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浅谈冶金企业电缆隧道的消防安全设计

发表时间：2020/10/29 来源：《建筑科技信息》2020年第6期作者：金坤一

[导读] 在冶炼和热加工过程中需要稳定的电网供电作为支撑，但是电缆隧道又是极容易发生安全事故的地方。完备的电缆隧道消防安全设计是建设具有高安全系数电缆隧道的重要前提

摘要：冶金企业一般规模庞大、工艺复杂、流程性强，属于高温、高压的生产过程。电缆隧道对于冶金企业来说就像是整个身体的血管，关系着整个企业的安全生产。在冶炼和热加工过程中需要稳定的电网供电作为支撑，但是电缆隧道又是极容易发生安全事故的地方。完备的电缆隧道消防安全设计是建设具有高安全系数电缆隧道的重要前提。因此，探讨冶金企业电缆隧道的消防安全设计就尤为重要。
关键字：电缆隧道；消防安全；设计

        1电缆隧道安全故障原因
        电缆发生故障的原因很多，搞清楚故障源头方能有针对性的在设计环节提出整合和改正，但是经过对近些年各企业电缆隧道故障发生原因的总结归纳，可以归结出以下三类常见的引发安全故障的原因：
        1.1高温原因
        电缆之间的接头质量不达标、电阻设置过大、接头接触不良，在这种情况下电缆仍然继续运行的话，电缆头就会因为温度过高烧坏绝缘体，进而引发火灾。电缆中间接头的压接质量好坏，只能在运行中发现，运行时间越长越容易发生过热烧穿事故。
        1.2连接故障原因
        接地线路发生故障引起安全事故，根据实际测算，0.5A的电流就可以产生两千摄氏度以上的高温，极易发生火灾事故。
        1.3绝缘体被破坏
        电缆线如果长时间持续运行，受潮或者受热等情况都会导致绝缘层被损坏，电缆会因短路而着火。
        除了由电气设备短路和保护拒动装置引起的电缆起火之外，电缆由于上述原因起火的发生速度相对较慢，时间较长，可以使用线性电缆型温度感测设备及时发现隐患，预防消防安全事故的发生。
        2钢铁冶金企业常见火灾及危险性
        2.1电缆隧道（夹层）火灾及危险性
        电缆火灾是钢铁冶金企业中最常发生的，也是可能导致重大损失的火灾。地下电缆隧道内电缆布置密集、数量巨大、相互贯通，遇高温物料或本身故障极易引起电缆着火，如2000年“5•19”辽宁本溪钢铁公司供电厂11号电缆短路火灾。此类火灾有以下特点：一是燃烧猛烈，蔓延速度快。尽管有些企业采用阻燃电缆，但其依然可以燃烧，一旦着火将沿电缆群迅速蔓延。二是扑救困难，内攻难度大。地下电缆隧道纵深长，散热困难，热烟无法顺利排出。三是损失严重，恢复时间长。电力电缆是生产的基础，此类火灾不仅直接烧毁电缆和设备，造成严重经济损失，而且恢复期长，间接经济损失难以计算。
        2.2电气设备间火灾及危险性
        变压器室、电气室等电气设备间会因过载、短路发生火灾。变压器油在电弧的作用下急剧气化，导致内部压力突增，甚至会引起爆炸，将引发造成大面积的停产。如2015年12月2日兰州市兰鑫钢铁厂炼钢车间电气设备间由于电气线路老化导致发生火灾。
        3电缆隧道的设计原则及要求
        3.1在电缆隧道内部必须设有电压不超过36V的照明装置，随带内部随时都需要检修和查看故障，照明装置是必不可少的隧道设备；
        3.2隧道内部需有通风设备，可以安装风扇或者利用现有条件采用自然通风；
        3.3在进入墙体的电缆隧道出设置带有门锁的防火墙，并在穿墙的端口采用不易燃的材料封堵作为保护。
        3.4电缆隧道线路的布局和深度应符合当地城市规划和电网规划的要求，并应地下管线走向或建筑结构相协调。电缆隧道的使用寿命和安全等级必须适用国家标准。
        3.5隧道的高度也有标准，隧道内部裸高应大于等于1.9米，在有管道交叉处或者有其他设备的地方高度也应大于1.4米。

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        4对策探究
        4.1充分利用固定式灭火系统
        在地下电缆隧道、液压油库及夹层通常配备有自动火灾报警系统，例如温度感应电缆、红外火焰探测器、自动灭火系统。消防员到达现场后，应首先检查消防中心警报和自动灭火系统是否正常工作。如果不是，请在现场技术人员的指导下立即手动排查故障，并立即采取相应灭火措施。
        4.2电缆路径电子化
        随着冶金公司设备制造行业的升级，原始制造设备的更新速度也加快了，电缆路线也变得更加复杂。在电缆管理中有一个重要的环节，即如何快速定位电缆的走向，以便在电缆发生故障时能够快速定位到故障点。传统上，员工根据电缆项目的建设绘制电缆路线，然后使用直接埋入电缆的接地标记绘制电缆路线。这会消耗大量的人力和物力。但是通过使用先进的电子定位技术来掌握现有电缆桥架的统计信息，可以极大地提高工作效率和准确性。
        另外在某些情况下，地面上标记与图纸参考编号可能会出现错误，当人们直接检查嵌入式电缆时，可能会导致布线错误。使用电子定位检测系统可将一端电缆识别信号添加到电缆的一端，使用识别信号通过检测设备跟踪电缆，并使用GPS路线定位工具以电子方式生成电缆路线，然后在下方绘制。
        此方法用于电子路线跟踪所有直接嵌入的地下电缆路线均可生成GPS地图，为将来的电缆故障维修和保养工作提供了方便。它还可用于保障在商业升级和翻新期间的安全问题，准确地进行电缆会签，更加高效率的利用厂区空间，也为项目的建设提供了可靠的保证。
        4.3因地制宜地使用灭火剂
在地下电缆隧道的中间层和液压油库中发生火灾的情况下，时长会产生大量浓烟，必须要使用膨胀性极强的泡沫作为灭火剂。氮气灭火是一种效果很好的灭火方式，冶金企业由于生产需要会储备大量氮气，那么就可以因地制宜地使用液氮窒息和冷却灭火。
        4.4快速排除烟气
        当电缆隧道夹层发生火灾时，由于这时就可以利用排风装置来加快排出烟雾的速度。
烟气对隧道内部出现故障维修时造成了很大的困难，因此当隧道内部因发生故障产生烟气是应以最快的速度消除烟气，可是电缆隧道的特殊构造，空间狭小，进出口较少，非常不利于烟气自动排出。这时就可以借助外部装置，或者隧道应急消防设计来帮助排烟。例如便携式排烟设备，或者安置在隧道口也能取得很好的排烟效果。此外，可以在隧道上方安装合适的排烟管道。，这样可以在火灾后及时释放烟雾，降低隧道中的烟雾浓度，提高能见度并减少有毒气体和烟雾含量。
        及时排出烟雾一方面可以让消防和维修人员进入隧道检查修复故障，控制故障损失向更严重的方向发展；另一方面也可以保障消防人员和维修人员的人身安全，因为不能保证烟气的具体成分，也不能保证防毒设备的及时性和绝对安全性，因此排烟系统对于电缆隧道消防安全设计至关重要。
        5结束语
        冶金企业电缆隧道的安全消防问题，关系着整个企业生产的安全，是每个冶金企业都必须重视的安全建设项目。电缆隧道由于其特殊性极易火灾事故，除了需要完备的安全消防系统作为保障以外，更应加强企业工艺处置队伍和企业专职消防队伍专业处置能力，分类制作等级作战预案，组织开展专项培训，大力开展个人防护、侦查检测、阵地设置等专项训练，加强装备配备、强化物资储备。要从设计、安装、检测多个环节提高电缆隧道安全性。
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