談長(zhǎng)距離電纜溝消防設(shè)計(jì)

李娜娜 張 進(jìn)

(中國(guó)核電工程有限公司，北京 100840)

談長(zhǎng)距離電纜溝消防設(shè)計(jì)

李娜娜 張 進(jìn)

(中國(guó)核電工程有限公司，北京 100840)

分析了長(zhǎng)距離電纜溝火災(zāi)的起因，對(duì)長(zhǎng)距離電纜溝的火災(zāi)特點(diǎn)作了闡述，探討了長(zhǎng)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(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了研究，以設(shè)計(jì)出合理有效的消防系統(tǒng)。

長(zhǎng)距離電纜溝，滅火系統(tǒng)，消防，火災(zāi)

隨著工業(yè)場(chǎng)所設(shè)計(jì)的規(guī)?；?，電氣自動(dòng)化水平要求的提高，電廠內(nèi)電纜敷設(shè)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(shè)計(jì)長(zhǎng)距離電纜溝，以滿足設(shè)計(jì)要求。然而，包括控制電纜和動(dòng)力電纜在內(nèi)的電纜橋架長(zhǎng)距離集中分布，存在較大的火災(zāi)隱患。如火災(zāi)不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并撲滅將對(duì)電站的運(yùn)行和人員財(cái)產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重的損失。由此，設(shè)計(jì)合理有效的消防系統(tǒng)便顯得尤為重要。

1 長(zhǎng)距離電纜溝火災(zāi)起因及特點(diǎn)

目前認(rèn)為，電纜火災(zāi)由內(nèi)部火災(zāi)或外部火災(zāi)引起。內(nèi)部火災(zāi)多因電纜傳輸電流過(guò)載，電纜接頭處阻抗大，致使電纜表面產(chǎn)生溫升，使電纜絕緣層和保護(hù)層產(chǎn)生陰燃而引發(fā)火災(zāi)。外部火災(zāi)常因外部明火、溫升致使電纜表面著火而引發(fā)火災(zāi)。有資料顯示，在我國(guó)30%是由內(nèi)部火災(zāi)引發(fā)，另70%由外部原因引起[1]。

長(zhǎng)距離電纜火災(zāi)有如下特點(diǎn)：電纜火災(zāi)被認(rèn)為有較長(zhǎng)的陰燃階段，火災(zāi)在電纜內(nèi)燃燒不易被發(fā)現(xiàn)，所在房間內(nèi)溫度變化不明顯；且在一定條件下能轉(zhuǎn)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(xiǎn)性；并且由于長(zhǎng)距離電纜溝內(nèi)電纜橋架分布集中，電纜數(shù)量較多，電纜溝長(zhǎng)，一旦發(fā)生火災(zāi)，沿電纜敷設(shè)方向上蔓延速度快，人員不易到達(dá)，火情難以控制；若由外部火源引起火災(zāi)，如不及時(shí)探測(cè)撲滅，短時(shí)間內(nèi)會(huì)擴(kuò)大著火區(qū)域，加速熱量釋放，從而帶來(lái)更大的損失。

電力設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)電纜材質(zhì)和性能要求不斷提高，新建和改擴(kuò)建電廠已采用防火電纜，并安裝在阻燃防火橋架內(nèi)，對(duì)有效限制或控制電纜火災(zāi)起到積極作用。針對(duì)電纜處于較長(zhǎng)陰燃階段的特點(diǎn)，房間內(nèi)直接采用感溫探測(cè)元件(如探測(cè)噴頭、感溫探測(cè)器等)不會(huì)被啟動(dòng)。所以常見(jiàn)采用線型感溫探測(cè)器以一定形式纏繞在電纜外表面，如同時(shí)配有感煙探測(cè)器會(huì)達(dá)到及時(shí)探測(cè)到火情的效果[2]。

2 長(zhǎng)距離電纜溝消防措施

傳統(tǒng)的電纜溝火災(zāi)，只配置滅火器或消防栓，對(duì)電纜滅火相當(dāng)被動(dòng)。撲救電纜火災(zāi)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(zhǎng)距離電纜溝消防中的應(yīng)用

水基滅火作為最基本亦認(rèn)為是最環(huán)保的一種滅火介質(zhì)，可應(yīng)用于電纜火災(zāi)。筆者認(rèn)為可應(yīng)用于長(zhǎng)距離電纜溝消防的水基滅火系統(tǒng)為水噴淋、水噴霧或細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)外的規(guī)范中也對(duì)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(shè)計(jì)規(guī)范”[3]和NFPA 13“水噴淋系統(tǒng)安裝規(guī)范”中明確了應(yīng)提供的水噴淋或水噴霧強(qiáng)度[4]。對(duì)內(nèi)部原因引起的火災(zāi)，噴灑強(qiáng)度不小于6.1 L/min/m2；對(duì)外部原因引起的火災(zāi)，噴灑強(qiáng)度不小于12.2 L/min/m2。對(duì)于水噴淋或水噴霧滅火系統(tǒng)對(duì)電纜橋架火災(zāi)撲救的有效性在FMRC機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)中也已得到證實(shí)，早期干預(yù)啟動(dòng)對(duì)于及時(shí)有效撲滅電纜火災(zāi)起到關(guān)鍵性作用[5]。

細(xì)水霧滅火系統(tǒng)作為一種電纜消防的手段在國(guó)內(nèi)起步較晚，但NFPA 750“細(xì)水霧滅火系統(tǒng)規(guī)范”已形成完整的理論和實(shí)踐結(jié)合的體系。細(xì)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(diǎn)應(yīng)運(yùn)而生。細(xì)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(lái)?yè)錅缁馂?zāi)。目前設(shè)計(jì)有低壓、中壓和高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)，可根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇合適的系統(tǒng)，具有滅火耗水量少、水漬損失小、對(duì)人員安全、環(huán)境無(wú)污染、滅火效能高、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

無(wú)論是上述哪一種滅火系統(tǒng)，在進(jìn)行水基滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(rèn)為防火分區(qū)不宜過(guò)大，但同時(shí)防火分區(qū)的劃分并非越小越好。因劃分過(guò)細(xì)，對(duì)于長(zhǎng)距離電纜溝將增加每個(gè)防火分區(qū)消防控制設(shè)備的布置和操作難度。防火分區(qū)劃分時(shí)還應(yīng)考慮消防水泵的額定流量，使得可能同時(shí)動(dòng)作的消防水量不至于超過(guò)擬選擇的水泵參數(shù)。為了保證控制的有效性，每個(gè)防火分區(qū)內(nèi)設(shè)置的滅火系統(tǒng)與其控制設(shè)備不應(yīng)設(shè)置在同一個(gè)防火分區(qū)內(nèi)，以免發(fā)生火災(zāi)時(shí)，無(wú)法進(jìn)行操作。

2.2 氣體滅火系統(tǒng)

傳統(tǒng)的氣體滅火多見(jiàn)于IG541，F(xiàn)M200，CO2等滅火劑。但電纜長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，采用全淹沒(méi)式的氣體滅火劑效率相對(duì)低，采用這些滅火劑對(duì)人員身體會(huì)產(chǎn)生一定不利影響。目前國(guó)內(nèi)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(shì)。對(duì)于其他滅火系統(tǒng)，關(guān)注的毒性指標(biāo)、臭氧消耗潛能值ODP、溫室效應(yīng)潛能值GWP、大氣存留時(shí)間ALT等均為零[6]。但作為常規(guī)氣體滅火的改進(jìn)型氣溶膠滅火系統(tǒng)仍需要在防火分區(qū)內(nèi)安裝多個(gè)氣瓶，由固體混合化學(xué)藥劑制成，火災(zāi)時(shí)采用淹沒(méi)式。筆者認(rèn)為對(duì)于人員的健康，以及火災(zāi)后的清理還是存在一定的問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

國(guó)內(nèi)外不少電廠已采用上述兩類方法來(lái)?yè)錅珉娎|溝的火災(zāi)，針對(duì)長(zhǎng)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(yīng)在保證有效滅火的前提下進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，選擇適宜的滅火系統(tǒng)。隨著技術(shù)日新月異的發(fā)展，對(duì)于新型滅火系統(tǒng)的研發(fā)也在進(jìn)行當(dāng)中，更加適宜長(zhǎng)距離電纜溝的消防方式也必將應(yīng)運(yùn)而生。

[1] 張炯輝.水噴霧滅火系統(tǒng)及其在電纜隧道中的應(yīng)用[J].遼寧經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013(6)：60-61.

[2] 李念慈，李 悅，余 威.自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)——設(shè)備設(shè)計(jì)運(yùn)行[M].北京：中國(guó)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?jiān)?，?熱氣溶膠滅火氣體在變電站的應(yīng)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(jìn)(1986- )，男，工程師

1009-6825(2015)08-0144-02

TU998.1

A