鋼鐵企業(yè)電氣防火封堵措施的研究與應(yīng)用

趙 恒

（唐鋼國(guó)際工程技術(shù)有限公司，河北 唐山 063000）

防火封堵是對(duì)供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)施實(shí)行保護(hù)的一種手段，必須對(duì)各級(jí)變配電所、配電室、電纜豎井、電纜隧道、電纜通廊、電纜溝及穿墻的孔洞等進(jìn)行嚴(yán)密的防火封堵，防火封堵的目的是防火和阻燃。電氣系統(tǒng)中防火封堵屬于被動(dòng)防火系統(tǒng)，完善、可靠的防火封堵設(shè)施是在發(fā)生火災(zāi)時(shí)在規(guī)定耐火時(shí)間內(nèi)與被貫穿的電纜建（構(gòu)）筑物協(xié)同工作，以阻止熱量、火焰和煙氣蔓延擴(kuò)散的一種措施，防止和減少火災(zāi)危害，保護(hù)人身和設(shè)備安全，可阻止火焰延燃，保護(hù)電氣設(shè)備安全[1]，使人員可以安全撤離，最大程度地降低火災(zāi)損失，因此在電氣系統(tǒng)中防火封堵是十分重要的。

1 防火封堵的概念和發(fā)展歷史

防火封堵是利用各種防火封堵材料對(duì)用來(lái)敷設(shè)電纜的孔洞和電氣路徑做防火隔斷，它能夠阻止火災(zāi)的蔓延，能夠保護(hù)人員和設(shè)備的安全。

防火封堵的基本原理是防火封堵材料在火災(zāi)時(shí)起膨脹吸熱和隔熱作用，遇火膨脹密封可燃物燃燒所留下的縫隙，阻止火災(zāi)和火災(zāi)中產(chǎn)生的有毒氣體和煙霧的蔓延；吸熱和隔熱以降低貫穿物背火面的溫度，防止背火面可燃物自燃[2]。

上世紀(jì)七八十年代，國(guó)外的防火封堵采用沙袋，直到1985 年才采用金剛砂進(jìn)行封堵，我國(guó)也采用此種方式。這種封堵材料比重大，重量高，發(fā)生火災(zāi)時(shí)容易坍塌。八十年代末使用澆注型防火封堵材料替代了金剛砂，用其封堵后表面平整、嚴(yán)實(shí)，但不利于電纜的更換。二十世紀(jì)末防火包在耐潮濕、耐防鼠咬等方面的缺陷也逐漸突顯。

隨著2009 年新國(guó)標(biāo)的頒布，陸續(xù)出現(xiàn)了各種先進(jìn)的防火封堵材料，例如耐火隔板（防火涂層板和膨脹型防火復(fù)合板）、防火密封膠、泡沫封堵材料、防火包和阻火模塊等。

2 防火封堵的作用

防火封堵的作用就是防患于未然，避免和減少火災(zāi)隱患，把事故防止于發(fā)生前，控制到最小極數(shù)，用較少的經(jīng)濟(jì)防止更大的經(jīng)濟(jì)損失及火災(zāi)事故的發(fā)生。其主要作用如下。

（1）形成防火分區(qū)，進(jìn)行區(qū)域劃分。為使建筑內(nèi)部區(qū)域形成一個(gè)獨(dú)立的防火分區(qū)，必須對(duì)所有可能導(dǎo)致火災(zāi)蔓延的穿墻孔洞、穿樓板孔洞和豎井等位置進(jìn)行封堵，對(duì)高低壓配電柜底部進(jìn)行封堵防止火勢(shì)蔓延。

（2）阻止火焰蔓延。對(duì)于一個(gè)獨(dú)立的防火分區(qū)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，封堵材料迅速膨脹，使得火源無(wú)法進(jìn)一步擴(kuò)散，將火災(zāi)控制在一定區(qū)域內(nèi)。

（3）防煙、防塵、防小動(dòng)物。有效地防火封堵使煙氣、灰塵很難通過(guò)。防火封堵是配合建筑物做的，與建筑物一起能有效防止小動(dòng)物進(jìn)入。

3 電氣系統(tǒng)中需要防火封堵的部位

（1）電纜引至電氣柜、盤或控制屏、操作臺(tái)的開孔等部位應(yīng)實(shí)施防火封堵[3]。

（2）電纜貫穿隔墻、樓板的孔洞處，電纜豎井中電纜管孔等均應(yīng)實(shí)施防火封堵。

（3）電纜豎井出入口和每隔7.0 m 或按建(構(gòu))筑物2~3 層樓板處設(shè)置防火分隔。

（4）在電纜隧道、電纜通廊或電纜溝中的下列部位，宜設(shè)置阻火墻（防火墻）：公用主溝、道的接口和分支處；多段配電裝置對(duì)應(yīng)的溝道分支處、適當(dāng)分段處；長(zhǎng)距離溝道中相隔約70~100 m 或通風(fēng)區(qū)段處；至電氣室或配電裝置的溝道入口、廠區(qū)圍墻處。

（5）主控室或配電室與電纜夾層之間。

（6）跨越防火分區(qū)以及豎井內(nèi)跨越樓層的電線管的兩端口處[3]。

4 防火封堵材料

用來(lái)封堵電纜穿越墻或樓板時(shí)孔洞或用來(lái)分隔電纜的材料均為防火封堵材料（圖1），它能夠阻止火勢(shì)沿這些孔洞蔓延，要求其防火功能優(yōu)良，便于更換。現(xiàn)流行的防火材料主要有：防火包、防火堵料、耐火隔板、防火包帶和防火涂料等。

圖1 電纜穿樓板防火封堵示意圖

4.1 防火堵料

防火堵料包括：有機(jī)防火堵料、無(wú)機(jī)防火堵料。

（1）采用有機(jī)合成樹脂為黏接劑，添加防火劑、填料等經(jīng)輾壓而成的防火堵料為有機(jī)防火堵料，其優(yōu)點(diǎn)為久不固化，可塑性好。有機(jī)防火堵料主要用于電氣孔洞的防火封堵，與無(wú)機(jī)防火堵料、防火包配合使用。

（2）采用快干膠黏劑為基料，添加防火劑、耐火材料等經(jīng)研磨、混合均勻而成的防火堵料為無(wú)機(jī)防火堵料，其優(yōu)點(diǎn)為機(jī)械強(qiáng)度高。無(wú)機(jī)防火堵料主要用于較大電氣孔洞的防火封堵。

4.2 防火包

防火包是特種耐火、隔熱材料和膨脹材料填充至用不燃或阻燃性的纖維布做成的包狀體內(nèi)。防火包在發(fā)生火災(zāi)時(shí)利用高溫膨脹和凝固，起到隔熱阻火作用。防火包不燃、防水防潮性、無(wú)毒。經(jīng)常與耐火隔板、防火堵料配合使用，用于封堵較大的電氣孔洞。

4.3 耐火隔板

電用耐火隔板主要由玻璃纖維增強(qiáng)材料和無(wú)機(jī)黏接劑組成，具有不燃、不爆、耐火和耐油等特點(diǎn)，便于任意切割和拆裝。

4.4 防火涂料

防火涂料采用過(guò)氯乙烯樹脂和氯化橡膠做基料，添加防火添加劑、顏料和增塑劑等組成。

4.5 防火包帶

防火包帶的基料主要為橡塑材料，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，防火包帶燃燒表面可形成隔熱阻燃的碳化層，能夠減緩燃燒速度。當(dāng)外部起火時(shí)能保護(hù)內(nèi)部電纜不受損害，從而保障輸電的正常運(yùn)行。

5 某鋼鐵企業(yè)電氣設(shè)施的防火封堵措施

5.1 盤柜孔洞、 建構(gòu)筑物孔洞及電纜豎井中電纜管孔等防火封堵措施

（1）將待封堵處建筑垃圾、施工遺留物及電纜表面清理干凈；

（2）貫穿孔洞成束的電纜整理成排進(jìn)行固定，將電纜束打開，采用柔性有機(jī)堵料或防火密封膠填充電纜間的縫隙，并及時(shí)整理電纜束，動(dòng)力電纜、控制電纜、通信電纜盡量分層排列；

（3）采用柔性有機(jī)堵料包繞電纜束外圍，包繞厚度大于等于20 mm；

（4）測(cè)量、拼裝并固定盤、柜、箱底部電纜孔洞處的耐火隔板，用柔性防火堵料將耐火隔板與配電箱底部鋼板黏接，尺寸符合設(shè)備點(diǎn)檢、通風(fēng)需求；

（5）電纜與耐火隔板間隙、耐火隔板周邊及拼縫采用柔性有機(jī)堵料密封，形狀宜規(guī)則，表面無(wú)縫隙，外觀平整；

（6）配電柜下進(jìn)線從下方封堵，用角鋼與樓板固定作為支撐，安裝耐火隔板，耐火隔板尺寸比樓板孔洞大8~10 cm 或嵌入電纜溝槽內(nèi)，封堵厚度不小于300 mm；

（7）耐火隔板內(nèi)交叉錯(cuò)縫堆砌防火包至盤、柜、箱底板，用柔性有機(jī)堵料封堵所有縫隙；

（8）拼裝、固定樓板下部耐火隔板時(shí)，按實(shí)際尺寸鉆孔，間距不大于240 mm，用膨脹螺栓固定；

（9）在封堵孔洞下方電纜表面均勻涂刷電纜防火涂料，電纜涂刷防火涂料長(zhǎng)度為1.5 m，涂刷厚度為1.0 mm；

（10）將施工作業(yè)區(qū)的施工遺留物、垃圾、雜物清理干凈。

5.2 電纜溝防火封堵措施

（1）將待封堵處的建筑垃圾、施工遺留物及電纜表面清理干凈；

（2）將電纜束打開,采用柔性有機(jī)堵料或防火密封膠填充電纜間的縫隙,并及時(shí)整理電纜束；

（3）采用柔性有機(jī)堵料包繞電纜束外圍，包繞厚度大于等于20 mm；

（4）采用耐火模塊砌筑阻火墻基礎(chǔ),阻火墻厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)未要求時(shí),應(yīng)不小于240 mm。砌筑時(shí)在阻火墻底部預(yù)留排水孔（排水鋼管DN80，長(zhǎng)300 mm）；

（5）在阻火墻基礎(chǔ)上交叉錯(cuò)縫堆砌防火包。堆砌時(shí),在每層電纜橋(支)架內(nèi)電纜上部用柔性有機(jī)堵料預(yù)置備用電纜通道;堆砌結(jié)束后,在防火包與電纜、電纜橋架及縫隙處采用柔性有機(jī)堵料嚴(yán)密封堵；

（6）按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際加工、制作、安裝阻火墻兩側(cè)耐火隔板支架, 并用膨脹螺栓將組裝好的支架安裝固定在電纜溝壁上；

（7）按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際切割耐火隔板,切割時(shí)在兩側(cè)耐火隔板上對(duì)應(yīng)預(yù)留備用電纜通道, 將切割好的耐火隔板拼裝到耐火隔板支架上；

（8）在耐火隔板拼縫間、耐火隔板與電纜溝的縫隙用柔性有機(jī)堵料或防火密封膠密封, 備用電纜通道位置采用柔性有機(jī)堵料嚴(yán)密封堵；

（9）對(duì)封堵部位進(jìn)行整形,表面無(wú)縫隙,外觀平整。增敷電纜完畢,應(yīng)及時(shí)恢復(fù)防火封堵；

（10）在封堵部位兩側(cè)電纜表面均勻涂刷電纜防火涂料,電纜涂刷防火涂料長(zhǎng)度為1.5 m，涂刷厚度為1.0 mm；

（11）將施工作業(yè)區(qū)的施工遺留物、垃圾、雜物清理干凈。

電纜溝防火封堵如圖2 所示。

圖2 電纜溝防火封堵示意圖

5.3 電纜隧道、通廊防火封堵措施

（1）在安裝阻火墻處的隧道壁上垂直固定兩行角鋼，用以支撐防火板；

（2）在角鋼處安裝防火板，防火板與隧道壁、角鋼接觸的地方均要用柔性有機(jī)防火堵料密封；

（3）拼接的兩塊防火板間也必須用柔性有機(jī)防火堵料黏接，其厚度不小于20 mm；

（4）防火板應(yīng)安裝兩層，中間填防火包阻火墻厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)應(yīng)不小于240 mm；

（5）填入防火包，防火包應(yīng)按順序依次擺放整齊，防火包與電纜之間留出適當(dāng)?shù)目p隙；

（6）在防火包與電纜、橋架的間隙內(nèi)填塞柔性有機(jī)防火堵料，其厚度不小于20 mm；

（7）在防火門的正上方用耐火隔板密封，耐火隔板與門之間、隧道頂部、兩側(cè)立柱用柔性有機(jī)防火堵料填塞；

（8）阻火墻兩側(cè)電纜涂刷防火涂料長(zhǎng)度為1.5 m，涂刷厚度為1.0 mm；

（9）對(duì)所要進(jìn)行防火阻燃的電纜隧道進(jìn)行清理、清除所有雜物、垃圾、易燃品，并處理好電纜隧道內(nèi)的排水自然暢通；

（10）安裝防火門用角鋼等防腐處理，并涂刷鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。

電纜隧道、通廊防火封堵如圖3—圖4 所示。

圖3 電纜隧道防火的封堵示意圖

圖4 電纜通廊防火的封堵示意圖

5.4 電纜橋架穿墻防火封堵措施

（1）用柔性有機(jī)堵料包繞應(yīng)封堵的電纜束及橋架外圍，其包繞厚度不小于20 mm；

（2）采用交叉錯(cuò)縫方式堆砌防火包填滿橋架、電纜與穿墻孔洞。防火包堆砌應(yīng)整齊、穩(wěn)固，其厚度與墻體厚度相符，設(shè)計(jì)未要求時(shí)應(yīng)不小于300 mm；

（3）多層橋架層間應(yīng)用防火包和柔性有機(jī)堵料封堵嚴(yán)密；

（4）測(cè)量待封堵的孔洞及電纜橋架的尺寸，按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際形狀切割耐火隔板，切割時(shí)，耐火隔板尺寸比孔洞大8~10 cm，同時(shí)在耐火隔板上預(yù)留備用電纜孔洞；

（5）用膨脹螺栓將耐火隔板固定在電纜孔洞墻體上。固定位置為4 個(gè)角和四周每隔200 mm 處；

（6）在耐火隔板四周涂柔性有機(jī)防火堵料，寬25mm，厚度至少4 mm，封堵部位外觀平整；

（7）封堵孔洞兩側(cè)電纜涂刷防火涂料長(zhǎng)度為1.5 m，涂刷厚度為1.0 mm。

電纜橋架穿墻防火封堵如圖5 所示。

圖5 電纜橋架穿墻防火封堵示意圖

5.5 電纜橋架穿樓板防火封堵措施

（1）根據(jù)樓板洞口尺寸安裝鍍鋅扁鋼支架；

（2）在支架上安裝防火板，在橋架四周與橋架保留100 mm 的距離的地方安裝防火板，防火板與地面的高度為400 mm，并在孔洞內(nèi)部填塞防火包；

（3）按照橋架的大小、電纜的大小裁切防火板，并用防火角板包角；

（4）在防火板、電纜、橋架的間隙內(nèi)填塞柔性有機(jī)防火堵料，其厚度不小于20 mm；

（5）電纜橋架防火封堵兩側(cè)電纜涂刷防火涂料長(zhǎng)度為1.5 m，涂刷厚度為1.0 mm。

電纜橋架穿樓板防火封堵如圖6 所示。

圖6 電纜橋架穿樓板防火封堵示意圖

5.6 電纜保護(hù)管進(jìn)盤、柜、箱防火封堵措施

（1）將電纜保護(hù)管口及電纜表面清理干凈；

（2）多根電纜時(shí)，采用柔性有機(jī)堵料或防火密封膠填充電纜間的縫隙，并及時(shí)整理電纜束；

（3）電纜保護(hù)管管口內(nèi)電纜周圍用柔性有機(jī)堵料填充，嵌入管口深度不小于40 mm；露出管口部分高度不小于10 mm；

（4）封堵部位密封整形一致，無(wú)縫隙；

（5）將施工作業(yè)區(qū)的施工遺留物、垃圾、雜物清理干凈。

開關(guān)柜內(nèi)防火封堵如圖7 所示。

圖7 開關(guān)柜內(nèi)防火封堵示意圖

6 防火封堵的一般要求

經(jīng)過(guò)國(guó)家有關(guān)消防產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心認(rèn)證合格的防火封堵材料方可使用。防火封堵的生產(chǎn)商對(duì)封堵用料, 施工質(zhì)量進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和培訓(xùn)。

防火封堵材料應(yīng)根據(jù)縫隙位置、大小和貫穿物等具體情況選用相適應(yīng)的有機(jī)或無(wú)機(jī)封堵材料。必要時(shí), 還應(yīng)與其他封堵材料配合使用。防火封堵后, 封堵材料應(yīng)能與建筑物共同工作, 并達(dá)到相應(yīng)分隔構(gòu)件的耐火極限要求。應(yīng)按電纜貫穿孔洞狀況和條件，合理設(shè)置防火封堵、阻火隔斷，并采用適合的防火封堵材料或防火封堵組件。應(yīng)按等效工程條件特征的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，設(shè)置阻火墻、阻火隔斷和防火封堵的構(gòu)成方式，并滿足防火規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)[4]。

根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)范，電纜不能全部涂刷防火涂料，防火涂料的涂刷表面應(yīng)光潔干燥，無(wú)明顯的厚薄不均勻，不應(yīng)有漏涂現(xiàn)象，應(yīng)分單元、分段進(jìn)行，既起到防火作用，又保證電纜散熱正常運(yùn)行。

7 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述鋼鐵企業(yè)應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況合理設(shè)置電氣系統(tǒng)的防火封堵，并積極采用新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。防火封堵措施應(yīng)符合《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》等規(guī)程、規(guī)范，達(dá)到外觀整齊整潔、工藝美觀的效果。