电缆绝缘及护套材料多为易燃性聚乙烯、聚氯乙烯、交联聚烯烃、乙丙橡胶等,应用时极易因短路、过热、暴露于其他火源被引燃,燃烧中火焰将沿外层材料迅速蔓延传递至周边设施与建筑物,相关数据显示,火焰沿电缆垂直线路方向的蔓延速度可达20m/min,同时伴随大量熔溶融滴落物与毒性气体的形成,造成不可估量的经济损失与人员伤亡[1-2]。鉴于电缆材料的易燃性及其火灾危险性,国内外研究机构开发了大量阻燃、防火产品与系统以提高电缆防火性能,抑制其表面火焰蔓延,如涂覆防火涂料,敷设防火电缆桥架、采用防火电缆、包覆阻燃或防火材料、电缆贯穿部位实施防火隔墙、封堵等措施,其中涂覆电缆防火涂料为具经济效益的方法。
1电缆防火涂料使用特性及优势
电缆防火涂料是涂覆于电缆表面,受热或火灾中能形成具有防火保护屏障,阻止/减缓火焰蔓延,并具一定装饰作用的功能性涂料[3]。相较于阻燃电缆、防火电缆、主动防火系统等其他提高电气电路消防安全的常用手段而言,电缆防火涂料仍具明显优势。如火灾引发或初始温升阶段以灭火系统为主的主动防火系统作用基微,其保护效能多取决于精准的机械配置或人工触发,而电缆防火涂料作为被动防火系统能在**时间实施防火保护,以保证应急系统和电气电路元件的运行续性与完整性,同时部分电缆防火涂料因具有较低的膨胀温度,基至可通过表面形成的膨胀性炭层协助短路点定位。此外电缆防火涂料还无需昂贵的安装与维护费用,某些工况下甚至为更好、更经济的选择:常用防火电缆产品具备830℃下的有效阻火,但该性能不足以应付石化场所的碳氢类火灾,部分材料(如PVC护套、卤素类阻燃剂等)高温形成的毒性热解气体还会与水蒸气灭火系统喷洒水结合形成酸性物质,对钢材、混凝土、电子元器件及其系统造成不可的结构损伤,另外灾后更换或维修防火电缆造成的停机,会导致高昂的生产损失,而多数电缆防火涂料高温产生的膨胀炭层能被完全清除,只需对表面重新喷涂涂料即可正常工作,无需停机替换电缆。
2电缆防火涂料应用场景
目前国外电缆防火涂料产品的典型应用有:①保护隐蔽和难以进入场所的长电缆正常运行:②对易点燃场所和位置电缆实施保护(如钢铁厂):③避免因电路短路造成火灾,便于快速维修:④保护关键电气线路免受火灾影响,尤其针对横跨在其他易产生火灾风险,且未受保护电缆上方或穿过防火分区的电缆:⑤升级现有应急指挥线路的消防安全性能[4]。国内,电缆防火涂料应用普及率不高,多应用在电力、电气特殊工作场所,如变电站、换流站电缆沟。