细水雾消防系统在电缆隧道中的应用

　　摘　要　中国电力工业.随着冶金工业和市政建设的不断发展，电缆地下化已成为必然趋势，电缆隧道的消防安全越来越受到重视。本文将分析电缆火灾的原因.危险性及电缆隧道消防现状，介绍细水雾消防技术的机制.探讨了细水雾灭火电缆火灾的有效性。

　　关键词　电缆隧道　火灾　细水雾　消防

　　随着我国经济发展和科技进步，城市化进程不断加快，在上海.厦门.南京.越江出现在武汉等大中城市.海底隧道不断扩大城市中心区域，大力推进郊区发展。同时，隧道消防安全问题日益突出，迫切需要加大科研投入，开发安全可靠.技术先进.经济合理的消防系统技术。

　　1　电缆隧道的火灾特点

　　隧道电缆通道.电缆夹层是最集中的电缆.敷设密度最高的地方不仅有大量的电力电缆和通信电缆，还有高压输配电电缆，环境温度高，内部可燃物复杂（绝缘材料种类多），火灾风险大。

　　火灾主要有两个原因：内部火源和外部火源。内部火源主要是指电缆传输电流过载，电缆接头阻抗大，导致电缆表面温升，电缆绝缘层和保护层阴燃，随着大量热量和烟雾的产生，进一步发展为更严重的火灾。外部火源是指电缆通道.电缆夹层内的其他火源和各种外部火源。相关资料显示，我国约30%的电缆火灾事故是由内部火源引起的，70%是由外部火源引起的。

　　电缆火灾传播速度很快。实验表明，电缆火灾传播速度一般可达每分钟20分钟m,这是因为电缆绝缘材料(主要是聚氯乙烯)燃烧时释放出高度可燃的气体，燃烧火焰温度高达1万℃,在隧道内特定气流的影响下，火势蔓延得更快。在火灾过程中，电缆通道通道在火灾过程中，.电缆夹层内的温度生长和烟气聚集迅速。部分电缆橡胶皮在燃烧过程中会释放有毒物质，扩散到整个隧道，给现场人员的生命安全带来极大的危险，也是隧道火灾造成群体伤害的主要原因之一。

　　电缆火灾发生的概率较小，但一旦发生火灾，将严重危害人民生命财产安全，并可能引起通讯.电力系统中断，交通事故不可避免，甚至破坏隧道结构，造成不可估量的直接和间接损失。电缆通道.电缆夹层无人值守，火灾不易及时发现，由于环境封闭、火灾传播快，一般公共消防措施难以实施，火灾隐患较大。

　　2　电缆隧道消防现状

　　目前，许多隧道消防安全只设置线性温度探测器进行火灾探测，或增加防火堵塞，不考虑设置自动灭火系统。普通报警和监测措施只能减少电缆火灾后的事故范围，不能实现早期灭火。

　　由于电缆隧道生产的正常运行.生活非常重要，电缆隧道内的防火.消防条件相对较差，敷设大量通信.在电力电缆的重要电缆隧道内，必须根据其实际情况配备自动灭火设施。

　　传统的气体.水喷雾.电缆隧道用水喷淋系统消防保护存在一些问题。我国主要气体灭火剂有气体灭火剂IG541.FM200.六氟丙烷.三氟甲烷.二氧化碳等。根据性价比和电缆隧道的灭火要求，可用于电缆隧道的气体灭火剂一般为六氟丙烷.七氟丙烷.三氟甲烷。但由于地下电缆隧道空间长，气体灭火剂灭火效率低，难以达到灭火效果。传统的水喷雾或喷淋系统由于用水量大.管道较厚，不适用于电缆隧道安装。

　　目前，电缆隧道的自动灭火系统主要包括细水雾.气溶胶等几种灭火装置。其中，气溶胶产品因启动而启动。.灭火速度慢，不太适合隧道消防。细水雾在国内外电缆隧道中的应用有许多成功的工程实例。

　　3　细水雾消防技术及其特点

　　细水雾始于20世纪40年代，主要用于满足船用消防的需要。20世纪90年代，随着卤代烷技术的淘汰，细水雾作为理想的替代技术受到了消防界的重视。1996年，美国发布了《细水》

　　细水雾，特别是高压细2水雾灭火系统，更适合雾系统设计标准NFPA7501996年，该技术在美国和欧洲的一些发达国家得到了广泛的应用。20世纪90年代末，中国作为一个国家"九五"重点科技项目(攻关)计划开始研究细水雾灭火技术，先后出现在浙江省.北京市.辽宁省.湖北省等地细水雾灭火系统设计.施工及验收规范或规程。

　　细水雾是指在喷嘴的最小工作压力下，水雾的累积体积分布Dv0.99小于1000μm水雾。也就是说，在喷嘴喷出的水雾射流中，直径小于1万μm水粒体积之和不小于总体积的99%。该系统主要由细水雾喷头组成。.细水雾泵组.由区域阀组和管道组成。

　　由于细水雾滴尺寸小，比表面积大，水滴表面换热系数大，环境温度升高时能迅速蒸发，吸收大量热量，降低空间温度。同时，体积迅速膨胀，可扩大1600多倍，水蒸气分压迅速增大，起到隔氧的作用。细水雾主要通过蒸发、吸热、冷却和隔氧窒息来灭火。

　　细水雾灭火系统灭火用水量少.水渍损失低.对人体安全.不污染环境.灭火效能高.适用范围广，兼顾气体灭火和喷水灭火的双重优点，得到广泛应用。

　　电缆集中区电缆隧道和电缆夹层火灾。

　　原因如下：

　　a.电绝缘性能好。

　　b.灭火机制先进，灭火效果好。细水雾系统冷却良好.窒息.隔离辐射热效果，其综合灭火性能强。

　　c.能有效扑灭阻挡火灾。高压细水雾灭火时，大量细水雾局部被淹没，冷却着火区域，可有效扑灭隐蔽角落阻挡的燃烧物，减少

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　　小火灾危险，最适用于多层敷设电缆集中区的火灾扑救。

　　d.细水雾灭火系统用水量小，更适合地下电缆隧道等不易排水.积水区不宜灭火。

　　e.细水雾灭火系统具有良好的烟气除尘能力，能吸收火灾现场的烟雾和有毒气体，使火灾现场人员疏散，消防力量靠近火源进行灭火。

　　f.细水雾系统管道尺寸小，适用于狭窄的电

　　电缆通道安装，工程施工更方便。

　　4　细水雾消防技术在电缆隧道中的应用现状

　　细水雾灭火系统在电缆隧道的防火中也发挥了重要作用。目前，细水雾已在英国.奥地利.德国.挪威等许多国家的电缆隧道得到了应用，并取得了明显的效果。

　　细水雾已广泛应用于保护电缆夹层.变压器.档案库房.图书馆.机器设备间等场所。

　　细水雾是一种新型消防技术，灭火效率高.安全.环保.在电缆隧道火灾防治方案中具有重要的应用价值。