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1、新型防火封堵材料阻火模块在电力行业的应用1 防火封堵的重要性2. 防火封堵的概念防火封堵，就是用防火封堵材料在电缆穿线孔洞和电器孔洞做隔断，它的作用是防止由于电缆自身发热自燃或外界明火使火灾蔓延，达到保护人员和设备安全的目的。防火封堵的原理是封堵材料起膨胀吸热和隔热作用。防火封堵是消防设施的最后一道关口，一旦发生火灾、且其它手段如报警、灭火等相继失效的情况下，封堵显得非常重要。因其被动防守，也称被动防火。2. 防火封堵的发展历史1970年1985年，国外发达国家使用沙袋进行封堵，1985年以后改为金刚砂，国内也沿用。由于这类材料比重大，荷载高，遇火易坍塌。到1987年我国采用一种新的材料，就是
2、浇注型防火封堵材料，它的优点的封堵平整、严实，缺点是不便于更换电缆。1989年国内开始防火封堵材料的课题研究，研制出国产的阻火包，并与有机防火堵料、无机防火堵料配合使用，逐步推广到电信、电力、冶金、民用建筑等行业，成为这一时期封堵材料的主流。1997年我国颁布封堵材料第一部行业标准：防火封堵材料的性能要求和试验方法（GA161-1997）,该标准覆盖的产品也只有阻火包、有机防火堵料、无机防火堵料三种。在随后的应用推广过程中，阻火包的缺点也逐渐显现出来，在耐潮湿、防鼠咬、堆积强度等方面都存在不足，影响使用寿命。在这种背景下，一种新的阻火材料诞生了，这就是阻火模块，它兼备无机堵料和阻火包的优点，封
3、堵严实，外观平整，拆卸方便，颜色金黄，尺寸与黏土砖一样，看起来像金砖。1.3 电力行业火灾的典型案例（1） 石景山电厂火灾情况1991年10月18日，石景山热电厂发生电缆着火事故。由于垂直布置在1号锅炉房零米东侧墙的6层电缆托架最下面两层的低压动力电缆发生短路、着火引起，又因6层电缆托架之间没有特殊的防火措施，导致了布置其上层的高压电缆放炮和着火，然后又波及到上层热控电缆，并经热控电缆竖井烧进电缆夹层，造成了事故的扩大。事故烧坏控制电缆1271根，高压、低压动力电缆50根，总长20km ，直接经济损失11万元，并造成正在运行的2台200MW机组停运，其中1号机停运37天lOh才恢复发电。事故除
4、了暴露出在电缆防火方面存在的问题外，还暴露出在消防方面存在的一些问题，一是生活、消防共用高位水箱由于未经全面调试，使电厂失去了紧急备用的消防水，而原设计的系统没有保证消防水不作他用的技术措施，因此即使投入使用，紧急情况也无法保证必要的消防用水。二是消防水泵房电源均来自本厂工作和备用电源，一旦发生全厂停电，消防水泵即不能开启，对火灾扑救不利。当时石景山热电厂装机3台200MW机组，由于事故当天机组的运行方式为1、3号机组运行、2号检修，电缆火灾实际上已造成了全厂停电，三是没有按照要求做好防火封堵。（2）、神头二电厂火灾情况山西神头二电厂，6200MW发电机组。当时电缆隧道和地面盘柜都没有做防火封
5、堵。1996年8月14日，该电厂电缆隧道局部电缆起火，蔓延到整个隧道。隧道电缆全部烧毁，所有地面控制设备全部烧毁，直接经济损失7亿元。恢复生产用了一年半时间。（3）、牡丹江第二发电厂1999年6月28日，牡丹江第二发电厂室外电缆沟发生电缆着火，将电缆沟内部分电缆烧损，造成220kY失灵保护电缆芯线短路，保护出口动作将220kV甲、乙母线上的全部元件及运行中的3台机组全部跳闸，致使发电厂与系统解列，1l0kV系统失去外来电源，最终导致全厂停电事故。电缆着火原因是电缆沟内一条220kV动力直流电缆存在着机械损伤或质量缺陷，运行中发生绝缘击穿，短路拉弧并引燃周围电缆。另外，由于5号机组厂用VB段的电
6、缆沟与室外电缆沟交界处封堵不严，室外电缆沟电缆着火的烟气在风的吹动下窜人VB段母线室，造成室内开关柜内元件严重污染，绝缘大大降低，甚至丧失，大部分需要更换或清洗。事故暴露出电缆防火方面存在的问题以及所导致的严重后果：一是电缆布置混乱，没有分层布置，且没有采取分段阻燃或涂刷防火涂料，导致电缆着火事故的扩大，烧损控制电缆，保护动作使全厂停电；二是室内电缆沟与室外电缆沟交界处封堵不严，扩大了事故损失。电缆着火时产生大量有毒烟气，特别是普通塑料电缆着火后产生氯化氢气体，其通过缝隙、孔洞弥蔓到电气装置室内，在电气装置上形成一层稀盐酸的导电膜，从而严重降低了设备、元件和接线回路的绝缘，造成了对电气设备的二
7、次危害。（4）、秦岭发电厂1973年9月，秦岭发电厂1号125MW机组油系统发生泄漏着火，大火沿着汽轮机平台下面的电缆，迅速向集控室蔓延，由于火势猛烈，不到05h，整个集控室被烧毁，汽机房屋架烧塌。（5）、丹河电厂1977年1月，丹河电厂高位油箱发生喷油起火，火焰随油流人电缆遂道，引燃电缆，而电缆火势迅速延燃扩大，直到把2台100MW机组的电缆夹层、热控室、继保室、集控室等全部烧毁。（6）、开封电厂1981年5月，开封电厂3号汽轮机机头前箱下部一根32mm的压力油管，在密封接头处爆破，泄漏的压力油经过电缆孔洞喷到二级旁路汽门上着火，此火又把二级旁路汽门周围的电缆引燃，因此火势迅速扩大，现场灭火
8、器材无法扑灭，以致酿成一场损失严重的火灾事故。（6）、高井电厂1991年8月1日，高井电厂发生6号炉燃油系统火灾事故。高井电厂6号炉在投油助燃时，由于连接10号喷燃器油枪的胶皮管老化、漏油后起火，将9、11、12号喷燃器的供油及拌气管烧断，导致大量轻柴油(78闪点)从4根喷燃器供油管中喷出，将两面热工控制柜烧毁，部分电缆烧断以及其他一些附属设备烧损。由于原电缆通往电缆夹层的孔洞已封堵，火灾发现及时，扑灭得快，才没有使火势蔓延。 防火封堵材料2.1概述国家标准化管理委员会于2009年7月3日发布第147号公告，批准发布 GB 23864-2009防火封堵材料，该标准为强制性国家标准，将于2010
9、年2月1日起实施。公共安全行业标准 GA 161-1997防火封堵材料的性能要求和试验方法将随新国家标准的实施而废止。在GB 23864里，涵盖柔性有机堵料、无机堵料、阻火包、阻火模块、防火封堵板材、泡沫封堵材料、防火密封胶、缝隙密封材料、阻火包带等九类产品，我国授权国家防火建筑材料质量监督检验中心（四川消防所）和国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心（天津消防所）为防火封堵材料的检验单位，也就是这两个单位出具的检验报告才是合法有效的。型式认可证书由公安部消防产品合格评定中心发放。检验报告体现的最重要指标是耐火性能。耐火性能分为三级：A3级180min；A2级120min；A1级60min
10、。2.2阻火模块的特点阻火模块的模数与建筑用砖相同，不同的是增加隼槽结构，便于施工，且施工后形成自锁装置，使得封堵组件更加牢固，机械强度更高，见图1。图1 阻火模块产品照片阻火模块综合了无机堵料封堵严密可靠和有机防火堵料、阻火包便于拆卸增容的优点。其特性如下：a 耐火时间长：由于采用高性能隔热、膨胀材料，产品耐火时间一般达到180分钟以上，长的甚至达到240分钟，如有特殊要求耐火时间还可更长。b 有效期长：由于产品主要成分为无机材料，耐老化性能好，施工后封堵组件机械强度高，因此有效期长，一般可达10年以上。c 耐水、耐油性能好：试验证明，在水里、柴油里浸泡1年，样品无溶胀、变形。d 机械强度高
11、：由于阻火模块特有的隼槽结构，使得封堵组件机械强度高，不易坍塌，特别适合尺寸大于1米大型孔洞封堵。e 施工方便：可根据孔洞和电缆分布情况进行切割、打孔，封堵更严密、可靠。f 重量轻：干密度一般为0.7t/m，密度不到有机防火堵料、无机防火堵料的一半，可大大减轻封堵材料对电缆桥架和建筑物的荷载。g 防老鼠等小动物。配方里添加老鼠驱避剂，可有效防止老鼠、蛇等小动物对电缆、电器的危害。2.3 阻火模块的组成和生产工艺阻火模块一般由无机隔热材料、无机膨胀材料和环保有机粘合剂组成，各种原料经混合后，由液压机模压成型。其生产流程见图2。配料混料压力成型自然干燥装箱入库原料1原料2原料3出厂质量检测图2 阻
12、火模块生产流程产品出厂前应进行耐火性能和耐水性检测。耐火性能应定期进行抽测，使其满足标准要求。耐水性检验方法相对简单，检测时随机抽取一个产品，用美工刀切下20mm见方的样品，置于玻璃杯中，加自来水淹没样品，72小时样品没有溶胀、变形、裂缝即为合格。2.4 阻火模块在防火封堵材料中的地位最早的阻火模块研发企业在2003年参照GA161首次取得检验报告到2009年列入国家标准GB23864经历了六年时间。由于其封堵可靠、使用寿命长、适用方位广泛的绝对优势，目前，已经成为封堵材料的主流。从2009年开始，国家重点工程、大型工业建筑在初设阶段一般推荐使用阻火模块。3 阻火模块在电力行业的应用前景3.2
13、 阻火模块应用实例阻火模块在电力行业已经取得诸多业绩，获得良好效果，深得用户的好评。使用阻火模块的电力工程有：大唐托克托电厂；国电新疆红雁池电厂；甘肃崇信电厂；山西忻州电厂；银川东660kv换流站；西北电网宝鸡750kv变电站；西北电网西宁750kv变电站；华北电网淄博磁村500kv变电站；西北电网靖边330kv变电站等。以下是一组阻火模块施工图片：图3 配电柜空开口封堵过程图4 配电柜空开口封堵实际效果图5 电缆桥架穿墙孔洞施工效果图图6 银川东660kv换流站电缆沟施工效果图未来五十年国家将加大电力建设投入力度，因此新型封堵材料阻火模块也将在电力建设中大显身手。根据中国电力企业联合会12月
14、21日发布的电力工业“十二五”规划研究报告提出了电力行业到2015年及到2020年的发展目标，该目标方案已经上报有关部门，将作为确定电力行业“十二五”规划目标的参考。报告提出，到“十二五”期末，全国发电装机容量将达到14.37亿千瓦左右，年均增长8.5%。“十二五”期间全国电力工业投资将达到5.3万亿元，比“十一五”增长68%。到2015年，全国110千伏及以上线路达到133万公里，变电容量56亿千伏安。此外，报告还提出到2020年全国发电装机容量达到18.85亿千瓦左右，年均增长5.6%。全国110千伏及以上线路达到176万公里，变电容量79亿千伏安。电力生产的连续性和产品需要的社会性,决定了发电和送变电在整个国民生活、生产中的地位,电缆火灾是电力行业恶性事故之一,电缆一旦着火,燃烧速度快,火势凶猛,而且产生大量有毒烟气,难以扑救,不但直接烧毁大量的电缆和设备,而且停机修复时间长,给人民生活和国民经济财产造成巨大损失。因此，有效进行防火封堵在整个电力建设中至关重要。（如方便，本人挂在后面：林耀文 北京南元科技发展有限公司 102200）
