略談電纜隧道災(zāi)害的實驗辦法

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1火災(zāi)場景模擬

電纜火災(zāi)按規(guī)?？煞譃?由嚙齒類動物咬損電纜，施工或檢修中因焊接、氣割等動火操作時火花落入地下空洞引燃地下電纜的初起小規(guī)?；馂?zāi);鋼渣滴落到電纜上引燃電纜、鋼包水泄漏等生產(chǎn)事故導致高溫鋼水流入電纜溝、電纜隧道引燃電纜、熱鋼料頭落地、地面油污起火、油浸電氣設(shè)備故障噴油流入電纜隧道等引起的大規(guī)?；馂?zāi)。電纜小規(guī)?；馂?zāi)模擬裝置，即加熱用硅碳棒溫度的設(shè)定，主要依據(jù)實際測量導致電纜外表皮融化、燃燒的溫度。小規(guī)模火災(zāi)模擬裝置由加熱用硅碳棒，大功率DC24V開關(guān)電源及溫控表和S鉑銠熱電偶構(gòu)成，設(shè)定恒定的溫度為800℃。由于我國現(xiàn)行的產(chǎn)品標準［6-7］對線型感溫火災(zāi)探測器的火災(zāi)靈敏度試驗尚無相關(guān)的規(guī)定，而歐洲標準EN54-22:2007(E)中規(guī)定了線型感溫火災(zāi)探測器的火災(zāi)靈敏度試驗采用TF6S酒精火(90%的乙醇和10%的甲醇配置的甲基化酒精)進行，因此，大規(guī)?；馂?zāi)模擬試驗參照歐洲標準EN54-22:2007(E)的相關(guān)規(guī)定，采用330mm×330mm×50mm規(guī)模的酒精火。

2大規(guī)?；馂?zāi)實驗實驗

將酒精火火源放置于電纜隧道地面中間，共進行了2次模擬試驗。其中一次試驗熱電偶記錄的溫度變化所示，兩次試驗各探測器的響應(yīng)報警時間所示。實驗環(huán)境溫度為15℃、濕度為43%、大氣壓力為101．325kPa、風速為0．13m/s，火災(zāi)模擬中CO濃度超過110×10－6。火災(zāi)響應(yīng)報警時間是衡量火災(zāi)報警探測器性能的重要指標，所以研究重點為火災(zāi)初期階段的溫度變化。熱電偶在開始100s的溫度變化曲線所示，為方便分析，系統(tǒng)記錄了酒精火點燃前20s的初始溫度?；馂?zāi)開始60s內(nèi)所有熱電偶的測量值都不超過35℃，該溫度為電纜隧道日常情況下可能達到的正常值，一般感溫火災(zāi)探測器設(shè)定的定溫報警閾值要遠高于該值。假設(shè)感溫火災(zāi)探測器的差溫報警閾值設(shè)置在溫升速度為5℃/min處，中粗虛線所示，C6～C12號熱電偶的溫度變化曲線均在該閾值虛線的上方。假設(shè)感溫火災(zāi)探測器測量的溫度值和熱電偶一致，則分布在C6～C12———6m范圍內(nèi)的感溫火災(zāi)探測器都應(yīng)該在60s以內(nèi)產(chǎn)生報警信號。6m的間隔值或成為感溫火災(zāi)探測器設(shè)計規(guī)范的重要參考值。大規(guī)?；馂?zāi)的熱輻射量較大，位于火源上方的非直接接觸方式安裝的線型感溫火災(zāi)探測器仍然能對火災(zāi)情況做出報警響應(yīng);對于大規(guī)模的外部火災(zāi)，其著火點附近的環(huán)境溫度變化迅速，因此，具有差溫報警功能的纜式差定溫線型感溫火災(zāi)探測器和分布式光纖感溫火災(zāi)探測器對火災(zāi)的響應(yīng)迅速，而只有定溫報警功能的纜式定溫感溫火災(zāi)探測器的報警響應(yīng)時間較為滯后。

3實驗隧道

試驗電纜隧道的內(nèi)部尺寸為:2．6m×2．2m×15m(W×H×L)。隧道內(nèi)設(shè)置雙側(cè)雙排電纜橋架各8層，每層橋架長15m，寬0．6m，層間距為0．2m。隧道內(nèi)為自然通風，試驗中產(chǎn)生的煙霧通過安裝在電纜橋架終端的風機系統(tǒng)收集和排放。參照某工程電纜隧道的實際情況，電纜橋架上鋪設(shè)有動力電纜和信號電纜。通過對冶金企業(yè)實體電纜隧道的環(huán)境參數(shù)采集可知，實際電纜隧道的溫度一般為20～29℃，濕度一般為49%～85%。當排風機不啟動時，實測風速一般在0．1～0．4m/s。

作者：丁宏軍 范典 單位：武漢理工大學