王峰   

（国神亿利能源有限责任公司电厂，内蒙古  达拉特旗，014300）

摘要：介绍了悬挂式超细干粉自动灭火系统在电缆隧道里的设计、选型原则以及设备安装形式和应用。阐述了超细干粉自动灭火装置的组成、安装、灭火机理、以及控制方式及功能等。

关键词：悬挂式, 非贮压， 超细干粉, 自动喷发，联动控制

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1 电缆隧道加装自动灭火装置的背景及其必要性

电缆隧道是整个电厂运行的主命脉，电缆在运行中温度较高，长时间在高温下运行，易使电缆绝缘老化、破损而引起火灾发生。现有的电缆隧道没有安装任何灭火设施，不能有效地控制电缆的初期火灾，没有电缆防护功能，我厂的地下电缆主隧道距离较长，通道狭窄，拐弯处电缆较多，给维护和处理应急事故带来不便，为了保证设备的正常运行，避免电缆隧道火灾事故，在电缆隧道内增加自动灭火装置，有效地控制电缆隧道内初期火灾，以保护电缆的安全性，防止事故扩大和造成经济损失，保障全厂机组运行的安全、稳定性。

2 电缆隧道内自动灭火装置的设计选型原则

2.1  产品应为高效环保型的新一代消防产品，其结构紧凑，性能可靠，便于安装维护。

2.2  可广泛应用于电缆隧道、电缆夹层、计算机房、发电机房、高、低压变/配电站/室、通讯机站等工业和民用建筑领域的消防。

2.3  能够满足灭火效能高，灭火浓度低，可实现快速高效灭火要求。

2.4  产品应具备环保、无毒、无害性能；对人体皮肤、呼吸道无刺激；对被保护物品无腐蚀；

2.5  具有噪声低、持续时间长等特点，多具联动时不会对保护物及建筑造成二次损害，喷射力度强。

3  悬挂式超细干粉灭火装置在电缆隧道中的应用特点

3.1  安装使用方便，安装时不受建筑物或保护物结构的影响，无需安装大量管道及附属设施，只需将装置悬挂固定于保护区或保护物上方即可。

3.2   启动快捷，性能可靠。灭火装置采用更符合科学扑灭火灾的三种启动方式，即定温启动、热启动、电控启动实现火灾早期发现，早期灭火，有效地减少火灾造成的损失。

3.3   可单具使用，也可多具联动应用，组成无管网灭火系统，扑救较大保护空间或保护面积的火灾。

4 超细干粉灭火机理：

窒息、冷却、遮隔辐射及抑制有焰燃烧的化学作用是超细粉体灭火的基本机理。

4.1化学抑制作用：燃烧过程是一连锁反应过程,OH和H自由基是维持燃烧连锁反应的关键自由基,它们具有很高的能量,非常活泼,而寿命却很短,一经生成,立即引发下一步反应,生成更多的自由基,使燃烧过程得以延续且不断扩大。干粉灭火剂的灭火组分是燃烧的非活性物质,当把干粉灭火剂加入到燃烧区与火焰混合后,干粉粉末与火焰中的自由基接触时,超细粉末灭火组分迅速捕获燃烧自由基OH和H，当大量的粉末以雾状形式喷向火焰时,使火焰中的自由基被捕获消耗的速度大于其生成的速度，燃烧自由基数量急剧减少,致使燃烧的链反应中断,最终使火焰熄灭。

4．2隔离作用：喷出的超细晶体粉末与灼烧的燃烧物表面接触时被熔化,并发生一系列化学反应，形成玻璃状覆盖层将燃烧物与空气隔绝，使燃烧窒息，特别当粉末覆盖达到一定厚度时,还可以起到防止复燃的作用。 

4．3冷却与窒息作用：粉末在高温下会放出结晶水或发生分解,这些都属于吸热反应,而分解生成的不活泼气体又可稀释燃烧区域的氧气浓度,从而起到冷却与窒息作用。

5  超细干粉主要参数及性能（参见表1、2）

表1：超细干粉灭火剂与其它几种灭火剂技术性能的比较

表2：各类干粉自动灭火装置主要性能对比

6  超细干粉灭火装置控制方式及实施方案：

神华亿利能源有限责任公司电厂4*200MW煤矸石机组电缆主隧道长260米（包括380V段），6KV下电缆沟总长244米，共计总长为504米，总体积为2*2*504=2016m³,原有的12道防火门将总体电缆沟分割成14个局部区域（包括4个6KV区域），在14个区域内加装悬挂式自动气体灭火装置，通过本地和远控实现自动灭火功能。在每个区域防火门入口处安装紧急启停按钮、灭火指示灯、声光报警器等设备，进行就地控制，同时通过CAN总线连接至电子间火灾报警主机来实现远程及现场双重控制方式,如图1所示。

图1   控制程序框图

6.1  在每个防火门区域内根据情况在电缆沟道顶部悬挂（膨胀螺栓固定）一定数量的超细干粉灭火器。

6.2  在6KV控制室和380V控制室内电缆沟入口处以及每个区域的防火门外安装紧急启停按钮、灭火指示灯、声光报警器等设备，进行就地控制。

6.3  通过CAN总线和通讯模块连接至电子间火灾报警主机来实现远程及就地手动按钮控制方式,如图2所示。

图2  电缆隧道火灾探测与超细干粉灭火装置联动系统框图

6.4不采用本地自动温感启动器自动驱动灭火器，在原系统内增加温感探测器，与原有的烟感探测器接入消防主机(火警控制仪)，通过消防主机驱动每个区域的灭火器,如图3所示。

图3  电缆隧道火灾温感烟感探测与自动灭火系统安装示意图

6.5 按照规范设计要求，共安装48个8公斤悬挂式水平喷射超细干粉灭火器和10个2.5公斤悬挂式垂直喷射超细干粉灭火器, 悬挂式水平与垂直喷射超细干粉灭火器的安装状态分别如图4、图5所示。

图4  水平喷射超细干粉灭火器       图5   垂直喷射超细干粉灭火器

6.6系统供电：采用模块24V直供电的方式供给装置工作。

6.7控制方式：消防控制中心、就地手动紧急按钮联合启动（并列关系）。

7 现场动态试验

7.1按照施工方案和技术要求，工程完工后进行静态试验和动态实体联动喷发试验，参见图6。

7.2通过对烟感、温感探测器用烟枪、温枪在现场实际触发，发出信号，主机接收到信号后发出控制信号联动本区域内的灭火器喷发。参见图7。

8 结论

8.1  根据咨询调研消防设施厂家和消防工程专业公司的专家，查阅相关规范要求，基于以上电缆敷设场所消防的特点，结合超细干粉灭火剂快速性、高效性、高抑制性的优势，使用悬挂式超细干粉灭火器，比较适合我厂现有实际情况，因此，在神华亿利电厂电缆隧道、电缆夹层、电缆沟等场所，选用超细干粉自动灭火装置，能够满足电缆沟灭火要求，并通过灭火控制装置连接到火灾报警控制主机，实现电缆隧道自动灭火保护功能。

8.2悬挂式超细干粉灭火器能够独立悬挂在电缆沟的使用部位，节省空间，使用方便，能够按照我厂电缆沟的现状，灵活布置安装位置和选型尺寸，符合我厂2*2*504m³的电缆沟灭火要求。

8.3超细干粉灭火器常态无压储存，无振动之忧，既没有泄露，更没有爆炸的危险，并且在火灾现场自动感应启动，将火情控制在初始阶段，灭火性能可靠。

参考文献

[1] 《超细干粉无管网灭火系统设计、施工及验收标准》DB42／294-2004

[2] 《消防联动控制设备通用技术条件》GBl6806-1997

[3] 《线型感温火灾探测器技术要求及试验方式》GBl6280-1996

作者简介：王峰（1976-），工程师，1997年毕业于内蒙古轻工业学校，现任国能亿利能源有限责任公司生产技术部综合维护工程师。