電纜火災(zāi)一旦發(fā)生，其火勢猛烈，蔓延很快，在2～3s內(nèi)起火，30～60s內(nèi)可蔓延l00m以外，同時產(chǎn)生大量濃煙和有毒氣體，因撲救困難，往往造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重威脅人們的生命財產(chǎn)**。豎井中更是由於高度差的存在會導(dǎo)致自然揚(yáng)風(fēng)，使得電纜燃燒更加迅猛。如果電纜火災(zāi)發(fā)生在發(fā)電廠、郵電通信係統(tǒng)及大型工礦企業(yè)，還有可能造成大麵積停電，帶來惡劣的社會影響。
　　
　　近年來，由於電纜密度和電力負(fù)荷的增加，由電線電纜引起的火災(zāi)爆炸事故呈上升趨勢。美國在1965～1975年統(tǒng)計(jì)的3285次電氣火災(zāi)事故中，電線電纜火災(zāi)事故就占30.5%，直接損失約4000萬美元；我國1995～2005年間，因電纜著火延燃造成的重大事故共90起，造成直接和間接損失達(dá)70多億元。2002年1月16日，山東省威高集團(tuán)*用高分子股份有限公司輸液車間內(nèi)的電熱鼓風(fēng)乾燥箱配電線路短路引起火災(zāi)，大火燒毀廠房　　10600m2，燒毀注塑、**、包裝等生產(chǎn)設(shè)備及大批原材料，直接財產(chǎn)損失766.9萬元；1995年10月15日，山東省膠州市張應(yīng)鎮(zhèn)青島世原鞋業(yè)有限公司技術(shù)部製造準(zhǔn)備車間因電纜線短路發(fā)生火災(zāi)，燒毀該車間全部建築10386m2及機(jī)器設(shè)備383臺，直接財產(chǎn)損失2785.8萬元。
　
　　二、電纜型防火塗料的發(fā)展 　
　　
　　國外對電纜防火十分重視，20世紀(jì)60年代開始，工業(yè)發(fā)達(dá)的美國、日本等國家，已在電纜外殼阻燃化處理方麵做了大量工作，除對電纜外殼本身進(jìn)行阻燃處理外，還先後研究了防火塗料、防火包帶等，收到了良好效果。其中防火塗料的使用*為經(jīng)濟(jì)、方便，所以很多國家對電纜防火塗料的使用都有法律性的規(guī)定，日本規(guī)定在電纜隧道裡每隔一段距離必須塗刷一定長度的防火塗料，防火隔牆兩側(cè)的電纜也必須塗覆一定長度的防火塗料；俄羅斯對要害部位的電纜，不僅要求電纜本身具有耐火性，而且還必須加塗防火塗料，做到“雙保險”；其他國家如美、英、法、德等國也都有規(guī)定。我國能源部於1994年製定的GB50217-1994《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)範(fàn)》中明確提出將電纜防火塗料的應(yīng)用作為防火保護(hù)措施。1998年10月我國公安部發(fā)布了GA181-1998《電纜防火塗料通用技術(shù)條件》規(guī)定了電纜防火塗料的定義、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)誌、使用說明、包裝、貯存及運(yùn)輸?shù)韧ㄓ眉夹g(shù)條件，將我國電纜防火塗料的研究、開發(fā)及推廣應(yīng)用納入一個規(guī)範(fàn)化的軌道。
　
　　我國電纜防火塗料產(chǎn)品的研製始於20世紀(jì)70年代末和80年代初，是在飾麵型防火塗料基礎(chǔ)上結(jié)合自身要求發(fā)展起來的。其理化性能及耐候性較好，塗層較薄，遇火能生成均勻致密的海綿狀泡沫隔熱層，有顯著的隔熱防火效果。在以後的十年間，我國的電纜防火塗料得到了快速發(fā)展，出現(xiàn)了氯化橡膠、過氯乙烯、醇酸等類型的電纜防火塗料。電纜防火塗料作為電纜防火保護(hù)的一種重要產(chǎn)品，通過20年來的應(yīng)用，對阻止火焰蔓延、防止火災(zāi)的發(fā)生和發(fā)展、減少電纜火災(zāi)損失、保護(hù)人民生命財產(chǎn)**發(fā)揮了積極作用，其應(yīng)用也從不規(guī)範(fàn)到規(guī)範(fàn)。到目前為止，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)已發(fā)展到近50家，遍布20多個省、市、自治區(qū)，已形成跨行業(yè)跨部門的研究生產(chǎn)體係。

　　三、電纜型防火塗料的阻燃機(jī)理
　　
　　電纜防火塗料的防火機(jī)理大致可歸納如下： 　　
　?、賶T料本身具有難燃性，使被保護(hù)的電纜不直接與空氣接觸而延遲電纜著火和減少燃燒的速度； 　　
　　②防火塗料受火進(jìn)行熱分解，產(chǎn)生不燃性惰性氣體，衝淡電纜受熱分解出的可燃?xì)怏w，使之不易燃燒或燃燒速率減慢； 　　
　?、鄯阑饓T料受熱分解出NO、NH3等基團(tuán)，與有機(jī)遊離基化合，中斷聯(lián)鎖反應(yīng)，減小火勢；　　　　
　　④防火塗料受熱膨脹發(fā)泡，形成炭質(zhì)泡沫隔熱層，封閉被保護(hù)的電纜，阻止其著火燃燒。電纜防火塗料成膜後，在常溫下為普通塗膜，在火焰或高溫作用下，膨脹炭化，形成較原塗膜厚度大幾十倍甚至上百倍的不易燃的海綿狀炭化層。這種炭化層是很好的隔熱體，能使被保護(hù)的電纜在一定時間內(nèi)保持較低的溫度。用熱傳導(dǎo)公式可以表明電纜防火塗料的隔熱效果。
　
　　Q-AλΔT／L 　　
　　式中Q-傳遞熱量； 　　
　　A-傳熱麵積； 　　
　　λ—熱導(dǎo)率； 　　
　　ΔT-熱源與基材的溫度差； 　　
　　L-傳熱距離。 　　
　　
　　塗覆於電纜表麵的防火塗料，按要求應(yīng)為1mm，受熱膨脹後，形成的海綿狀泡沫隔熱層可達(dá)60～100mm。據(jù)有關(guān)資料介紹，塗層膨脹發(fā)泡後，形成的海綿狀泡沫炭化層其熱導(dǎo)率較發(fā)泡前的塗層低10倍以上，而塗層與泡沫炭化層的厚度相差近百倍，熱源與被保護(hù)電纜的溫度差將近800℃。不難看出，在傳熱麵積基本一致的情況下防火塗料受熱形成的海綿狀泡沫層的隔熱效果是十分明顯的。

　　四、電纜型防火塗料原料的選用 　　
　　
　　電纜防火塗料是在飾麵型防火塗料基礎(chǔ)上結(jié)合自身要求發(fā)展起來的，因而原料的研究及選用可參考飾麵型防火塗料。電纜防火塗料作為特種塗料，除了應(yīng)具有普通塗料的裝飾作用和對電纜基材提供物理保護(hù)外，還需要具有阻燃耐火的特殊功能，這就要求它們在一定溫度下能發(fā)泡形成防火隔熱層。因此對其基料有一個特殊要求，要求基料能與整個塗料體係協(xié)和，使塗料既有良好的機(jī)械理化性能，又能在受火時形成較好的泡沫隔熱層，為了達(dá)到一定的阻燃耐火時間，要求發(fā)泡層在高溫下也不脫落。另外電纜橡膠類材料是高彈性體，並且電纜需要經(jīng)常檢修移動，這就要求塗層應(yīng)具有足夠的耐伸縮變化的性能，還要求防火塗料對橡膠電纜類材料無腐蝕性能、附著力好、室溫固化性好、塗膜裝飾性好。上述這些要求決定了選擇的關(guān)鍵之一是解決塗料與基材有良好的黏結(jié)性等問題。另外，對所選用的樹脂基料進(jìn)行改性，使其配入各種阻燃添加劑後，既有理想的防火隔熱性，又能適應(yīng)電線電纜地下溝應(yīng)用的環(huán)境條件。在電纜防火塗料的研究中，所選用的樹脂不僅使防火塗料有很好的防火效果，還需要從應(yīng)用的角度出發(fā)，要求防火塗料具有抗水性、抗酸性、堿性、防黴性和電纜防腐蝕性及對電纜基材有較強(qiáng)的黏結(jié)性。電纜防火塗料的基料一般選用氯化橡膠、過氯乙烯、氨基樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂等溶劑型樹脂和丙烯酸乳液、氯乙烯一偏二氯乙烯乳液、乳白膠、苯丙乳液等水溶型樹脂。能用於製備電纜防火塗料的樹脂有很多，在實(shí)際中經(jīng)常采用兩種以上的樹脂混合使用，相互之間取長補(bǔ)短，以獲得理想的塗膜性能。
　　
　　阻燃劑是電纜防火塗料的另一關(guān)鍵組分，它對電纜防火塗料的防火隔熱性能影響是極大的。選擇的阻燃劑必須與電纜防火塗料中的其他組分相互配合，使電纜防火塗料具有上述優(yōu)良的理化性能，而且在受火時膨脹發(fā)泡形成堅(jiān)固致密的隔熱層。選用阻燃劑時，需參考國內(nèi)外有關(guān)資料，結(jié)合國內(nèi)資源情況，對預(yù)選適用的阻燃材料進(jìn)行單項(xiàng)性能實(shí)驗(yàn)研究。通過熱重和差熱分析，確定原料的熱分解性和阻燃性，在此基礎(chǔ)上將其分類，再通過配伍實(shí)驗(yàn)觀察協(xié)同效果，這樣經(jīng)過分析和實(shí)驗(yàn)來確定所選用的阻燃材料。

　　由於膨脹型防火塗料的防火隔熱效能是依靠塗層膨脹後形成的發(fā)泡層所具有的低導(dǎo)熱性而實(shí)現(xiàn)的，因此發(fā)泡層質(zhì)量的好壞，直接影響塗料防火隔熱性能的優(yōu)劣。塗層在膨脹發(fā)泡形成阻燃隔熱保護(hù)層的過程中，存在著發(fā)泡率與發(fā)泡層密實(shí)度這一對矛盾，若塗料膨脹發(fā)泡率太低，火源與電纜基材之間的有效隔熱距離近，出現(xiàn)防火隔熱效果差的問題；若塗料膨脹發(fā)泡率太大，則發(fā)泡層強(qiáng)度差，容易被火焰衝破，使其開裂而火焰直接進(jìn)攻電纜基材，失去防火保護(hù)的目的。這就要求掌握發(fā)泡劑的量，找到塗料膨脹發(fā)泡層的一個*佳高度，當(dāng)在這一值附近時，發(fā)泡層既有一定的強(qiáng)度，又使火源與電纜基材有一定的隔熱距離，從而獲得高質(zhì)量的發(fā)泡層，取得良好的隔熱效果。由於目前人們在選用阻燃劑時，首先會選用無公害、無汙染、無放射性、在使用過程中無毒的綠色**型阻燃劑，無機(jī)阻燃劑不僅有良好的阻燃效果，且無毒，燃燒時不產(chǎn)生濃煙和毒氣，原料來源豐富，成本亦低。因而在研究中采用加入一定量無機(jī)添加劑以提高塗料膨脹發(fā)泡層的質(zhì)量，從而達(dá)到*佳防火效果。
　　
　　由於非膨脹防火塗料塗層較厚，難以滿足電纜的彎曲要求，因此電纜防火塗料的成膜物質(zhì)主要以高氯聚乙烯、氯化橡膠、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、苯丙乳液、氯偏乳液等為主。脫水成炭催化劑可選擇磷酸銨鹽和偏磷酸銨鹽，為提高塗層的抗水性，通?？蛇x用在水中溶解度較小的聚磷酸銨。炭化劑有****、二****、多****、澱粉、糊精等，炭化劑的選擇不僅要考慮其分解溫度，還要考慮和脫水炭化溫度的匹配，通常選用****。常用的主發(fā)泡劑是三聚氰胺，輔助發(fā)泡劑有聚磷酸銨、氯化石蠟等。為進(jìn)一步提高炭化層的強(qiáng)度，在塗料配方中應(yīng)加入炭化層補(bǔ)強(qiáng)劑，炭化層補(bǔ)強(qiáng)劑的作用與膨脹劑相反，用量應(yīng)適當(dāng)，如一定量的石棉粉和酚醛纖維。著色劑可選擇遮蓋力強(qiáng)、著色力高及化學(xué)性能穩(wěn)定的鈦白粉和有機(jī)顏料。堿性的顏料能中和高溫下脫水成炭催化劑分解出來的磷酸，影響塗層的膨脹發(fā)泡效果，不宜采用。對溶劑型電纜防火塗料，選擇的溶劑不能破壞電纜絕緣護(hù)套料的性能，根據(jù)電廠和變電站的施工防火要求，可選用醋酸丁酯。在GA181-1998中，抗彎性與阻燃性同為A類缺陷指標(biāo)，與阻燃性同等重要。在其他材料基本確定的情況下，可通過填加增塑劑的方法來解決。一般小分子的增塑劑對炭化層有破壞作用，較大分子的增塑劑在提高塗膜韌性的同時基本不對其他性能造成負(fù)麵影響。如磷酸酯類阻燃增塑劑，當(dāng)以一定的配比加入塗料中攪拌均勻後，所製得的塗料柔韌性大大提高，能滿足電線電纜彎曲的要求。同時由於這種增塑劑兼具阻燃的性能，不會影響塗料的防火性能。
　
　　五、發(fā)展方向 　　
　　
　　無機(jī)防火塗料隔熱性、耐候性均差，進(jìn)入20世紀(jì)80年代後基本已被淘汰，現(xiàn)在所使用的電纜防火塗料均是膨脹型防火塗料。一般來說，溶劑型電纜防火塗料的理化性能及耐侯性能均優(yōu)於水性電纜防火塗料，所以目前我國電纜防火塗料主要以溶劑型電纜防火塗料品種居多。但是溶劑易燃，施工時的火災(zāi)隱患也相當(dāng)大，加之溶劑對人體有不同程度的傷害，因此特彆是在電纜豎井、電纜溝、電纜隧道等空間狹窄或不易通風(fēng)的場所使用時應(yīng)加強(qiáng)**防護(hù)措施。從**的角度考慮，努力開發(fā)研製對電纜外皮有良好附著力、柔韌性好、耐彎曲、無毒、阻燃性能好的水溶性防火塗料來代替溶劑型防火塗料是必然的趨勢。
　　
　　此外，人們對研究開發(fā)電纜的防火保護(hù)技術(shù)也給予了高度重視，近20年來陸續(xù)出現(xiàn)了阻燃電纜、耐火電纜、阻燃包帶、電纜槽盒、電纜橋架及耐火隔板等多種電纜防火保護(hù)產(chǎn)品，正確地選擇這些防火產(chǎn)品，並與防火塗料有機(jī)地結(jié)合起來必將有效地抑製電纜火災(zāi)的發(fā)生。www.see-far.com