电缆隧道自动灭火装置的比较与应用

电缆隧道灭火是工业消防中最具代表性的消防难点，设备、设施能否安全运行，关键就在电缆的安全，因为电缆夹层、电缆隧道一旦发生火灾，所造成的后果将不堪设想。传统的“哈龙”系列气体灭火系统以其高效、安全的优势，在电缆隧道、夹层等应用较为普遍，但随着“哈龙”灭火剂即将退出市场；为有效地防灭电缆火灾，国内外消防科研机构投入了大量人力物力，发明了多种灭火系统，一方面为用户提供了更多的产品选择，另一方面也给用户如何选择高效、环保、经济、适用的自动消防设备带来一定的困难；本文从灭火有效性、环保、安全、造价等方面进行比较分析，认为干粉系列在扑灭电缆火灾方面最为有效，供设计、施工、用户单位参考。

一、从灭火有效性方面比较

目前，应用在电缆隧道、夹层里的灭火产品主要有：“哈龙1211”、水喷雾、气溶胶、超细干粉等，其它气体类灭火剂主要考虑灭火效率及应用场所、工程造价等不适合于电缆隧道、电缆夹层、电缆沟等。

“哈龙”系列气体灭火系统（Halon）是目前公认的灭火性能最佳的灭火系统，具有高效、洁净、安全的优势；但由于“哈龙”产品对大气臭氧层有明显的破坏作用，现为全世界所淘汰。

水喷雾灭火系统是近年来开发的新产品，特别是应用在电缆方面，众所周知，水系在灭固体火方面有极大的优势，水资源丰富，价格低廉，水喷雾灭火应用在电缆隧道等场所一般为干式管网,靠火灾探测器、控制器来探测火灾信号，然后启动高压水泵供水，灭火周期长，管道的完好率直接影响到灭火效率。

气溶胶是经过燃烧反应产生大量的液体或固体微粒悬浮介质，迅速淹没整个火场，从而达到灭火的目的；气溶胶中的固体颗粒主要是金属氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐。气溶胶的灭火浓度较低，灭火速度也较快，但由于气溶胶是通过燃烧释放灭火剂，为无压释放，要使灭火剂达到全淹没灭火浓度，需要一定的时间（灭火装置数量与保护容积相关），这个时间直接影响了灭火的有效性。

超细干粉灭火剂是近年来替代“哈龙”研究的新产品，目前国内仅有北京世纪联保、武汉绿色消防、上海格林朗夫三家标榜生产该产品，其中北京世纪联保和上海格林朗夫的超细干粉为筛选型ABC干粉，其干粉颗粒比普通干粉细，平均粒径在10微米左右，比普通干粉的灭火效率高1-2倍；武汉绿色消防器材有限公司发明并生产的超细干粉则是一种无毒、无害，对人体皮肤无刺激，对保护物无腐蚀；在常态下不分解、不吸湿、不结块，具有良好的流动性、弥散性和电绝缘性的新型灭火剂，平均粒径小于5微米，是普通干粉灭火效率的6-10倍。超细干粉的灭火装置也不相同，其中北京世纪联保和上海格林朗夫的超细干粉自动灭火装置为爆破启动（灭火装置中装有发射火药，一旦导火索被火引燃，快速反应到火药装置瞬间产生爆炸，推出灭火剂灭火）这种灭火装置能实现快速反应、一秒钟灭火；但由于灭火剂的原因，这种灭火装置的全淹没效果不佳，局部保护也因为喷射时间短，极易复燃；武汉绿色的超细干粉灭火装置采用氮气驱动，有温控、电控和超导启动三种方式，双重保险，快速反应，全淹没效果好，其灭火效率是目前世界上所查明的灭火剂中：灭火速度最快、灭火效率最高的一种灭火方式。

灭火有效性以灭火浓度和灭火速度两个指标来衡量；根据燃烧理论，灭火方式分为窒息、冷却、隔离和化学抑制等四种，上述几种灭火剂中：水喷雾为物理灭火，灭火速度最慢；气溶胶和武汉绿色的超细干粉等灭火剂则是以化学灭火方式为主，化学抑制灭火是通过化学催化作用和净化作用，大量消耗火焰中的自由基，抑制燃烧链式反应，它具有浓度低、速度快的优点。气溶胶由于是通过燃烧释放灭火剂，要使灭火剂达到灭火浓度，需要一定的时间（灭火装置数量与保护容积成正比），这个时间直接影响了灭火的速度，灭火浓度也比超细干粉大。

由此可见，灭火有效性最好的当属超细干粉，气溶胶次之。

二、环保及使用安全性比较

对电缆隧道灭火系统来说，能否确保被保护对象的安全可靠而不被损坏，能否确保现场人员的生命安全而不被伤害是至关重要的；而衡量环保可靠性的主要指标是对大气臭氧耗损潜能值和温室效应值，首先要求所使用的灭火剂ODP值越小越好，以至为0；电缆隧道一般属无人场所，故我们主要考虑对保护对象的安全。

“哈龙”灭火剂由于对大气臭氧层有明显的破坏作用，因此联合国签署的《蒙特利尔国际公约》和我国实施《中国消防行业哈龙整体淘汰计划》都提出了严格的限制，我国今年年底将彻底淘汰哈龙1211产品。

气溶胶在释放时产生的金属氧化物、其它微粒和少量的有害气体对环境造成一定的污染；在安全性方面，由于气溶胶是通过燃烧产生的烟雾灭火，其燃烧放热反应，一般会出现过高温火焰外喷现象，释放时的出口温度最低达到80-100度，不仅对一米范围内的人员有伤害，还有引发二次火灾的可能；因此对气溶胶的选择和使用当慎重。

水喷雾对保护电缆（特别是高压电源）目前倘存在争议，虽然现代电控技术能在灭火前自动关闭电源，水喷雾的电绝缘性与水雾大小相关，目前国内的水喷雾喷头质量存在一定的缺陷，在电缆隧道中灭火，必然是水漫隧道，安全隐患较大。

超细干粉灭电缆火灾最有优势，但由于灭火装置的启动方式不同，其环保、安全性有很大差异；北京世纪联保和上海格林朗夫的爆炸启动，由于是火药爆炸方式推动灭火剂，具大的冲击波（特别是在电缆隧道里多具同时启动）可能会对保护物有毁灭性的破坏和二次灾害发生，如果隧道里有沼气存在，那后果更不堪设想。武汉绿色消防生产的超细干粉悬挂式自动灭火装置应用在电缆隧道是一项很成熟的技术，该装置采用氮气驱动，无声常压，即可局部保护，又可实现类气体全淹没保护，启动方式有电控、温控、超导启动三种方式，即可单具使用，又可多具联动组成无管网灭火系统。该产品的环保性和使用安全性在电缆隧道中应用是安全可靠的。

三、工程造价经济性比较

电缆隧道灭火系统工程的总造价包括：设备价、药剂价、管网造价、维护费用等。

就药剂而言，水喷雾的水是最便宜的，普通ABC干粉次之，再就是气溶胶也较便宜；但按保护容积来计算灭火剂用量和灭火剂价格时，超细干粉的价格也极具优势，（武汉绿色研发的超细干粉每立方米仅64.4克）因而对上述几种灭火剂的价格比较要从整体造价来进行比较了。

水喷雾灭火系统要求挖水池，敷设管道，再加上电控装置、高压水泵等设备，其造价最高；而且维护费用也是最高的。

气溶胶设备简单，灭火装置一般做成柜式，在电缆隧道安装占空间，短管网结构在安装和维护方面成本也比其它产品要高，特别是药效时间短，后期维护费用大。

ABC干粉药剂便宜，装置简单，但由于只能做局部保护，装置用量较多，前期工程造价虽低，但ABC干粉的药效时间更短，其爆炸启动装置属一次性设备（不能反复充装），后期需整体更换，从经济角度考虑为最不划算。

超细干粉无管网自动灭火系统（武汉绿色生产），采用悬挂式结构，氮气驱动，只需将设备悬挂在被保护物上方，即可实现全淹没和局部保护双重功效，药剂有效期达到五年以上，设备可反复充装，药剂用量最少，综合价格为最低。

四、灭火系统的应用与选择

根据电缆隧道的特点，其灭火设备首选安全、环保、经济、灭火效率高的灭火装置。

水喷雾灭火剂对固体火灾最有效，灭电缆隧道的火灾目前在国内技术尚不成熟，且工程造价太高。

气溶胶灭火系统虽然灭火效率较高，但由于灭火剂燃烧反应时会出现高温火焰，还有污染和腐蚀作用，灭火速度较慢只适用于容积较小的防护区场所,不适合电缆隧道、电缆夹层等场所使用。

脉冲（ABC）超细干粉灭火装置，只适合应用在狭小的空间和场所，比如发动机舱等，单具启动扑灭初期火灾有效，但对大容积的电缆隧道不仅达不到灭火效果，重要的是怕引发二次灾害，因而在选择电缆隧道灭火产品时，不能选择这种带爆炸性的消防装置。

超细干粉无管网灭火系统具有优良的灭火有效性，环保可靠性，合适的造价经济性，是目前最接近“哈龙”的替代品，适合极大部分场所使用，特别是应用在电缆隧道、电缆夹层等场所。

综上所述，当前替代“哈龙”的产品虽多，但每一种灭火系统都有其优点和缺点，在消防工程（特别是电缆隧道、夹层等）应用中，应对灭火剂和装置进行多方面的分析比较，扬长避短，合理选择适用于电缆隧道的超细干粉灭火系统设备。