CN111388933B - 一种电缆隧道火灾用灭火剂、灭火系统及灭火方法 - Google Patents
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- A62C5/02—Making of fire-extinguishing materials immediately before use of foam
Abstract
本发明公开了一种电缆隧道火灾用灭火剂，以质量百分比计包括以下组分：PVC表面扩展剂4.5‑10％；阻燃剂5‑30％；降烟吸尘剂0.5‑35％；有毒气体吸收剂0.1‑5％；余量为水。本发明还提供一种电缆隧道火灾用灭火系统及灭火方法。本发明的灭火剂针对PVC电力电缆的燃烧、热解特点，优化灭火剂的组分，具有灭火快速高效、安全环保等优点。本发明的灭火系统及灭火方法只在电缆隧道中安装分段式灭火管路及喷头，不需要建设大型的固定式灭火装置，成本低，经济性好。
Description
技术领域
本发明属于合金材料领域，尤其涉及一种灭火剂、灭火系统及灭火方法。
背景技术
电缆火灾威胁电网安全运行。2016年6月，陕西电力电缆沟失火，导致多处变电站变压器烧毁，故障损失负荷24.3万千瓦，经济损失巨大，社会影响恶劣。2016年8月，辽宁大连供电公司66千伏电缆故障烧毁，造成7座66千伏变电站停电，损失负荷9.2万千瓦。因此，电缆火灾防治意义重大。
目前的电缆火灾防治技术主要有悬挂式超细干粉装置、二氧化碳气体灭火系统两种，上述两种灭火方法存在以下问题：
(1)悬挂式超细干粉装置的作用原理为火灾发生后，超细干粉装置感测到高温，自爆启动，将装置内部的超细干粉喷出灭火。但是，每个悬挂式超细干粉装置只能自爆一次，灭火能力很有限，且不能持续灭火，所以经常对电缆隧道火灾起不到好的灭火效果。
(2)二氧化碳气体灭火系统利用二氧化碳的窒息作用扑救火灾。但是二氧化碳的灭火浓度要求不得低于34％，因此对于长距离的电缆隧道而言，要求二氧化碳用量巨大。且电缆隧道中需要运行人员巡视走动，而二氧化碳是窒息性气体，威胁走动人员的安全。
此外，在电线电缆密集布置的廊道内，高压电缆在断电后仍有可能留有余压，存在一定的触电危险，所以需要灭火系统具备带电灭火的能力，保证灭火人员的人身安全。
电缆隧道燃烧物主要为电缆绝缘层，主要成分为PVC。PVC火灾扑救的难题在于：(1)PVC表层憎水性强，灭火剂难以覆盖在PVC表层灭火；(2)大量PVC材料在高温下燃烧剧烈，难以灭火；(3)PVC燃烧产生大量烟尘，不利于灭火，也污染整个电缆隧道和设备，增大电缆隧道的火灾后恢复难度；(4)PVC燃烧产生大量有害气体物质，污染环境，危害灭火人员人身安全。目前没有针对于PVC电缆灭火的水基型灭火剂。现有的泡沫灭火剂和水系灭火剂扑灭PVC电缆火灾效率低，且已有灭火剂都不具备降烟吸尘和毒性吸收功能。
综上所述，电缆隧道火灾防治需要一种灭火效率高、造价合适且安全环保的灭火系统及特别适用于电缆隧道燃烧物的灭火剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种灭火效率高、成本低、安全环保的电缆隧道火灾用灭火剂、灭火系统及灭火方法。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种电缆隧道火灾用灭火剂，以质量百分比计包括以下组分：
PVC表面扩展剂 4.5-10％；
阻燃剂 5-30％；
降烟吸尘剂 0.5-35％；
有毒气体吸收剂 0.1-5％；
余量为水。
上述电缆隧道火灾用灭火剂中，优选的，所述PVC表面扩展剂包括甜菜碱型氟碳表面活性剂、丙烯酸共聚物氟碳表面活性剂和氟碳胺表面活性剂中的一种或多种。更优选的，所述PVC表面扩展剂选自型号为F1157、YM-316、F1460、F1183中的一种或多种的组合。本发明针对PVC火灾的特点，加入PVC表面扩展剂使灭火剂更易覆盖在PVC表层，以提升本发明中灭火剂的灭火效率。特别的，我们研究表明，上述特定种类的PVC表面扩展剂适用于PVC火灾的效果最好。
上述电缆隧道火灾用灭火剂中，优选的，所述阻燃剂包括磷酸盐和溴化物，所述磷酸盐包括磷酸铵、磷酸氢铵、聚磷酸铵、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、焦磷酸钾、三聚磷酸钾和三聚磷酸钠的一种或多种；所述溴化物包括溴化铵、溴化钠、溴化锂、溴化钾、溴化铜和溴化镁中的一种或多种；所述磷酸盐和溴化物中磷和溴的摩尔比为(3/4-3/2)：1。发明人研究发现，采用磷酸盐和溴化物的组合物灭PVC火灾，可以产生磷-溴协同阻燃效应，增强灭火阻燃效果。
PVC燃烧时，燃烧物同时可发生气相和固相燃烧。其中，PVC高分子分解产生的气体小分子在气相中燃烧，而其它物质为固相燃烧。发明人研究表明，利用磷化物和溴化物协同，可以发挥卤素气相阻燃和磷系固相阻燃的双重阻燃作用，起到磷-溴协同阻燃效应，阻燃效果明显。进一步研究表明，磷化物和溴化物的比值为一定区间时，磷-溴协同阻燃效应的效用最强，优选的，上述阻燃剂中磷酸盐和溴化物中磷和溴的摩尔比为(3/4-3/2)：1，更优选的为(3/4-5/4)：1。
上述电缆隧道火灾用灭火剂中，优选的，所述降烟吸尘剂包括化学降烟吸尘剂，所述化学降烟吸尘剂包括十二水合硫酸铝钾、硫酸铝、硝酸铝、铝溶胶、正钼酸铵、仲钼酸铵、二钼酸铵和四钼酸铵中的一种或多种。
上述电缆隧道火灾用灭火剂中，优选的，所述降烟吸尘剂包括泡沫发生剂，所述泡沫发生剂包括十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱、十六烷基羟丙基磺基甜菜碱、十二烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱、十四烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱、十四烷基羟丙基磺基甜菜碱、十八烷基羟丙基磺基甜菜碱、十二烷基丙基甜菜碱、椰油酰氨基丙基甜菜碱和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或多种。
烟尘是聚合物材料热分解或不完全燃烧时所产生的固体、液体小颗粒悬浮在空气中形成的一种溶胶，对人体伤害很大。发明人研究发现，采用化学降烟吸尘剂和泡沫发生剂的组合，可以获得更好的降烟吸尘效果。其中化学降烟吸尘剂通过改善PVC燃烧的裂解过程，减少烟黑的形成，起到化学降烟吸尘的效果；而泡沫发生剂产生泡沫，泡沫可以吸附大量的烟黑，起到物理降烟吸尘的作用。上述化学降烟吸尘剂和泡沫发生剂二者协同作用，效果最优。
上述电缆隧道火灾用灭火剂中，优选的，所述有毒气体吸收剂包括四甲基氢氧化铵、单乙醇胺、二异丙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、碘酸钾、铁氰化钾、三氯化铁、碳酸铵、碳酸氢铵和氨水中的一种或多种。PVC等电缆燃烧物燃烧产生大量的氯化氢、硫化氢等有毒气体，对人体有害，因此，采用上述特定的有毒气体吸收剂吸收这些气体，可以减少有毒气体对人体的伤害。
上述电缆隧道火灾用灭火剂中，PVC表面扩展剂利于降烟吸尘剂和有毒气体吸收剂作用的发挥，且降烟吸尘剂和有毒气体吸收剂其二者还可以相互影响，使各自的作用最大化的发挥，以达到快速高效、安全环保灭火的目的。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种电缆隧道火灾用灭火系统，包括分段式灭火管路、火灾感知系统、喷头、用于向分段式灭火管路中提供灭火剂的移动式灭火平台与用于依据火灾感知系统的反馈信息控制移动式灭火平台位置的控制中心；所述分段式灭火管路按设定距离独立分段设于所述电缆隧道内；所述火灾感知系统设于电缆隧道内，且每个分段中至少设有一个火灾感知系统；所述喷头与分段式灭火管路连通，且每个分段式灭火管路配备多个喷头，所述喷头喷出的水雾在400微米以下；所述灭火剂为上述的电缆隧道火灾用灭火剂。
上述电缆隧道火灾用灭火系统中，火灾感知系统安装在各个电缆隧道区段内，用于确定火灾的发生及火灾蔓延的区段。火灾感知系统采用感温电缆、红外探测器、紫外探测器、光纤光栅探测器中的一种或多种的组合。喷头的安装间距为2-4米，喷头预置在电缆隧道顶端或者两侧，保证灭火剂的最佳灭火效果。并且，喷头将灭火剂雾化至400微米以下，在该雾滴直径范围下，水雾的带电绝缘能力好，可以实现带电灭火。我们研究发现，连续的柱状消防射流水是导电的，但将柱状射流水破碎后一定雾滴直径、雾滴间隙和均匀度的水雾滴颗粒群后，水雾雾滴间形成空气间隙，可以实现绝缘。本发明的电缆隧道火灾用灭火系统将水雾雾化至400微米以下，水雾直径的空气间隙较大，绝缘性能较好。
上述电缆隧道火灾用灭火系统中，优选的，所述移动式灭火平台包括可移动式装载平台与设于所述可移动式装载平台上的水箱、灭火剂箱、动力系统、水压系统与用于控制动力系统向水压系统输入压力大小以控制水压系统出口压力的控制系统，所述水箱、灭火剂箱均与水压系统连接，所述水压系统上设有灭火剂出口。
上述电缆隧道火灾用灭火系统中，优选的，所述分段式灭火管路的两端设有用于实现灭火剂单向传输的单向传输组件。单向传输模块采用弹簧式止回阀、重力式止回阀、旋启式止回阀、塑料隔膜式止回阀中的一种或多种的组合。当需要向分段式灭火管路中提供灭火剂时，单向传输组件与水压系统上的灭火剂出口连通，灭火剂可从灭火剂出口单向向分段式灭火管路中传输。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种利用上述的电缆隧道火灾用灭火系统扑灭电缆隧道火灾的灭火方法，包括以下步骤：
S1：预先将电缆隧道分成n个分段，每个分段为一个相互独立的区段；一般的，上述单个区段的长度为200-1500m；
S2：火灾感知系统确定火灾发生在第k区段至第m区段(一般认为k≤m)；
若m＝k，则采用1台移动式灭火平台将电缆隧道中的火灾扑灭；
若m-k＝1，则采用2台移动式灭火平台从起火区间的两端进行灭火将电缆隧道中的火灾扑灭；
若m-k≥2，则采用L台移动式灭火平台进行灭火，其中，3≤L≤m-k+1，具体步骤如下S3-S6；
S3：首先将2台移动式灭火平台分别布置在第k-1区段和第k区段的联接处和第m区段和第m+1区段的联接处，并将移动式灭火平台与联接处的分段式灭火管路连通，分别向第k区段和第m区段的分段式灭火管路中提供灭火剂，通过喷头喷出实现起火隧道区段控火，防止火势蔓延；
S4：然后将其余的L-2台移动式灭火平台布置在自第k+1区段为起点向后延伸(即从第k区段到第m区段的方向延伸)的L-2个区段，开展分区段灭火；或者将其余的L-2台移动式灭火平台布置在自第m-1区段为起点向前延伸(即从第m区段到第k区段的方向延伸)的L-2个区段，开展分区段灭火；
S5：当S4中的L-2台移动式灭火平台所处的区段灭火完毕后，再参照S4中的方法继续将S4中的L-2台移动式灭火平台以k+L-1区段为起点向后延伸L-2个区段，用于下一个L-2个区段的灭火；或再参照S4中的方法继续将S4中的L-2台移动式灭火平台以m-L+1为起点向前延伸L-2个区段，用于下一个L-2个区段的灭火；
S6：重复S5，直至将电缆隧道中所有区段的火灾扑灭。
上述灭火方法中，若S4已经扑灭火灾，则不执行后续操作，即只要火灾扑灭，就结束灭火。上述灭火方法中，其余的L-2台移动式灭火平台向前或向后延伸进行分区段灭火时，最后一次延伸过程若移动式灭火平台有多余的(即剩余的区段数小于L-2)，则延伸的数量满足剩余的区段数即可。
上述灭火方法中，其余的L-2台移动式灭火平台也可以分成两批，按照上述S4中的方法同时从第k+1区段向后延伸和从第m-1区段向前延伸，直至将火灾扑灭。
本发明中，上述灭火剂与灭火系统、灭火方法的适配性好，上述灭火剂更利于灭火系统优点的体现。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明的灭火剂中采用了PVC表面扩展剂和阻燃剂进行高效阻燃，其中PVC表面扩展剂的作用使灭火剂能够更好更快的覆盖在PVC电缆表面，起到更好的灭火效果；阻燃剂采用了特有的具有高效磷-溴阻燃原理的配方组成，针对PVC电缆火灾，在气相和固相中同时发挥阻燃作用，灭火快速高效。
2、本发明所采用的灭火剂针对PVC电力电缆的燃烧、热解特点，添加了降烟吸尘剂和有毒气体吸收剂，可以有效降低电缆隧道中的有毒气体和烟尘，保证灭火人员和后期进入电缆隧道清理人员的人身安全，具有安全环保的优点。
3、本发明的灭火系统将高效灭火水剂雾化成400微米的水雾，水雾中存在空气间隙，提升水剂的绝缘能力，因此可以带电灭火。
4、本发明的灭火系统及灭火方法只在电缆隧道中安装分段式灭火管路及喷头，不需要建设大型的固定式灭火装置，成本低，经济性好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明电缆隧道火灾用灭火系统的结构示意图。
图2为本发明移动式灭火平台的结构示意图。
图例说明：
1、分段式灭火管路；2、火灾感知系统；3、喷头；4、移动式灭火平台；41、可移动式装载平台；42、水箱；43、灭火剂箱；44、动力系统；45、水压系统；46、控制系统；47、灭火剂出口；5、单向传输组件。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1：
一种电缆隧道火灾用灭火剂，包含以下组分：500g F1157、500g磷酸氢铵、400g溴化铵、100g硝酸铝、3200g十六烷基羟丙基磺基甜菜碱、100g二异丙醇胺、5600g水组成，在20L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品1。
实施例2：
一种电缆隧道火灾用灭火剂，包含以下组分：500g F1460、500g磷酸氢铵、400g溴化铵、100g硝酸铝、3200g十六烷基羟丙基磺基甜菜碱、100g二异丙醇胺、5600g水组成，在20L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品2。
实施例3：
一种电缆隧道火灾用灭火剂，包含以下组分：500g F1460、500g焦磷酸钾、400g溴化铵、100g硝酸铝、3200g十六烷基羟丙基磺基甜菜碱、100g二异丙醇胺、5600g水组成，在20L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品3。
实施例4：
一种电缆隧道火灾用灭火剂，包含以下组分：500g F1460、500g磷酸氢铵、400g溴化钾、100g硝酸铝、3200g十六烷基羟丙基磺基甜菜碱、100g二异丙醇胺、5600g水组成，在20L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品4。
实施例5：
一种电缆隧道火灾用灭火剂，包含以下组分：500g F1460、500g磷酸氢铵、400g溴化钾、100g正钼酸铵、3200g十六烷基羟丙基磺基甜菜碱、100g二异丙醇胺、5600g水组成，在20L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品5。
实施例6：
一种电缆隧道火灾用灭火剂，包含以下组分：500g F1460、500g磷酸氢铵、400g溴化钾、100g硝酸铝、3200g十四烷基羟丙基磺基甜菜碱、100g二异丙醇胺、5600g水组成，在20L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品6。
实施例7：
一种电缆隧道火灾用灭火剂，包含以下组分：500g F1460、500g磷酸氢铵、400g溴化钾、100g硝酸铝、3200g十四烷基羟丙基磺基甜菜碱、100g碳酸氢铵、5600g水组成，在20L玻璃搅拌反应釜中均匀搅拌1小时，获得样品7。
对比例1：
本对比例的电缆隧道火灾用灭火剂与实施例1相比，不同之处在于本对比例中没有添加磷酸氢铵，本对比例得到样品8。
对比例2：
本对比例的电缆隧道火灾用灭火剂与实施例1相比，不同之处在于本对比例中没有添加溴化铵，本对比例得到样品9。
对比例3：
本对比例的电缆隧道火灾用灭火剂与实施例1相比，不同之处在于本对比例中没有添加硝酸铝，本对比例得到样品10。
对比例4：
本对比例的电缆隧道火灾用灭火剂与实施例1相比，不同之处在于本对比例中没有添加十六烷基羟丙基磺基甜菜碱，本对比例得到样品11。
对比例5：
本对比例的电缆隧道火灾用灭火剂与实施例1相比，不同之处在于本对比例中没有添加二异丙醇胺，本对比例得到样品12。
对比例6：
本对比例的电缆隧道火灾用灭火剂与实施例1相比，不同之处在于本对比例中没有添加F1157，本对比例得到样品13。
应用实施例1：
在尺寸10m×9m×6m的半密度空间内开展实验，实验空气的进风口为2m2。实验为首先将直径为100cm的不锈钢板放在水平地面上，先在不锈钢板上放置5000g PVC电缆外套，然后再电缆外套上均匀喷洒200mL汽油用于引燃。利用纯水和添加样品1-6的水进行灭火。灭火剂的浓度为1％。采用高压细水雾泵组和一个水雾喷头进行灭火，泵组压力为2MPa，水雾喷头的流量为15L/min，喷头的雾化角为120度，喷头喷出水雾的雾滴直径Dv0.99为300微米。喷头位于不锈钢板中心的正上方，垂直向下喷水雾。喷头距离不锈钢板的高度为1.5m。引燃火盘，首先预燃60s，然后启动水泵组，实施灭火，明火熄灭后停止喷射灭火剂，并记录灭火时间。为保证可重复性，每组试验开展至少三次，并取平均值。以上八种灭火剂的有效灭火时间对比如下表1所示。
表1：应用实施例1中13种灭火剂和纯水的有效灭火时间
| 样品 | 纯水 | 样品1 | 样品2 | 样品3 | 样品4 | 样品5 | 样品6 | 样品7 |
| 灭火时间(s) | 89 | 19 | 20 | 19 | 19 | 20 | 21 | 19 |
| 样品 | 样品8 | 样品9 | 样品10 | 样品11 | 样品12 | 样品13 | ||
| 灭火时间(s) | 46 | 32 | 21 | 23 | 19 | 38 |
由表1可知，样品1至样品7的灭火效果均较好。样品8和样品9的灭火时间均长于样品1，这是由于样品1中同时含有磷酸盐和溴化物，可以产生磷-溴协同阻燃效果，阻燃能力显著强于单一组分。样品10至样品12灭火时间和样品1基本相同，说明样品10-12中缺少的这些组分对阻燃能力影响较小。样品13的灭火时间较样品1更长，说明PVC表面扩展剂是灭火剂中的重要组成成分。
应用实施例2：
在应用实施例1的实验中测量半密闭空间中的烟气浓度。利用GB T 8627-2007《建筑材料燃烧或分解的烟密度试验方法》测量灭火过程中实验空间内的平均烟气浓度，记录平均光吸收率。以上七种灭火剂的平均光吸收率对比如下表2所示。
表2：应用实施例2中13种灭火剂和纯水的平均光吸收率
| 样品 | 纯水 | 样品1 | 样品2 | 样品3 | 样品4 | 样品5 | 样品6 | 样品7 |
| 平均光吸收率(％) | 50％ | 12％ | 12％ | 12％ | 13％ | 12％ | 12％ | 13％ |
| 样品 | 样品8 | 样品9 | 样品10 | 样品11 | 样品12 | 样品13 | ||
| 平均光吸收率(％) | 13％ | 12％ | 22％ | 28％ | 13％ | 13％ |
由表2可知，采用化学降烟吸尘剂和泡沫发生剂的组合，可以获得更好的降烟吸尘效果，而单独采用化学降烟吸尘剂(样品10)和泡沫发生剂(样品11)进行降烟吸尘，都不能获得好的降烟吸尘效果。
应用实施例3：
PVC电缆的电缆隧道燃烧物产生的有毒气体包括氯化氢、硫化氢等。以氯化氢为代表，测量各种灭火剂灭火过程中的平均氯化氢浓度，评估灭火剂吸收有毒气体的能力。在应用实施例1的实验中测量半密闭空间中的平均氯化氢浓度。氯化氢浓度的测量采用手持式氯化氢检测仪测量。
以上七种灭火剂灭火过程中的平均氯化氢含量对比如下表3所示。
表3：应用实施例3中13种灭火剂和纯水的平均氯化氢含量
| 样品 | 纯水 | 样品1 | 样品2 | 样品3 | 样品4 | 样品5 | 样品6 | 样品7 |
| 平均光吸收率(ppm) | 253 | 53 | 52 | 53 | 51 | 53 | 52 | 50 |
| 样品 | 样品8 | 样品9 | 样品10 | 样品11 | 样品12 | 样品13 | ||
| 平均光吸收率(ppm) | 49 | 56 | 51 | 50 | 231 | 51 |
由表2可知，添加了有毒气体吸收剂的灭火剂(样品1至样品11、样品13)具有明显低的平均氯化氢含量，毒性显著降低，而未添加毒气吸收剂的灭火剂(样品12)的平均氯化氢含量显著更高。这说明毒气吸收剂可以吸收灭火过程中的有毒气体，保护灭火人员人身安全。
应用实施例4：
一种扑灭电缆隧道火灾的灭火方法，以某长度为6km的电缆隧道为例说明如下：
S1：预先将6km长的电缆隧道分为10个区段，即n＝10；单个区段的长度为600m，每一个区段作为一个相互独立的灭火单位；
S2：火灾感知系统2确定火灾发生在第3区段至第8区段，即k＝3，m＝8；采用4台移动式灭火平台4进行灭火，即L＝4；
S3：首先将2台移动式灭火平台4分别布置在第2区段和第3区段的联接处和第7区段和第8区段的联接处，并将移动式灭火平台4与联接处的分段式灭火管路1连通，分别向第k区段和第m区段的分段式灭火管路1中提供灭火剂，通过喷头3喷出实现起火隧道区段控火，防止火势蔓延，将火势控制在已起火的电缆隧道区段中；
S4：然后将其余的2台移动式灭火平台4布置在自第3区段为起点向后延伸的2个区段(即第4区段和第5区段)，开展分区段灭火；
S5：当S4中的2台移动式灭火平台4所处的区段灭火完毕后，再参照S4中的方法继续将S4中的2台移动式灭火平台4以第6区段为起点向后延伸2个区段(即第6区段和第7区段)，开展分区段灭火，最终将电缆隧道中所有区段的火扑灭。
本应用实施例中的灭火方法高效且简单，容易执行，如图1所示，本实施例的电缆隧道火灾用灭火系统，包括分段式灭火管路1、火灾感知系统2、喷头3、用于向分段式灭火管路1中提供灭火剂的移动式灭火平台4与用于依据火灾感知系统2的反馈信息控制移动式灭火平台4位置的控制中心；分段式灭火管路1按设定距离独立分段设于电缆隧道内；火灾感知系统2设于电缆隧道内，且每个分段中至少设有一个火灾感知系统2；喷头3与分段式灭火管路1连通，且每个分段式灭火管路1配备多个喷头3，喷头3喷出的水雾在400微米以下，以保证灭火剂的绝缘性能。
上述火灾感知系统2采用感温电缆检查各电缆隧道区段的温度，一旦温度超过预设值，即说明该电缆隧道区段起火。分段式灭火管路1两端分别采用一个单向传输组件5(如弹簧式止回阀)，实现灭火剂的单向传输。
如图2所示，本实施例中，移动式灭火平台4包括可移动式装载平台41与设于可移动式装载平台41上的水箱42、灭火剂箱43、动力系统44、水压系统45与用于控制动力系统44向水压系统45输入压力大小以控制水压系统45出口压力的控制系统46，水箱42、灭火剂箱43均与水压系统45连接，水压系统45上设有灭火剂出口47，灭火剂出口47中提供的灭火剂(上述实施例1-7中的灭火剂)的混合比例为0.5％至6％。
本发明的灭火剂、灭火系统及灭火方法实现了电缆隧道的带电高效灭火，适合广泛推广应用。另外，本发明的灭火方法和灭火系统不仅适合各电压等级的电缆隧道火灾防治，还可广泛应用于城市地下综合管廊、地铁等火灾的防治，应用潜力巨大。
Claims (8)
1.一种电缆隧道火灾用灭火系统扑灭电缆隧道火灾的灭火方法，所述电缆隧道火灾用灭火系统包括分段式灭火管路（1）、火灾感知系统（2）、喷头（3）、用于向分段式灭火管路（1）中提供灭火剂的移动式灭火平台（4）与用于依据火灾感知系统（2）的反馈信息控制移动式灭火平台（4）位置的控制中心；所述分段式灭火管路（1）按设定距离独立分段设于所述电缆隧道内；所述火灾感知系统（2）设于电缆隧道内，且每个分段中至少设有一个火灾感知系统（2）；所述喷头（3）与分段式灭火管路（1）连通，且每个分段式灭火管路（1）配备多个喷头（3），所述喷头（3）喷出的水雾在400微米以下；
所述灭火剂以质量百分比计包括以下组分：
PVC表面扩展剂 4.5-10%；
阻燃剂 5-30%；
降烟吸尘剂 0.5-35%；
有毒气体吸收剂 0.1-5%；
余量为水；
其特征在于，所述灭火方法包括以下步骤：
S1：预先将电缆隧道分成n个分段，每个分段为一个相互独立的区段；
S2：火灾发生后，火灾感知系统（2）确定火灾发生在第k区段至第m区段；
若m=k，则采用1台移动式灭火平台（4）将电缆隧道中的火灾扑灭；
若m-k=1，则采用2台移动式灭火平台（4）从起火区间的两端进行灭火将电缆隧道中的火灾扑灭；
若m-k≥2，则采用L台移动式灭火平台（4）进行灭火，其中，3≤L≤m-k+1，具体步骤如下S3-S6；
S3：首先将2台移动式灭火平台（4）分别布置在第k-1区段和第k区段的联接处和第m区段和第m+1区段的联接处，并将移动式灭火平台（4）与联接处的分段式灭火管路（1）连通，分别向第k区段和第m区段的分段式灭火管路（1）中提供灭火剂，通过喷头（3）喷出实现起火隧道区段控火，防止火势蔓延；
S4：然后将其余的L-2台移动式灭火平台（4）布置在自第k+1区段为起点向后延伸的L-2个区段，开展分区段灭火；或者将其余的L-2台移动式灭火平台（4）布置在自第m-1区段为起点向前延伸的L-2个区段，开展分区段灭火；
S5：当S4中的L-2台移动式灭火平台（4）所处的区段灭火完毕后，再参照S4中的方法继续将S4中的L-2台移动式灭火平台（4）以k+L-1区段为起点向后延伸L-2个区段，用于下一个L-2个区段的灭火；或再参照S4中的方法继续将S4中的L-2台移动式灭火平台（4）以m-L+1为起点向前延伸L-2个区段，用于下一个L-2个区段的灭火；
S6：重复S5，直至将电缆隧道中所有区段的火灾扑灭。
2.根据权利要求1所述的灭火方法，其特征在于，所述PVC表面扩展剂包括甜菜碱型氟碳表面活性剂、丙烯酸共聚物氟碳表面活性剂和氟碳胺表面活性剂中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的灭火方法，其特征在于，所述阻燃剂包括磷酸盐和溴化物，所述磷酸盐包括磷酸铵、磷酸氢铵、聚磷酸铵、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、焦磷酸钾、三聚磷酸钾和三聚磷酸钠的一种或多种；所述溴化物包括溴化铵、溴化钠、溴化锂、溴化钾、溴化铜和溴化镁中的一种或多种；所述磷酸盐和溴化物中磷和溴的摩尔比为（3/4-3/2）：1。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的灭火方法，其特征在于，所述降烟吸尘剂包括化学降烟吸尘剂，所述化学降烟吸尘剂包括十二水合硫酸铝钾、硫酸铝、硝酸铝、铝溶胶、正钼酸铵、仲钼酸铵、二钼酸铵和四钼酸铵中的一种或多种。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的灭火方法，其特征在于，所述降烟吸尘剂包括泡沫发生剂，所述泡沫发生剂包括十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱、十六烷基羟丙基磺基甜菜碱、十二烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱、十四烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱、十四烷基羟丙基磺基甜菜碱、十八烷基羟丙基磺基甜菜碱、十二烷基丙基甜菜碱、椰油酰氨基丙基甜菜碱和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或多种。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的灭火方法，其特征在于，所述有毒气体吸收剂包括四甲基氢氧化铵、单乙醇胺、二异丙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、碘酸钾、铁氰化钾、三氯化铁、碳酸铵、碳酸氢铵和氨水中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的灭火方法，其特征在于，所述移动式灭火平台（4）包括可移动式装载平台（41）与设于所述可移动式装载平台（41）上的水箱（42）、灭火剂箱（43）、动力系统（44）、水压系统（45）与用于控制动力系统（44）向水压系统（45）输入压力大小以控制水压系统（45）出口压力的控制系统（46），所述水箱（42）、灭火剂箱（43）均与水压系统（45）连接，所述水压系统（45）上设有灭火剂出口（47）。
8.根据权利要求1或7所述的灭火方法，其特征在于，所述分段式灭火管路（1）的两端设有用于实现灭火剂单向传输的单向传输组件（5）。
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