一、国内外电缆着火延燃事故概况
1.国内
我国统计1990~2000年,因电缆着火延燃造成事故达100多次,如某大型变电站的供电隧道,发生电缆火灾事故,对钢铁联合企业停电虽仅数小时,但造成的损失达几百万元人民币,对某化工企业,恢复供电费时40天,就减少产值3100万元人民币;又如1996年8月14日,山西神头第一发电厂发生电缆着火延燃事故,此次火灾损失重大,2台20MKW机组控制柜、仪器、仪表、电缆及所有设施和电缆夹层中的电缆全部烧毁,部份蓄电池、励磁系统损坏,引起高压两相套管爆炸,集控室全面烧毁,修复时间半年以上,经济损失近亿元。根为严重的是,1997年刑台电厂连续发生电缆着火的严重事故,7月20日发生了烧毁电缆主沟、支沟内动力电缆,控制电缆376根,严重烧损一台200MW机组高压变并造成正在带200MW负荷运行的#8、9#机组紧急停机的严重事故,经抢修于8月6日、13日恢复运行。又于8月18日#8机下面电缆支沟又一次着火,再次烧毁了动力电缆和控制电缆64根。
2.国外
世界上许多国家都曾发生过多次电缆着火延燃造成火灾扩大的事故,遍及发电厂、变电所、工矿企业、高层建筑、邮电局、地下铁道、船舶等场所。美国、西德、日本等国在六十年代末开始,曾先后注意到收集电缆火灾事例,进行统计分析。如美国1965~1975年电气火灾事故3282次。电线电缆事故率就占30.5%,西德统计1957~1972年世界上火电厂因漏油引起的41次火灾事故中,由于踊及电缆着火延燃而酿成灾害扩大的事例就有10起,电缆火灾事故造成的损失往往是巨大的。如瑞士伯尔尼原子能电厂的电缆着火延燃,烧毁电缆总长达50km,该厂9个月后才恢复投产;又如日本海南火电厂的60MKW机组的一次电缆火灾事故,招致约3000万美元的损失。
二、电缆着火延燃事故的特点
电缆着火延燃所成的火灾事故,一般具有火势猛、蔓延快、扑灭难、损失重大等特点,不但直接烧毁大量的电缆和设备,且停电修复时间长,所造成的直接和间接损失都很大,普通消防手段,一般不能作为阻止电缆火灾延燃的根本措施。
无论是水电厂、火电厂,还是变电所、供电隧道,都发生过电缆着火。如:①如电缆本着着火原因方面,绝缘下降导致击穿短路弧光接地,所占比例相当高,就促使我们要注意改善电缆运行条件,还要作阻火阻燃措施;②电焊熔渣掉落电缆上或沟内的事故起因也不少,防护对策方法可在厂房内适当考虑在电缆上添加盖板,或于电缆表面涂刷一层防火涂料;③发电厂、变电所的电缆着火延燃部位,绝大部分出现在水平敷设地段,由于控制室夹层内尚未直接发生过电缆着火,如果实现在电缆贯通部位进行阻燃封堵,且运行中对竖井及夹层空间设置全面、规范的阻燃措施,并采取有效的避免着火措施(如禁止焊接、吸烟等),则电缆火灾的机率极为微小。
虽然对我国的上述各类厂站、隧道总数缺乏更多的统计,难以判定更数确的统计数据和比例。从以上统计数据可以看出,发电厂比变电所电缆火灾的机率相对要多一些,但都发生过电缆着火延燃事故。电缆着火延燃的原因可划分为两类,即电缆本身和外部影响2种:前者如长时间超负荷,绝缘老化或破损,电缆接头不良引起爆炸;后者如油系统漏油,小动物引起串燃短路,其它可燃物意外着火,电焊火花或高温管道造近布置,导致电缆过热着火等。总之电缆着火的原因多种多样,采取防范措施也应多层次全面化。
为了防止这类事故的发生,减少火灾给企业带的损失。根据电缆着火延燃的基因,有关电缆着火延燃引发事故扩大化的实例范例。国家相继出台一系列标准(如:《电力工程电缆设计规范—GB50217-94》、《电缆防火初始设计和施工验收标准—DGL154-2000》、《发电厂与变电所电缆设计防火规范—GB50229-96》),原国家能源部、电力工业部(国家电力公司)、各电力集团公司及各省、市、自治区电力工业局(电力公司)对电力系统“电力安全生产”工作做了具体的规定和要求(如:能源电(1992)775号文《关于进一步做好电缆防火工作的通知》,水利电力部(85)水电电生字第20号文《防止火电厂电缆火灾事故的调查报告》的通知,国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》)。
三、电缆防火阻燃措施
基于电缆着火的基因,结合有关规程规范,对电缆进行防火阻燃措施处理,按封、堵、涂、包、隔和其它的方法进行,能有效的防止事故的扩大化,减少事故损失,能有效的把火灾控制在局部范围。对电缆实施规范、综合性封堵阻燃处理可分两方面进行:
A、电缆治理部份:
1、对电缆分类理顺并捆扎上支架,各类混杂摆放的电缆(例:放在地面、垂吊于空中、悬挂在桥架外的电缆)进行合理的分类摆放、上支架、固定于桥架上,尽量做到整齐、整洁、分类分层、排列有序。贯穿孔洞成束的电缆整理成排进行固定,动力电缆、控制电缆、通信电缆尽量分层排列,对不在桥架上的电缆尽量整理上架,所有电缆应尽量理顺理直、排列整齐。
2、对要进行防火阻燃处理的电缆进行清洗,选用高强度去污粉清除电缆表面油污、尘灰,使电缆现出本色。
3、对所要进行防火阻燃的电缆沟道、电缆室、电缆道进行清理、清除所有杂物、垃圾、易燃品,并处理好室外电缆沟内的排水自然畅通,达到不积泥、不积灰、整洁明亮。
4、对电缆进行清洗时,首先认真检查电缆有无接头和漏电,如发现漏电立即停工并通知有关人员进行处理(对0.4KV以下电缆用低压验电笔验电,对6KV以上电缆用高压验电器验电,清洗电缆使用清洁水清洗,清水无法清除的使用电缆专用清洁剂,需对电缆无任何腐蚀,以达到彻底清除,清洗完后用干抹布将电缆抹干。
B、电缆防火阻燃部份
1、对所有电源控制盘、屏、柜、端子箱、开关箱的电缆进接线孔洞进行规范的防火封堵,电缆穿墙孔洞、穿楼板孔洞进行封堵和反封堵,电缆穿管孔口进行防火封堵。选用有机型防火堵料、无机型防火堵料、防火隔板、防火包等防火材料进行严密的规范的防火封堵(HYC有机型防火堵料遇火澎胀,平时永久保持柔软状态,敷于电缆周围3~5cm,对电缆进行防火保护封堵,以便拆敷电缆方便;HYB无机型防火堵料按混合比加水搅拌成糊状,对电缆孔洞进行整体密封;HYW防火隔板垫于孔洞下方,起防火和承重作用;HYA防火包用于砌筑防火隔墙)。对电缆孔洞进行整体密封,达到防火规范标准,工艺造型美观。
2、对电缆竖井进行防火封堵,采用有机型、无机型防火堵料、防火隔板、防火涂料等防火材料进行。
3、对桥架、支架上排列的电缆,电缆沟内的电缆进行防火阻燃分隔:(1)电缆走向转角处、交叉处、长距离电缆每隔50m左右设置一座防火阻燃隔墙。采用防火包、防火包角、防火隔板、有机防火堵料、防火涂料进行综合处理,并在防火墙两端电缆各刷防火涂料1.5m~2m长,涂刷均匀,厚度不少于1mm,防火阻燃隔墙要求由地至顶,水平截面宽度不少于24cm,宽度应超出电缆外缘10cm左右,防火墙必须稳固、整齐,阻燃包砌墙须严密,以背面不透光为准,起到防火阻燃的效果;(2)室外电缆沟内电缆进行防火分隔,设置防火阻火隔墙。防火墙下方设置自然排水孔,采用有机防火堵料、防火包、防火涂料进行。
4、对较大的电缆穿墙孔洞,采用防火包、有机、无机防火堵料进行封堵,有机防火堵料包裹电缆,无机防火堵料缩孔,防火包砌筑防火墙,防火涂料涂刷电缆等材料进行。防火墙必须牢固,以背面不透光为准,方能阻隔火源蔓延。
5、对所有的电缆穿管孔口进行防火封堵(拆掉原水泥封的,用有机防火堵料封堵),穿管出线进行防火处理(涂刷防火涂料)。
6、根据有关规程规范,为不影响电缆散热,又要进行防火阻燃措施,所有的电缆不能全部涂刷防火涂料,应零分单无、分段进行,即所有设置了防火墙的两端电缆分别涂刷1.5~2m长涂料,既起到防火分隔,又保证电缆散热正常运行。
7、根据现场实际情况,应考虑其它的辅助防火措施(如安装感烟感温报警系统、微机监控探测,现场还应安装泡沫灭火器设施等)。
四、实施电缆防火阻燃措施的目的及效果
防患于未然,避免和减少火灾隐患,把事故防止于发生前,控制到最小极数,用较少的经济防止更大的经济损失及火灾事故的发生;对电缆进行防火阻燃保护措施、技术处理,起到防火、防尘、防止小动物窜燃引起短路和防腐蚀的多防效果;对防火处理部位进行合理的设置,对电缆、设备起到保护作用,对操作人员起到方便作用;合理化设置对拆装敷设电缆、监视、检查线路设备起到方便作用。现例举二例经我公司进行电缆防火阻措施处理后,未发生电缆火灾事故的实例:
1996年5月23日,江西南昌发电厂6KV配电室高压电源控制盘,电缆接线头发生爆炸,由于公司对电缆进行了一次规范性的防火封堵措施处理,有效的阻止了电缆着火延燃,未造成事故扩大化,将损失控制在最小极限。又如二汽热电厂,95年6月19日,2号锅炉架空电缆起火,我公司对该厂的电缆防火阻燃做了全面、规范的处理,所以也未造成事故扩大化,仅烧毁了2根1m左右长的电缆。
综上所述实施电缆防火阻燃综合治理技术措施后符合《电力设备典型消防规程》等规程、规范,达到“安全、文明生产”双达标、创一流企业的要求,能有效的防止和消除火灾隐患,保证电缆一旦着火时起到阻燃作用,减少电缆火灾范围,避免事故扩大化,又能达到防腐、防尘、防止小动物引起短路,达到外观整齐整洁、工艺美观的效果。