石油石化變電站電纜夾層干粉自動滅火系統設計與應用

1 電纜夾層火災特性與防控挑戰

石油石化變電站電纜夾層作為電力輸送的核心樞紐，具有空間封閉、電纜密集、荷載極高的特點。據統計，單根電纜絕緣層可燃質達0.5-0.7kg/m，當相鄰兩層電纜超30根（可燃體>20.5kg/m）時，一旦引燃，4分鐘內即可形成500℃高溫熱聚集，引發立體延燃。傳統防火涂料雖成本低，但耐燃時間僅≥10分鐘，且需每2-3年重新涂刷，維護成本高昂。更嚴峻的是，電纜火災多為帶電火災（E類），兼具固體物質火災（A類）特性，水基滅火系統不僅效果有限，還可能引發電氣短路次生災害。

2 干粉滅火系統的技術優勢與選型依據

2.1 超細干粉的核心優勢184-0591-8333

超細干粉（平均粒徑<5μm）在滅火效率上展現顯著優勢：其滅火效能為普通干粉的6-10倍、七氟丙烷的10倍，且具備常態無壓貯存、終身免維護的特性。

相較于其他滅火介質：

氣溶膠：釋放溫度達80-100℃，易引發二次火災，且腐蝕電子設備。

全氟己酮：需復雜管網，成本高，在狹長空間擴散受限。

水噴霧：不適用帶電火災，且需配套水池、水泵，造價提升40%以上。

超細干粉通過化學抑制（中斷燃燒鏈式反應）與物理覆蓋（隔絕氧氣）雙重機制滅火，尤其適合撲滅石化場景常見的烴類液體火災（B類）。

2.2 系統選型關鍵參數

石油石化場景優先選擇貯壓懸掛式智能巡檢型裝置，典型型號如FZB-ACF4/1.5-DL/BJ，其特點包括：

雙啟動模式：溫感自啟動（68℃熔斷）與電控手動啟動冗余設計。

實時壓力巡檢：數字顯示裝置狀態，規避傳統壓力表堵塞導致的誤判。

防護等級：IP67防水、防爆認證，適用石化高濕腐蝕環境。

3 系統設計核心要點與智能創新

3.1 分區與劑量計算

依據GB50229-2019標準，電纜夾層防火分區面積≤500m2（未設滅火系統時），設置自動滅火后可擴大至1000m2。干粉用量按公式計算：
M = V × C × K1 × K2
其中：

V：防護區體積（m3）

C：設計濃度（≥0.13kg/m3）

K1：修正系數（電纜夾層取1.3）

K2：裕度系數（取1.1）

例如100m3夾層需：100×0.13×1.3×1.1≈18.6kg，可配置5臺4kg裝置。

3.2 立體化布置方案

頂部分散布置：裝置距電纜層≥0.8m，間距≤3m，避免遮擋

層間補充覆蓋：每兩層電纜架設防火托盤，托盤內嵌入微型側臥式裝置（0.8kg/臺）

豎井重點防護：電纜穿墻孔用防火泥封堵（厚度≥3cm），并懸掛定向噴射裝置

3.3 智能巡檢系統集成

新一代系統融合二總線通訊技術，實現：

狀態實時回傳：每臺裝置壓力值、溫度值映射至三維數字孿生平臺

分級啟動策略：單具點射、多具聯動、分區淹沒三種滅火模式可選

物聯網預警：火情觸發時自動短信推送至運維人員，支持485通信接口接入DCS系統

4 工程實施與效能驗證

4.1 安裝與驗收規范

抗震固定：采用M10膨脹螺栓懸掛，抗震等級滿足8級烈度要求

安全隔離：啟動裝置插接分離設計，防止安裝誤觸發

驗收標準：按GA602-2013《干粉滅火裝置》進行噴射試驗，覆蓋率≥95%

4.2 應用案例實效

邵陽云水220kV變電站項目采用FZB-ACF4/1.5-DL/BJ裝置后：

滅火響應時間：從傳統系統>2分鐘縮短至<1秒

維護成本下降：12年免維護周期，較氣體系統節約維護費用60%

聯動擴展性：與感溫電纜（如JTW-LD-SF500/85℃）組成雙探測冗余，誤報率下降90%

5 結論：技術演進方向

超細干粉自動滅火系統在石油石化變電站的應用已形成高效抑爆、智能診斷、低碳維護的綜合解決方案。未來技術迭代將聚焦：

藥劑環保升級：發展全氟己酮/干粉復合藥劑，減少殘留

數字孿生集成：結合BIM模型實現滅火裝置壽命預測

多系統協同：與風管式可燃氣體探測聯動，構建“電-化”雙火源防控體系

正如廈門天馬微顯220kV變電站工程所驗證：當智能巡檢主機接收到第A07區溫度驟升信號后，0.5秒內精準啟動3臺4kg裝置，火焰在蔓延前被完全窒息——這標志著干粉滅火技術已從被動防護轉向主動干預型智慧消防。184-0591-8333