1 電纜火災的成因
電纜火災事故的成因既有運行因素,又有設計、安裝留下的隱患,如設計考慮不周,安裝時沒有按照防火規(guī)程要求,未采取足夠的安全防火措施,工藝達不到要求等。此外,職工安全防火教育不夠,職工的安全防火意識不強,對安全防火的規(guī)章制度沒有很好地執(zhí)行等,也是造成電纜火災事故的主要原因。具體來說,電纜火災事故的成因可分為外部因素和內(nèi)部原因兩大類。
1.1 外部因素
有統(tǒng)計表明,由于外界火源引起的電纜火災占總數(shù)的75.8%。外部因素大致有:
(1) 汽輪機油系統(tǒng)漏油,噴到高溫管道上起火,而將其附近的電纜引燃;
(2) 制粉系統(tǒng)防爆門爆破,噴出火焰沖到附近的電纜通道上而將電纜引燃;
(3) 鍋爐房架空電纜上積聚煤粉,又靠近高溫管道,引起煤粉自燃而將電纜引燃;
(4) 充油電氣設備故障噴油起火,油流入電纜溝道而將電纜引燃;
(5) 電纜溝、豎井的溝蓋板保護罩不嚴密,電焊渣火花落入而將電纜引燃;
(6) 鍋爐熱灰渣噴出,將附近電纜引燃。
1.2 內(nèi)部原因
由于電纜絕緣損壞引起的火災占總數(shù)的24.2%,主要原因為:
(1) 由于電纜過負荷及短路電流作用引起電纜著火;
(2) 電纜敷設得過于靠近高溫管道,而又缺乏有效的隔熱措施,使電纜長期處于高溫環(huán)境,容易產(chǎn)生老化,破壞電纜的絕緣,使電纜短路而導致火災;
(3) 電纜隧道、溝道內(nèi)積水嚴重,布置較低的電纜經(jīng)常被水浸泡,容易使電纜絕緣老化引起短路,導致火災;
(4) 不注意電纜終端和中間接頭的制作工藝,剝開的絕緣部分在空氣中暴露的時間太長,使絕緣受潮,致使運行中爆炸、著火。
雖然因電纜自身原因引起的火災所占比例較小,但由于電力企業(yè)中,其動力、控制電纜常以電纜隧道(溝)、電纜夾層、豎井等方式敷設,而電纜隧道多為地下建筑,初始火災不易被人發(fā)現(xiàn),因此在電纜隧道里電纜內(nèi)部原因引起的火災最具危險性。
2 傳統(tǒng)電纜防火技術措施
電纜防火阻火主要采取“封”、“堵”、“涂”、“隔”、“包”等傳統(tǒng)技術措施。
(1) “封”就是采用防火(耐火)槽盒對電纜進行封閉保護。槽盒由盒底、盒蓋、卡條、密封條等組成。槽盒的防火阻燃機理是:當電纜敷設于槽盒內(nèi)時,由于盒體材料的難燃性或不燃性,盒外火焰不至于直接波及盒內(nèi)電纜;由于盒體結構的封閉性,即使盒內(nèi)電纜因某種原因著火,也會因氧氣得不到補充而迅速自熄。
(2) “堵”就是采用防火堵料與阻火包等防火材料對貫穿墻、樓板孔洞進行封堵;在電纜隧道、電纜溝的適當位置設置阻火墻或阻火段。
(3) “隔”就是采用耐火隔板對電纜進行層間阻火分隔,用耐火隔板隔小防火分隔區(qū)間;或用槽盒、涂料、包帶設阻火段進行分隔處理。
(4) “涂”就是采用電纜防火涂料對電纜進行防火阻燃處理。將防火涂料涂刷于電纜上,當涂料層遇火時會發(fā)生膨脹,生成一層均勻細致的蜂窩狀隔熱層,該層具有良好的隔熱阻燃效果,對防止初期電纜火災和減緩火勢蔓延擴大具有良好的效果。
(5) “包”就是采用防火包帶對電纜作防火阻燃處理。防火包帶纏繞于電纜的外護套上后,形成一個密封套,當電纜起火或外部起火時,包帶可形成隔熱阻燃的碳化層,減緩火焰的傳播速度,阻止其燃燒。
實踐證明,這些防止電纜火災的技術措施中最經(jīng)濟有效的辦法是“封”、“堵”、“隔”。那些大量用“涂”、“包”的辦法是不恰當?shù)?。因為對電纜大量“涂”、“包”,一是不經(jīng)濟,費工費時成本高,二是對于緊排一起多根電纜很難保證涂刷的質(zhì)量,而且用于“涂”、“包”的材料時間長了易失效。
3 現(xiàn)代化的防火措施
由于傳統(tǒng)防火措施的目的是為了防止電纜火災蔓延,往往發(fā)現(xiàn)時已燒毀了大量的電纜。而運用火災自動報警系統(tǒng)和自動滅火系統(tǒng)這樣現(xiàn)代化的防火措施,可以將電纜火災撲滅在萌芽階段,能更有效地防止電纜火災的發(fā)生。
火災自動報警系統(tǒng)包括火災探測器、報警顯示控制器、傳輸線路及其它輔助設備。電纜隧道火災報警系統(tǒng)能否正常運行,關鍵在于探測器選型是否合理。電纜火災產(chǎn)生物質(zhì)的量依次為煙、熱量及火焰,因而應優(yōu)先選用感煙探測器,但由于電纜隧道相對濕度大,有時粉塵嚴重,導致感煙探測器誤報警較多而不適用。感溫探測器因其報警準確率高,近年來在電纜隧道中得到廣泛應用,尤以纜式線型定溫探測器和空氣管線型差溫探測器,更適合電纜隧道狹長、電纜分層敷設的特點,報警針對性強。
鑒于在電纜火災原因中,由于電纜接頭爆炸引起的火災占有一定比例,因而可以對電纜接頭實行溫度在線監(jiān)測,以便更早期地報警。
同時電纜隧道內(nèi)火災不易人工撲滅,設置固定式自動滅火系統(tǒng)尤為必要。氣體滅火系統(tǒng)(鹵代烷、CO2、N2)、水噴霧滅火系統(tǒng)、高倍泡沫滅火系統(tǒng)等在電纜隧道中都得到應用。
鹵代烷滅火效率高,但是會造成環(huán)境污染,故鹵代烷滅火系統(tǒng)不能作為首選方案。CO2、N2等氣體滅火劑主要依靠窒息、冷卻等物理作用滅火,但由于CO2等氣體滅火濃度大(CO2滅火濃度為30%~35%),使CO2用量大且滅火系統(tǒng)龐大,不適合在電纜隧道內(nèi)大面積使用。
水噴霧滅火系統(tǒng)是自動噴水滅火系統(tǒng)的一種,其噴頭為旋轉式葉片,水通過葉片時,使葉片旋轉,形成霧狀水噴向被保護區(qū)域。霧狀水噴射到火災區(qū)域,受熱汽化,產(chǎn)生比原體積大1 700倍的水蒸汽,致使火災區(qū)氧氣相對濃度下降而滅火。與氣體滅火系統(tǒng)相比,水噴霧滅火系統(tǒng)設備簡單,滅火介質(zhì)價格低廉,目前廣泛應用于撲滅油浸電力變壓器、皮帶輸送機、電纜隧道等火災。
高倍泡沫滅火系統(tǒng)發(fā)泡倍數(shù)多在600倍以上,可迅速充滿防護空間,以全淹沒或覆蓋方式滅火,泡沫絕熱性能好、無毒,可用于撲救電纜火災。
總而言之,“安全第一,預防為主”,減少電纜火災事故必須健全安全管理制度,狠抓防火措施落實和火災隱患整改,做到未雨綢繆、防患于未然,最大限度地減少電纜著火和延燃的可能性,這樣電纜火災事故才會得到有效控制。