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一、電纜的火災(zāi)危險性 電是當(dāng)代社會的主要能源，電力的輸送及信息和信號的傳遞均離不開電線電纜，隨著我國工業(yè)特別是動力工業(yè)的不斷發(fā)展， 大負(fù)荷、超高壓輸供電技術(shù)的應(yīng)用日益普遍，一個大型工廠中鋪設(shè)的電線電纜通?？蛇_(dá)數(shù)十萬米長，導(dǎo)致電線電纜火災(zāi)危險性日益 突出。 由于電纜的護套和絕緣層一般都是由塑料和橡膠材料制成，具有易燃性。當(dāng)電纜在過載、短路、局部過熱等故障狀態(tài)及外熱 作用下就會引起絕緣材料絕緣電阻下降、失去絕緣能力、甚至燃燒，進而引發(fā)火災(zāi)事故。因此在電纜密集敷設(shè)的場所，極易引起火 災(zāi)。而且，一旦火災(zāi)發(fā)生，火勢將順著電纜的延燃而蔓延，從而造成重大經(jīng)濟損失。 電纜火災(zāi)一旦發(fā)生，其火勢猛烈，蔓延很快，在2～3s內(nèi)起火，30～60s內(nèi)可蔓延l00m以外，同時產(chǎn)生大量濃煙和有毒氣體， 因撲救困難，往往造成重大的經(jīng)濟損失，嚴(yán)重威脅人們的生命財產(chǎn)安全。豎井中更是由于高度差的存在會導(dǎo)致自然揚風(fēng)，使得電纜 燃燒更加迅猛。如果電纜火災(zāi)發(fā)生在發(fā)電廠、郵電通信系統(tǒng)及大型工礦企業(yè)，還有可能造成大面積停電，帶來惡劣的社會影響。 近年來，由于電纜密度和電力負(fù)荷的增加，由電線電纜引起的火災(zāi)爆炸事故呈上升趨勢。美國在1965～1975年統(tǒng)計的3285次 電氣火災(zāi)事故中，電線電纜火災(zāi)事故就占30.5%，直接損失約4000萬美元；我國1995～2005年間，因電纜著火延燃造成的重大事故 共90起，造成直接和間接損失達(dá)70多億元。2002年1月16日，山東省威高集團醫(yī)用高分子股份有限公司輸液車間內(nèi)的電熱鼓風(fēng)干燥 箱配電線路短路引起火災(zāi)，大火燒毀廠房10600m2，燒毀注塑、滅菌、包裝等生產(chǎn)設(shè)備及大批原材料，直接財產(chǎn)損失766.9萬元； 1995年10月15日，山東省膠州市張應(yīng)鎮(zhèn)青島世原鞋業(yè)有限公司技術(shù)部制造準(zhǔn)備車間因電纜線短路發(fā)生火災(zāi)，燒毀該車間全部建筑 10386m2及機器設(shè)備383臺，直接財產(chǎn)損失2785.8萬元。 二、電纜型防火涂料的發(fā)展 國外對電纜防火十分重視，20世紀(jì)60年代開始，工業(yè)發(fā)達(dá)的美國、日本等國家，已在電纜外殼阻燃化處理方面做了大量工作 ，除對電纜外殼本身進行阻燃處理外，還先后研究了防火涂料、防火包帶等，收到了良好效果。其中防火涂料的使用最為經(jīng)濟、方 便，所以很多國家對電纜防火涂料的使用都有法律性的規(guī)定，日本規(guī)定在電纜隧道里每隔一段距離必須涂刷一定長度的防火涂料， 防火隔墻兩側(cè)的電纜也必須涂覆一定長度的防火涂料；俄羅斯對要害部位的電纜，不僅要求電纜本身具有耐火性，而且還必須加涂 防火涂料，做到"雙保險"；其他國家如美、英、法、德等國也都有規(guī)定。我國能源部于1994年制定的GB50217-1994《電力工程電纜 設(shè)計規(guī)范》中明確提出將電纜防火涂料的應(yīng)用作為防火保護措施。1998年10月我國公安部發(fā)布了GA181-1998《電纜防火涂料通用技 術(shù)條件》規(guī)定了電纜防火涂料的定義、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、使用說明、包裝、貯存及運輸?shù)韧ㄓ眉夹g(shù)條件，將 我國電纜防火涂料的研究、開發(fā)及推廣應(yīng)用納入一個規(guī)范化的軌道。 我國電纜防火涂料產(chǎn)品的研制始于20世紀(jì)70年代末和80年代初，是在飾面型防火涂料基礎(chǔ)上結(jié)合自身要求發(fā)展起來的。其理 化性能及耐候性較好，涂層較薄，遇火能生成均勻致密的海綿狀泡沫隔熱層，有顯著的隔熱防火效果。在以后的十年間，我國的電 纜防火涂料得到了快速發(fā)展，出現(xiàn)了氯化橡膠、過氯乙烯、醇酸等類型的電纜防火涂料。電纜防火涂料作為電纜防火保護的一種重 要產(chǎn)品，通過20年來的應(yīng)用，對阻止火焰蔓延、防止火災(zāi)的發(fā)生和發(fā)展、減少電纜火災(zāi)損失、保護人民生命財產(chǎn)安全發(fā)揮了積極作 用，其應(yīng)用也從不規(guī)范到規(guī)范。到目前為止，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)已發(fā)展到近50家，遍布20多個省、市、自治區(qū)，已形成跨行業(yè)跨部門的 研究生產(chǎn)體系。 三、電纜型防火涂料的阻燃機理 電纜防火涂料的防火機理大致可歸納如下： ①涂料本身具有難燃性，使被保護的電纜不直接與空氣接觸而延遲電纜著火和減少燃燒的速度； ②防火涂料受火進行熱分解，產(chǎn)生不燃性惰性氣體，沖淡電纜受熱分解出的可燃?xì)怏w，使之不易燃燒或燃燒速率減慢； ③防火涂料受熱分解出NO、NH3等基團，與有機游離基化合，中斷聯(lián)鎖反應(yīng)，減小火勢； ④防火涂料受熱膨脹發(fā)泡，形成炭質(zhì)泡沫隔熱層，封閉被保護的電纜，阻止其著火燃燒。電纜防火涂料成膜后，在常溫下為 普通涂膜，在火焰或高溫作用下，膨脹炭化，形成較原涂膜厚度大幾十倍甚至上百倍的不易燃的海綿狀炭化層。這種炭化層是很好 的隔熱體，能使被保護的電纜在一定時間內(nèi)保持較低的溫度。用熱傳導(dǎo)公式可以表明電纜防火涂料的隔熱效果。 Q-AλΔT／L 式中Q-傳遞熱量； A-傳熱面積； λ-熱導(dǎo)率； ΔT-熱源與基材的溫度差； L-傳熱距離。
層膨脹發(fā)泡后，形成的海綿狀泡沫炭化層其熱導(dǎo)率較發(fā)泡前的涂層低10倍以上，而涂層與泡沫炭化層的厚度相差近百倍，熱源與被 保護電纜的溫度差將近800℃。不難看出，在傳熱面積基本一致的情況下防火涂料受熱形成的海綿狀泡沫層的隔熱效果是十分明顯 的。
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