災或外部火災引起。內部火災多因電纜傳輸電流過載，電纜接頭處阻抗大，致使電纜表面產生溫升，使電纜絕緣層和保護層產生陰燃而引發(fā)火災。外部火災常因外部明火、溫升致使電纜表面著火而引發(fā)火災。有資料顯示，在我國30%是由內部火災引發(fā)，另70%由外部原因引起[1]。

長距離電纜火災有如下特點：電纜火災被認為有較長的陰燃階段，火災在電纜內燃燒不易被發(fā)現(xiàn)，所在房間內溫度變化不明顯；且在一定條件下能轉化為明火燃燒并以有焰的形式迅猛發(fā)展，造成很大的危險性；并且由于長距離電纜溝內電纜橋架分布集中，電纜數(shù)量較多，電纜溝長，一旦發(fā)生火災，沿電纜敷設方向上蔓延速度快，人員不易到達，火情難以控制；若由外部火源引起火災，如不及時探測撲滅，短時間內會擴大著火區(qū)域，加速熱量釋放，從而帶來更大的損失。

電力設計規(guī)范對電纜材質和性能要求不斷提高，新建和改擴建電廠已采用防火電纜，并安裝在阻燃防火橋架內，對有效限制或控制電纜火災起到積極作用。針對電纜處于較長陰燃階段的特點，房間內直接采用感溫探測元件(如探測噴頭、感溫探測器等)不會被啟動。所以常見采用線型感溫探測器以一定形式纏繞在電纜外表面，如同時配有感煙探測器會達到及時探測到火情的效果[2]。

2 長距離電纜溝消防措施

傳統(tǒng)的電纜溝火災，只配置滅火器或消防栓，對電纜滅火相當被動。撲救電纜火災的滅火系統(tǒng)主要分為水基滅火系統(tǒng)和氣體滅火系統(tǒng)。

2.1 水基滅火系統(tǒng)在長距離電纜溝消防中的應用

水基滅火作為最基本亦認為是最環(huán)保的一種滅火介質，可應用于電纜火災。筆者認為可應用于長距離電纜溝消防的水基滅火系統(tǒng)為水噴淋、水噴霧或細水霧滅火系統(tǒng)。國內外的規(guī)范中也對電纜采用水基滅火系統(tǒng)提出了具體的要求。如NFPA 15“固定水噴霧滅火系統(tǒng)設計規(guī)范”[3]和NFPA 13“水噴淋系統(tǒng)安裝規(guī)范”中明確了應提供的水噴淋或水噴霧強度[4]。對內部原因引起的火災，噴灑強度不小于6.1 L/min/m2；對外部原因引起的火災，噴灑強度不小于12.2 L/min/m2。對于水噴淋或水噴霧滅火系統(tǒng)對電纜橋架火災撲救的有效性在FMRC機構的實驗中也已得到證實，早期干預啟動對于及時有效撲滅電纜火災起到關鍵性作用[5]。

細水霧滅火系統(tǒng)作為一種電纜消防的手段在國內起步較晚，但NFPA 750“細水霧滅火系統(tǒng)規(guī)范”已形成完整的理論和實踐結合的體系。細水霧滅火系統(tǒng)可謂是多種滅火系統(tǒng)的綜合，秉承多種滅火系統(tǒng)的優(yōu)點應運而生。細水霧水滴小，比表面積大，主要靠汽化吸熱降溫作用和隔絕氧氣窒息作用來撲滅火災。目前設計有低壓、中壓和高壓細水霧滅火系統(tǒng)，可根據(jù)設計需要選擇合適的系統(tǒng)，具有滅火耗水量少、水漬損失小、對人員安全、環(huán)境無污染、滅火效能高、適用范圍廣等優(yōu)點。

無論是上述哪一種滅火系統(tǒng)，在進行水基滅火系統(tǒng)設計之前，需要考慮防火分區(qū)的劃分以及消防排水的可行性。為了減少消防排水量，筆者認為防火分區(qū)不宜過大，但同時防火分區(qū)的劃分并非越小越好。因劃分過細，對于長距離電纜溝將增加每個防火分區(qū)消防控制設備的布置和操作難度。防火分區(qū)劃分時還應考慮消防水泵的額定流量，使得可能同時動作的消防水量不至于超過擬選擇的水泵參數(shù)。為了保證控制的有效性，每個防火分區(qū)內設置的滅火系統(tǒng)與其控制設備不應設置在同一個防火分區(qū)內，以免發(fā)生火災時，無法進行操作。

2.2 氣體滅火系統(tǒng)

傳統(tǒng)的氣體滅火多見于IG541，F(xiàn)M200，CO2等滅火劑。但電纜長度過長，采用全淹沒式的氣體滅火劑效率相對低，采用這些滅火劑對人員身體會產生一定不利影響。目前國內不少電廠采用氣溶膠滅火系統(tǒng)。作為一種新型氣體滅火系統(tǒng)，其具有高效滅火、安裝方便、環(huán)保等方面的優(yōu)勢。對于其他滅火系統(tǒng)，關注的毒性指標、臭氧消耗潛能值ODP、溫室效應潛能值GWP、大氣存留時間ALT等均為零[6]。但作為常規(guī)氣體滅火的改進型氣溶膠滅火系統(tǒng)仍需要在防火分區(qū)內安裝多個氣瓶，由固體混合化學藥劑制成，火災時采用淹沒式。筆者認為對于人員的健康，以及火災后的清理還是存在一定的問題。

3 結語

國內外不少電廠已采用上述兩類方法來撲滅電纜溝的火災，針對長距離電纜溝消防系統(tǒng)采用合理的消防方式的選擇尤為重要。應在保證有效滅火的前提下進行經濟性比較，選擇適宜的滅火系統(tǒng)。隨著技術日新月異的發(fā)展，對于新型滅火系統(tǒng)的研發(fā)也在進行當中，更加適宜長距離電纜溝的消防方式也必將應運而生。

[1] 張炯輝.水噴霧滅火系統(tǒng)及其在電纜隧道中的應用[J].遼寧經濟職業(yè)技術學院學報，2013(6)：60-61.

[2] 李念慈，李 悅，余 威.自動噴水滅火系統(tǒng)——設備設計運行[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[3] NFPA 15，Standard for Water Spray Fixed Systems for Fire Protection[S].

[4] NFPA 13，Standard for the Installation of Sprinkler Systems[S].

[5] ROBERT G.,Zalosh.Industrial Fire Protection Engineering[M].John Wiley & Sons,Inc.,2003.

[6] 田 珍，刁懷亮，李龍云，等.熱氣溶膠滅火氣體在變電站的應用[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2014，40(1)：44-46.

On fire-fighting design for long-distance cable trenches

Li Nana Zhang Jin

(ChinaNuclearPowerCo.,Ltd,Beijing100840,China)

The paper analyzes reasons for fires at the long-distance cable trenches, illustrates the fire features, explores the fire-fighting measures for the cable trench, and mainly researches the application technique of the water-based fire fighting system in the fire prevention of the cable trenches, so as to design the reasonable and effective fire-fighting system.

long-distance cable trench, fire-fighting system, fire-fighting, fire accident

2015-01-06

李娜娜(1984- )，女，工程師； 張 進(1986- )，男，工程師

1009-6825(2015)08-0144-02

TU998.1

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