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防止电缆火灾事故的措施

2009-04-16   来源:安全文化网    热度:   收藏   发表评论 0

  虽然在电缆防火技术改造和完善方面已做了不少工作,但每年还是有不少电缆火灾事故发生。这些电缆火灾事故给电力安全生产带来的危害和威胁,使我们越来越清醒地认识到落实和改进电缆防火工作非常紧迫。为此,有必要对电缆防火工作进行认真的总结,肯定好的方面,找出存在的问题,进一步规范电缆防火技术工作,并使其进一步得到提高。

  为防止电缆火灾事故发生,必须树立预防为主,阻燃消火为辅的指导思想,也就是说,必须立足于尽量不让电缆发生火灾的观点来开展工作。这几年在电缆阻火措施方面已做了一些工作,但从总的情况看,由于受财力的制约,目前还不可能对电缆全线长度进行防火处理。而据统计电缆着火原因大多是由于外部着火引燃的,只要电缆周围失火,则未作阻燃措施段的电缆仍会被引燃起火。因此,电缆防火工作必须与企业生产现场整体防火工作有机地联系配合,与企业的安全文明生产相结合,使电缆处于良好的外部环境,才能从根本上制止电缆火灾事故的发生。从这一基本观点出发,对防止电缆火灾事故特提出以下对策意见。

  一、提高各级人员对电缆防火工作重要性的认识,是搞好这项工作的前提

  电缆的广泛运用以及在工业生产和社会生活的作用,决定了防止电缆火灾事故发生的重要性,国内外无数次的电缆火灾事故及其严重后果给我们敲响了警钟。以近几年国内电力系统所发生事故为例1997年7月20日和8月18日,邢台发电厂先后两次电缆火灾事故1998年2月20日,湖南岳阳电业局通信楼电缆火灾事故;1999年6月12日和28日牡丹江第二发电厂先后两次电缆火灾事故;1999年11月1日日贵州金沙发电厂电缆头爆炸引起火灾事故;2001年3月19日,江苏谏壁电厂6KV动力电缆短路火灾事故等。

  这些事故损失惨重,令人触目惊心。因此,应把重视电缆防火工作与否,提高到是否对国家财产和职工生命负责,是否执行国家政策法令,是否认真贯彻“安全第一,预防为主”的安全生产方针来认识。只有领导和广大职工认识提高了,并自觉主动地克服各种困难搞好防火工作,才能防止和减少电缆火灾事故。

  从目前电力系统的情况看,这个认识问题还未很好解决,忽视电缆防火工作的单位并非极少数,那种“论起来很重要,干起来不要”的现象还可见到,相当一部分单位还未认真按国电公司《防止电力生产重大事故的25项重点要求》中电缆防火工作的要求去做。

  例如1999年金沙电厂电缆火灾事故,其重要原因是施工中电缆的防火措施没有按“三同时”要求进行施工和验收,教训是深刻的。因此,从思想上提高对电缆防火工作重要性的认识十分重要。

  二、加强全过程的安全管理,是搞好电缆防火工作的最佳途径

  目前,电缆防火工作存在的问题较多,有运行维护检修方面的因素,也有设计、制造、安装遗留下先天不足的原因,给运行设备留下安全的隐患。设备投产后再改造,不但费财费时,且实施也很困难,效果还不一定好。所以,要搞好电缆防火工作,必须抓设计、制造、安装、运行、维护、检修各个环节的全过程安全管理,忽视任何一个环节都是有害的。当前,尤其是要抓好新建扩建工程的电缆防火设计审查、施工质量监督及竣工验收(参见附表)。今后,凡新建、扩建的发电厂、变电站,投产前必须严格按照《火力发电厂与变电

  所设计防火规范》(GB 5022-1996)《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》(DL 5053-1996,《火力发电厂设计技术规程》(DL 5000-2000和“25项重点要求”进行防火工程验收,合格者方可正式投入运行。安监部门应积极主动介入,并严格监督把关。

  三、提高设备健康水平,是防止电缆火灾事故发生的根本保证

  完好的设备是搞好电缆防火的物质基础。电缆火灾事故大部分是由周围设备起火而引燃电缆的,而这些设备起火大都是因设备有缺陷,健康水平差,比如油、煤粉及电气充油设备系统泄漏,遇火(热)源而起火。因此,修好、用好、维护好生产现场的设备,尤其是提高易于起火的油系统、煤粉系统及电气充油设备系统的健康水平,按期进行电气设备的预防性试验,保证设备始终处于健康完好状态,再加上管理得当,就会从根本上消除电缆火灾事故的根源。

  四、减少电缆本身故障,是防止电缆火灾事故的有效措施

  (1)提高电缆头的制作质量,保证压接工艺良好,可减少电缆爆炸着火事故。

  (2)按期对电缆进行测试,发现问题及时处理,这是减少电缆本身故障着火的根本办法。

  (3)电缆沟道、隧道,应尽量保持干燥,防止电缆长期浸水导致腐蚀、绝缘下降,最终引起短路起火。

  (4)定期清理电缆上所积煤粉,防止积粉自燃而引燃电缆。

  (5)加强电缆运行管理和监视,控制载流避免超额定数值运行,尤其是夏天炎热季节,特别要注意散热条件差的部位电缆发热情况的监视,必要时要采取降温措施或减少载流负荷。对动力电缆中间接头应登记编号并作防爆处理,还要定期用红外线检测设备测试其温度。

  (6)加强电缆所连结的开关及保护的定期校验维护,提高其动作正确性。

  (7)电缆敷设条件应符合规定,架空电缆与热管路应保持足够距离,控制电缆不小于0.5m,动力电缆不小于1m。控制电缆与动力电缆应分槽、分层并分开布置,不允许层间重叠放置。对不符合规定的部位,电缆应采取阻燃措施及隔热降温措施。

  五、安装火灾报警装置,是防止电缆火灾事故的重要手段

  对于防止电缆着火,及时尽早地发现火情是至关重要的。要做到这点,单靠生产人员现场巡视是不够的,必须运用现代化的监测手段,采用火灾报警系统进行连续的监测。据了解,目前国内生产的适用于电力生产系统的报警器有以下几种:

  (1)红外紫外复合探测报警系统。

  (2)离子感烟探测区域报警系统。

  (3)缆式线型感温探测区域报警系统。

  (4)离子感烟加缆式感温探测区域报警系统。

  大家在选用报警装置时应根据使用的场所条件及经济能力综合考虑,同时还应注意方案(2)中的探测器镜头需要经常清擦以保持干净,一般不宜在粉尘大的场所中选用;方案(1)中的离子感烟探头对烟尘比较敏感,在高粉尘条件下容易发生误报警,因此也用得不多;方案(3)的感温电缆可适用于恶劣环境条件下,可靠性高,保护区域广,不足之处在于报警温度是在制造时设置的固定值(一般为60~80℃),且一旦有火情后,被烧处一段感温电缆需要更换,不能重复使用;方案(4)比较灵活,可根据测温环境不同来选择感温元件。综合比较上面四种报警系统,方案(3)和方案(4)比较适宜于电缆火灾报警。

  六、采取阻燃措施,是当前电缆防火最急需的重点工作

  对电缆实施防火阻燃措施,可避免相当部分的电缆火灾事故,或把已发生的电缆火灾事故限制在最小范围内。可以说,电缆阻火措施是电缆防火的最后一道防线,必须以只争朝夕的精神尽快抓好、作好。

  对电缆的防火阻燃措施,可用封、堵、涂、包、隔五个字来概括表明。

  (1)封。其含义是将电缆用绝热耐燃物封包起来,当电缆外部着火时,封包体内的电缆被绝热免遭烧毁,当电缆自身着火时,因封包体内缺少氧气而使火自熄,同时也可避免将火势蔓延到封包外。

  目前封包体有以下几种结构形式:

  ①由玻璃纤维难燃板(FRP)或无机不燃板(WFB)与钢制梯架组装成封闭式盒体。

  ②带通风百页窗(上盖)并设有隔热垫块和夹层(底板)的钢制槽盒。

  ③由难燃板(FRP)成型制作的难燃型封闭式槽盒。

  ④阻火网与难燃板(FRP)组成半封闭式槽盒。

  ⑤阻火网与钢制梯架组装成半封式耐火结构。

  ⑥由ES(F)—W无机材料成型制作的不燃型封闭槽盒。

  不论从防火性能和经济性看,最后一种槽盒最适合电力系统推广运用。“封”的措施适用于电缆敷设条件恶劣而易着火之处,比如与油管道、制粉管道、热管道靠近的电缆束。其优点是防火性能好,外观整齐好看,不足之处是造价较高,且影响电缆的额定载流量(约下降13%~20%),这是需要在防火改造和新设计电缆时认真注意的问题。

  (2)堵。凡电缆穿过墙壁、盘底及竖井的孔洞必须用耐火材料堵严实,不得留任何缝隙,这是防止电缆着火后高温烟气扩散和蔓延火情的关健措施。

  目前防火堵料产品甚多,根椐综合评价,下面两种材料值得推荐使用。

  ①WFB型无机防火堵料。这种材料适宜于较大面积的封堵,比如表盘封底、竖井封堵、电缆穿墙封堵、电缆沟及电缆隧道中的分隔墙等。因该产品系无机难燃材料,其优点是耐火性能好,施工方便,无毒性,且价格适中,因而已在电缆防火工程中广泛使用。

  ②YFD 型有机防火堵料。该材料为软化腻子型堵料,主要用于电缆穿孔处小孔洞的封堵。其本身难燃,且具有可塑性和可拆性,用它封堵的电缆孔洞密封性能好,在维修更换电缆时拆装方便,被认为是目前国内性能最好的软性堵料。国电公司在金沙电厂电缆火灾事故快报中明确提出:对进入控制室的穿层电缆周围采用无机防火堵料的应尽快换成有机防火堵料封堵,新建工程亦应照此办理。

  (3)涂。即在电缆表面涂刷防火涂料,达到防火阻火目的。防火涂料分非膨胀和膨胀两大类。前者在遇火时能生成一种隔绝氧气的釉状物,使被保护物绝热,一般釉状物隔热层较薄,耐受短时高温性能好,长期耐高温能力差;后者在遇火时能生成碳质发泡层,它不仅能起隔绝氧气的作用,而且能使被保护物免受高温烘烤,具有良好的隔热防火性能。因此,在选用防火涂料时,大多倾向于膨胀型。

  膨胀型涂料又分氨基涂料(A60)和过氯乙烯涂料(G60)两类。前者发泡隔热效果好,后者附着力强。特别是G60—GD 过氯乙烯涂料,其防火性能和附着力均优于国内其他涂料,是目前适用于电缆防火的理想国产涂料。

  在使用涂料时必须注意施工工艺和方法:一是刷前电缆表面一定要清理干净;二是要分多次涂刷(5~7遍),每次干透后再刷,总厚度0.5~1MM。对陈旧电缆表面清理有困难时,可先缠包玻璃丝带后再涂刷,效果也很好。另外,因涂料溶剂的挥发气体易燃且对人体有害,在涂刷工作中要注意施工现场的通风和禁止烟火。

  根据以往经验,对重要电缆应全长度涂刷,其他电缆应至少在电缆两端、穿墙处两边及电缆中间接头处(含周围电缆)两边各涂刷2m长度为宜。

  (4)包。用防火包带将电缆(单根)需防燃部位缠包,其作用和刷防火涂料相似。在电缆接头处施用防火包带比较适宜。

  目前生产的防火包带尺寸有55mm×0.7mm、45mm×0.7mm、35mm×0.7mm等规格。其材料是以氯丁橡胶为基材,添加阻燃剂制成带状橡胶制品,氧指数>55。它在高温下能膨胀发泡,起隔离氧气的作用,并使电缆免受高温烘烤,从而达到阻火作用。

  对电缆中间接头,建议采用ES(F)-W 无机不燃材料制作的防火防爆专用包进行封包。

  (5)隔。即对电缆实施隔离措施。一般有两种作法:一是在电缆层间设耐热隔火板,主要是防止电缆层间窜燃,扩大火势,前面所述的无机不燃材料制成的耐火板(EP-W)是作此隔火板的理想材料,选用时注意防火板的厚度一定要满足防火及机械强度的要求。另一种是在电缆通道设电缆分段隔墙和防火门。电缆分段长度可根据电缆的重要性和投资能力在50~200间选择。另外,以每台机组为一个区域进行分割隔离是必须遵循的重要原则。

  电缆隔墙材料建议仍采用WFB型无机堵料,电缆在隔墙处穿孔仍采用YFD 型软性有机堵料充填密实。为了防止在隔墙处窜火,可在隔墙两边加装可拆卸的宽0.8~1mEF=W 型无机防火板,这样既不影响正常通道,又便于电缆维护和拆装。当然,也可在穿墙两边电缆外壳涂刷防火涂料(长度1.5m~2m),替代防火板的作用。

  目前已研制成功两种防火门:

  ①常开自动防火门。这种门具有以下功能:正常时处于开启状态,以利隧道通风;在火灾情况下,可用远方控制按钮操作,也可与前面所述的火灾报警系统配套使用,受控自动关闭;设有后备保护,在自动门的电动操作失灵时,还有机械自动关闭功能。

  ②常闭带网孔防火门。这种门在弹簧机械力的作用下常处关闭状态,依靠门板上的通风孔保持隧道通风。人员需要通过时可就地手动推开。当发生火灾时,门板上的通风孔在额定高温时会膨胀自密,达到阻隔目的。防火门不仅能阻隔火情,使燃烧的电缆缺氧自熄,还能阻止烟气的扩散弥漫,有利于人身安全和火灾及时扑救。常开自动防火门已在陕西电力系统推广运用,并在实际运行中发挥了良好作用。

  另外,国内已新开发生产出PFB型防火包产品,可用于电缆防火阻隔,比如用于垒筑防火墙,封堵较大的孔洞等。其优点是施工方便,装拆灵活,尤其是在新建扩建施工期间,用于临时防火封堵特别方便适用,也可以在电缆发生火灾时作临时阻火隔离用。防火包形状如枕头,外层用玻璃纤维编成袋状,内部填充特种耐火隔热材料和膨胀材料。目前生产的防火尺寸有四种:320mm×320mm×40mm, 320mm×180mm×35mm,320mm×180mm×12mm。

  上面讲述了电缆阻燃措施的各种方法。而正确选用防火材料是十分关键的问题,应注意以下几点:

  ①必须是经过国家或省级公安部门主持鉴定通过批准生产的正式合格产品。

  ②产品适于使用环境,具有必要的强度及耐久性。

  ③产品符合难燃或耐火性考核标准。

  ④产品能满足预期的有效阻止延燃及耐火性要求。

  七、设置适用的灭火设施,是防止电缆火灾事故扩大必不可少的装备

  为了把电缆火灾事故损失减到最小,除对电缆实施防火阻燃措施外,还必须配备适当的灭火器材和设施。架空电缆着火后,用普通的灭火器材进行扑救就可以了。但是在电缆夹层、竖井、沟道及隧道着火后,一般救援人员是无法直接扑救的。因此,在这些部位装设自动或远控灭火装置的必要性,已被大家所认同,目前运用较多的是哈隆1301灭火装置,水喷雾灭火装置也有运用。根据具体情况,采用水喷雾灭火装置是比较适合的,施工方便,经济可行。但是用好水喷雾灭火装置,必须解决使用场所的排水问题,并要具备能定期进行试验和管路冲洗的条件,否则是不能正常投用的。这是需要在工程设计和防火改造中认真考虑的因素。在实施上述措施确有困难时,在电缆夹层、竖井、隧(沟)道放置适量的灭火弹,也是一种较好的简便灭火措施。

  另外需要注意的,由于环保要求,国家已明确提出,在2010年后禁止使用1211、1301灭火装置。替代品可选用七氟丙烷或三氟碘甲烷,若是新装设备,还可选用二氧化碳或烟烙尽灭火系统。

  八、加大资金投入、是提高电缆防火技术水平的必由之路

  当前,由于客观原因,在电缆防火工作中,普遍存在资金投入不足的问题。但是只要各级领导认识到提高电缆防火技术水平的重要性和必要性,问题一定会得到解决。在这方面许多网省公司都作得较好,有很多成功的经验值得总结推广。

  在更改和新建、扩建工程中,电缆选型要特别注意:重要回路或易燃易爆场所,要选用阻燃型电缆;特别重要的回路,如保安电源、消防电源、主设备监控投切及保护等回路应选用耐火电缆。这样费用虽然会增加,但从保护主设备免遭火灾重大损毁来衡量,其经济效益是显而易见的。

  另外,建议科研单位和电缆生产厂家携手研制经济而又高阻火性能的阻燃电缆和耐火电缆,也是提高电缆防火技术水平不可缺少的举措。