4評估電纜防火阻燃的方法
關(guān)于電纜防火阻燃的評估,至今還無法單純以理論計算來描述其定量關(guān)系,一般采取基本相似于實際使用條件的試驗方式來判別電纜的難燃性和耐火性。
幾個國家先后制定了一些標準試驗方法,可歸納為以下4種。
(1)材料的氧指數(shù)法
此法的原理是將一定數(shù)量尺寸的試料放入特制的容器中,由充滿氮氣開始,逐步輸入氧氣,在不同的氧氣含量下,用規(guī)定方式點火,剛剛能使容器內(nèi)試料發(fā)生平穩(wěn)燃燒時的氧氣含量就稱為材料的氧指數(shù)。
用此方法測定的氧指數(shù)越高,意味著材料難燃性越好。日本規(guī)定難燃性等級為一級氧指數(shù)大于30,二級為27~30,三級為24~27,四級為21~24,五級為21及以下,由氧指數(shù)判別難燃性能已在中國廣泛采用。
?。?)單根電纜不延燃性標準試驗法
此法是將一段被試單根電纜懸置于專用燃燒器內(nèi),使作用于電纜處的火焰溫度達到一定值(超過引燃溫度),持續(xù)數(shù)分鐘后撤除火源,再觀察被試電纜是否自熄。
此法是國際電工委員會(IEC)于1979年修訂的標準試驗方法IEC332—1,中國參照該方法也制定了國標GB—2651.16—82不延燃試驗方法。
?。?)成束電纜的耐燃性標準試驗法
該方法與單根電纜不延燃標準試驗法基本原理相同,而且基本上能反映工程實際特征。
中國電纜廠已建成仿照IEC382—2新標準和IEEC—383、ICS—366標準的整套試驗裝置。浙江省電力局在1980年組織了模擬電纜隧道、電纜豎井與電纜夾層的試驗,并得到比較可靠的試驗數(shù)據(jù)。
?。?)電纜貫穿孔洞阻燃性考核標準試驗法
美、前蘇聯(lián)、日各國對電纜貫穿孔洞所用封堵材料的阻燃性,都制定了標準試驗方法,中國浙江省電力局也曾作過類似試驗,其特點為,在特制的加熱爐中,按標準溫度曲線規(guī)定的“時間—溫度”變化速度加溫作用于被試電纜一端的爐壁貫穿電纜的封堵處理方式,經(jīng)1~3h的加溫后,觀察爐外電纜段是否不燃或完好,以判別封堵材料的耐燃特性。
5電纜防火的主要措施
實現(xiàn)電纜難燃的基本途徑包括以下幾個方面:
(1)使電纜構(gòu)成材料中的可燃物質(zhì)盡量減少;
(2)創(chuàng)造隔絕氧氣、減少傳導、遮斷熱幅射的條件;
?。?)使電纜燃燒時形成厚的強固碳化層,以隔斷可燃質(zhì)與氧氣的接觸;
?。?)增加燃燒過程中的冷制作用。
根據(jù)以上幾種基本途徑,目前,電纜防火所采用的措施如下:
(1)耐火電纜和阻燃電纜
耐火電纜就是在火燃燒條件下仍能在規(guī)定時間(約4h)內(nèi)保持通電的電纜。以滿足萬一發(fā)生火災時通道的照明、應(yīng)急廣播、防火報警裝置、自動消防設(shè)施及其它應(yīng)急設(shè)備的正常使用,使人員及時疏散。在火災發(fā)生期間,它還具備發(fā)煙量小,煙氣毒性低等特點。該型電纜價格較貴,一般應(yīng)用在高層建筑、電力、石油、化工、船舶等對防火安全條件要求較高的場合,是應(yīng)急電源、消防泵、電梯、通訊信號系統(tǒng)的必備電纜。該型電纜在上海電纜廠等廠家相繼問世,并已批量生產(chǎn),不過目前這些電纜廠生產(chǎn)耐火電纜電壓等級僅在1kV及以下。
阻燃電纜主要特點就是不著火(或著火后延燃僅局限在一定范圍內(nèi))所以這類電纜適用于有高阻燃要求、防燃、防爆的場合?,F(xiàn)在研制出了阻燃氯磺化聚乙烯橡皮護套電纜(電壓等級為6kV)、阻燃交聯(lián)聚乙烯和船用阻燃電纜,以及無鹵低煙型系列電纜,這些電纜已被許多工程采用。
目前中國生產(chǎn)的耐火及阻燃電纜的規(guī)格材料,結(jié)構(gòu)絕緣性能及試驗方法,均符合國際和IEC3328標準。在生產(chǎn)實踐中廣泛采用阻燃電纜,電纜火災事故明顯減少,保證了電廠及電網(wǎng)安全運行,具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。
?。?)防火涂料
近年來,中國研制出了多種防火涂料,經(jīng)國家鑒定合格的產(chǎn)品在實踐中使用及證明效果良好。其中丙烯酸涂料適用于不良環(huán)境;改性氨基涂料適用于潮濕環(huán)境。該涂料在電纜上的用量可參見表1。
另外,膨脹型過氯乙烯防火涂料,于1988年由公安部組織的新產(chǎn)品鑒定。該涂料的特點是遇火膨脹生成均勻致密的峰窩狀隔熱層,有良好的隔熱、耐水、耐油性。該涂料刷噴均可,但施工過程中必須隔絕火源,每隔8h涂刷一次,達到每平方米400~500g即可,但這種刷涂型防火涂料,在電纜密度大,長度長、空間小等場合使用不方便,且耗時費力,勞動強度大,影響施工工期。
?。?)防火包帶
國內(nèi)生產(chǎn)的電纜防火包帶,按試驗證明具有不低于日本同類產(chǎn)品的阻燃特性。以1mm厚防火包帶,采取往復各一次的繞包方式纏繞在電纜上,水平布置達到了7層,經(jīng)模型試驗,顯示出了有效的阻燃性能。這種材料用于局部防火要求高的地方效果特別好。能達到以較低費用而達到較好的防火效果。在實際工作中經(jīng)常使用在電力電纜接頭兩側(cè)及相鄰電纜2~3m長的區(qū)段施加防火涂料或防火包帶,可達到良好的防火要求。