建筑電線電纜防火涂料的探討與應用

摘 要：本文通過對建筑電線電纜火災危害性的分析，簡述了建筑電線電纜防火涂料的阻燃機理，并對今后建筑電線電纜應用和性能改進提出了建議。

關鍵詞：建筑電線電纜防火涂料；阻燃機理；應用

中圖分類號：TU998.13 文獻標識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）10-0132-02

前言

建筑電線電纜產(chǎn)品種類眾多，應用范圍十分廣泛，涉及到電力、建筑、通信、制造等行業(yè)，與國民經(jīng)濟的各個部門和人們生活都密切相關。建筑電線電纜還被稱為國民經(jīng)濟的“動脈”與“神經(jīng)”，是輸送電能、傳遞信息和制造各種電機、儀器、儀表，實現(xiàn)電磁能量轉(zhuǎn)換所不可缺少的基礎性器材，是未來電氣化、信息化社會中必要的基礎產(chǎn)品。建筑電線電纜行業(yè)是中國僅次于汽車行業(yè)的第二大行業(yè)，產(chǎn)品品種滿足率和國內(nèi)市場占有率均超過90%。在世界范圍內(nèi)，中國建筑電線電纜總產(chǎn)值已超過美國，成為世界上第一大建筑電線電纜生產(chǎn)國，可見建筑電線電纜的使用量之大。隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，建筑電線電纜的用量也迅速增加。與此同時，建筑電線電纜火災事故的發(fā)生趨勢也明顯上升，火災造成的直接經(jīng)濟損失也有逐年擴大之勢。根據(jù)消防部門的統(tǒng)計，我國發(fā)生的火災中，因電氣引起的火災占一半左右，而電氣火災中，由于建筑電線電纜的老化和過載使用引起的火災又占相當大比例。因此，對建筑電線電纜進行防火保護顯得十分有必要，而在建筑電線電纜表面涂覆防火涂料是對其進行防火保護的一種重要防火保護措施，本文就主要針對建筑電線電纜防火涂料如何處理做一個初步探討。

1 建筑電線電纜火災的危害性

1.1 燃燒蔓延迅速，難于及時撲滅

建筑電線電纜一般敷設在建筑物的管道、豎井、夾層等隱蔽部位，一旦發(fā)生火災，早期引燃階段較難被發(fā)現(xiàn)，而后等到被發(fā)現(xiàn)時已經(jīng)是濃煙滾滾，并伴隨大量的有毒氣體產(chǎn)生，這樣給處于隱蔽之處的燃燒物提供了充分燃燒時間，導致火災蔓延可燃性大大增強。同時，由于敷設在電氣井道或線槽內(nèi)的建筑電線電纜往往是成束敷設的，對于建筑物來說有一種貫穿性，建筑電線電纜燃燒時的熱輻射將互相傳導，因此建筑電線電纜一旦引燃就會順著井道或者線槽迅速蔓延，火災很容易波及整個建筑物[1]。由于建筑電線電纜火災著火點隱蔽且易產(chǎn)生有毒氣體，所以給火災撲救也帶來一定的困難。

1.2 燃燒生成大量有毒煙氣，威脅人員生命財產(chǎn)安全

建筑電線電纜的絕緣層和護套主要成分多是塑料、橡膠等有機可燃物，而且護套材料的燃點一般比較低，所以，一旦起火燃燒極易迅速蔓延，還會生成大量有毒氣體和濃煙，對起火處的人員生命安全構(gòu)成嚴重威脅并導致疏散難度加大。

1.3 形成“二次污染”，造成重大經(jīng)濟損失

聚氯乙烯雖說有一定的阻燃性，但含有聚氯乙烯成分的建筑電線電纜在240～340℃燃燒會分解出氯化氫氣體和含有雙鍵的二烯烴，然后在400～470℃發(fā)生碳的燃燒。此外，還會形成強烈的“酸霧”，對環(huán)境造成“二次污染”，并會對人員生命安全帶來威脅、破壞設備，造成較大經(jīng)濟損失。所以，聚氯乙稀在高溫下會分解出氯化氫等有毒氣體，對人的生命安全構(gòu)成威脅，使救援人員不能直接靠近現(xiàn)場滅火，也給火場被困人員疏散帶來很大麻煩。同時，氯化氫等腐蝕性氣體極易吸潮形成稀鹽酸附著在核電站內(nèi)控制設備和其他精密儀器上，形成一層導電薄膜，嚴重降低了設備和接線回路的絕緣性能，而且火災撲滅后這些附著物仍將影響其安全運行。在火災后消除二次危害的影響是十分困難的，往往需要更換所有的建筑電線電纜設備，這也加劇了火災造成的直接經(jīng)濟損失[2]。

2 建筑電線電纜防火涂料的阻燃機理

涂料本身具有難燃性，涂敷在建筑電線電纜上，隔斷建筑電線電纜與火焰的接觸，從而延緩了建筑電線電纜護套的起火時間；防火涂料受熱分解后，會產(chǎn)生惰性氣體，能有效地稀釋建筑電線電纜受熱釋放出的可燃氣體濃度，同時還能在一定程度上隔斷建筑電線電纜與空氣的接觸，延緩了燃燒的蔓延擴大；防火涂料受熱分解出NO、NH3等物質(zhì)，這些物質(zhì)與有機游離基化合，中斷連鎖反應，可以直接終止燃燒鏈式反應；膨脹性建筑電線電纜防火涂料中含有成膜劑、發(fā)泡劑、酸源和炭化劑，其中炭化劑一般為羥基的富炭化合物，它在酸的作用下失水炭化，為發(fā)泡層提供炭質(zhì)骨架，使發(fā)泡層形成疏松的結(jié)構(gòu)。受熱膨脹會形成一層有效隔熱、隔氧的炭層，可以有效地保護建筑電線電纜使其不與火焰接觸，可以使被保護的建筑電線電纜在一定的時間內(nèi)保持較低的溫度[3]。

3 建筑電線電纜防火涂料的性能要求

建筑電線電纜防火涂料不同于普通的飾面型防火涂料，它不僅要能夠較好的附著于建筑電線電纜表面，遇火膨脹生成均勻致密的隔熱層，具有耐油、耐鹽、耐水的特性，還必須具有良好的柔韌性。按照GA 181-1981《建筑電線電纜防火涂料通用技術條件》之要求，其具體要滿足的技術性能指標如表1[3]：

4 建筑電線電纜防火涂料的應用

目前我國的建筑電線電纜防火涂料主要以溶劑型建筑電線電纜防火涂料品種居多。在溶劑型建筑電線電纜防火涂料的研究中不僅要處理好基料與防火添加劑的協(xié)和、涂料的室溫自干性以及對建筑電線電纜黏結(jié)性和抗彎性等問題，還要重點解決涂料與基材既要有較強的黏結(jié)性，又能符合阻燃性能要求兩者之間的關系問題。因為阻燃劑的用量涉及到一個最佳值問題，即如果阻燃劑用量越多，其防火隔熱效果越好，但建筑電線電纜防火涂料的理化性能會受影響；如果阻燃劑用量過少，其理化性能雖好，但建筑電線電纜防火涂料的防火隔熱效果就差。因而，這兩個方面關系的研究是建筑電線電纜防火涂料研究的一個重要方面[3]。

建筑電線電纜防火涂料主要以溶劑型涂料為主，由于普通溶劑型涂料存在溶劑的毒性、價格、運輸安全及環(huán)境污染等方面的問題，所以采用水性建筑電線電纜防火涂料具有很大的優(yōu)勢。它與常用的過氯乙烯建筑電線電纜防火涂料比較，有以下明顯的優(yōu)點：克服了常用的過氯乙烯建筑電線電纜防火涂料使用揮發(fā)性溶劑帶來的可燃危險性和毒性困擾，提高了制作和施工的安全性；降低了成本并省去了作為介質(zhì)的有機溶劑；簡化了制作步驟[4][5]。但目前水性建筑電線電纜防火涂料有些性能還需要改進提高，才能滿足建筑電線電纜使用環(huán)境的要求。

5 結(jié)語

當前我國建筑電線電纜火災事故形勢還是比較嚴峻的，由于歷史發(fā)展的原因，很多建筑中使用的大量建筑電線電纜不可能全部更換為阻燃耐火建筑電線電纜，只能通過使用防火涂料加以保護或者在現(xiàn)有的工程中采用其他防火措施進行補救，這對建筑電線電纜防火涂料提出了很多新的挑戰(zhàn)。

建筑電線電纜防火涂料是一種保護建筑電線電纜不受火災侵害的行之有效的方法，其應用的范圍還會不斷地擴大，同時對建筑電線電纜防火涂料提出的性能要求也越來越高。建筑電線電纜防火涂料只有滿足防火性能好、性價比高、施工操作性強、對環(huán)境無污染等特點，才能真正通過火災的考驗，成為一種真正行之有效，簡便易行的建筑電線電纜防火保護措施。

參考文獻

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[3] 覃文清，李風.材料表面涂層防火阻燃技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004：343-351.

[4] 胡西芳.水性電纜防火涂料[J].消防技術與產(chǎn)品信息，2003：70.

[5] 海叢.防火涂料的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].上海建材，2004：25-26.

作者簡介：王春三（1969-），男，畢業(yè)于江西師范大學化學系，現(xiàn)任江西省九江市公安消防支隊專業(yè)技術八級防火監(jiān)督工程師。