钢铁企业电缆沟火灾的危害及防护

随着中国国民经济的发展和人民生活水平的提高，钢铁的产量和用量都在大幅度提高，钢铁企业的规模也在逐年增大。由于钢铁企业生产设备用电量大，电力输送由大量电缆来完成，所以，电缆运行的安全问题应当引起高度重视，其消防保护显得尤为重要。根据我国《火灾年鉴》统计，自1997年以来，每年电气火灾占火灾总数的25%～30%，造成的直接财产损失占火灾总数的35%～44%，而电气火灾中由电线电缆引起的火灾又占了50%以上[1]。

为了方便布线、便于维护，许多中小型钢铁企业采用电缆埋地敷设形式，通过电缆沟保护电缆，从而保障设备的电力输送。由于在地面以下，当电缆发生故障而引起火灾时，较难被工作人员发现，这就使得电缆沟火灾事故一旦发生将会造成严重的后果[2]。在高温热辐射及火灾环境下，电缆中高聚物还会产生一氧化碳、二氧化碳及氯化氢等大量有毒有害烟气，对人员身体造成伤害。 1 钢铁企业电缆沟火灾发生的主要原因

由于国家中小型钢铁企业普遍存在车间环境较差，地面存在大量油脂及积水、通道狭窄、设备老旧、电缆线路维护不当等现象，这就埋下了许多安全隐患，也给火灾扑救带来许多不便。

引起钢铁企业电缆沟火灾事故的原因主要有3个方面：一是电缆本身故障引发着火；二是外界因素引发电缆沟火灾事故；三是电缆自身发生阴燃。

1.1 电缆本身故障引发的火灾

（1）电缆短路事故引发火灾。供电线路、用电设备的短路会使短路点与电源间的阻抗突然减小，负载电流增大，瞬间将产生几万、甚至十几万安培的强大电流。短路所产生的绝大部分热量作用在导线上，成为电缆火灾的点火能，使电缆温度急剧上升，引燃绝缘外皮或周围可燃物而造成火灾[3]。

（2）电缆过载事故引发火灾。导电缆芯工作温度达到10h以后趋于稳态，如果电缆中的电流超过安全

钢铁企业电缆沟火灾的

危害及防护

张 凯1 宋文华1 田 亮2

1.天津工业大学环境与化学工程学院

2.公安部天津消防研究所

【摘要】电缆沟火灾具有隐蔽性强、起火迅速、伴有高温有毒烟雾及不易控制等特点，一旦发生将会造成较为严重的经济损失和人员伤害。本文重点结合钢铁企业自身的产业特点和作业环境，对企业电缆沟的火灾危险性进行分析，从电缆维护、优化外界环境、消防设施和安全管理等方面提出有效的电缆沟火灾预防措施，为企业安全生产提供保障。

【关键词】 钢铁企业；电缆沟火灾；危险分析；安全防护

载流，会导致热量无法及时散失，电缆外层的绝缘能力下降，造成漏电或短路，引燃绝缘外皮或周围可燃物而造成火灾。

（3）电缆沟内防护措施不当，生产线溢出的水浸入电缆沟，使缆线长时间受水浸渍，导致电缆绝缘电阻下降，造成电缆接地或短路，引发火灾事故。

（4）电缆的绝缘层是会老化的，有一定的使用寿命，据有关资料介绍为15～20年。绝缘层老化使电缆的过载能力差，自燃温度点降低较多，容易造成电缆自燃[4]。

1.2 外界因素引发的电缆沟火灾

（1）施工或生产过程中，由于电缆沟盖板缺失等原因，导致火源（电气焊火花、高温铁屑、烟头等）进入电缆沟，引起电缆着火。

（2）由于钢铁企业生产环境较差，车间液压油及润滑油油脂会浸入车间电缆沟内，遇高温或明火，宜引发火灾蔓延至电缆沟内，造成二次电缆火灾。

（3）电缆在施工中受到机械性损伤，造成气隙，投入运行后常引起局部放电，电弧使电缆发生树纹状裂纹，导致接地短路，引起火灾[5]。

（4）由于电缆沟防护措施损坏、孔洞封堵不严密，小型动物钻入电缆沟中，啃食绝缘层，导致绝缘层受损，造成漏电或短路，引燃绝缘外皮或周围可燃物而造成火灾。

（5）在日常生产过程中，由于操作人员不熟悉、误操作，引起电缆头与主设备接口处产生强烈的弧光，从而击穿电缆，导致电缆火灾。

1.3 电缆自身发生的阴燃事故

钢铁企业车间长期处于高温作业环境，设备轮轴运作且用电负荷大，电缆沟内长时间会积聚大量油脂等可燃物质，如果电缆沟内通风不良，缆沟内热量会大量积聚，引起电缆绝缘层发生阴燃，顺着电缆线呈线性燃烧，一定条件下引发电缆火灾。

2 电缆沟火灾给钢铁企业带来的危害

电缆火灾的危险性主要基于其本身的火灾燃烧性能[6]。钢铁企业电缆沟火灾的危险性主要集中于设备损坏、经济损失、人员伤害三个方面。

电缆沟火灾，不仅直接烧损大量价值昂贵的电缆及其它电气设备装置，导致车间设备停电，许多生产线上的钢铁产品报废，而且抢修、恢复时间长、难度大，给企业带来较大经济损失。如果进一步引发电气装置爆炸，对人员造成的伤害、损失和影响不堪设想。

除此之外，由于电缆沟火灾中会产生氯化氢等有毒有害气体，通过各个缝隙渗透到车间内，弥漫在各种电气设备装置内或室内，遇潮气形成稀盐酸附着在车间设备表面，形成一层导电膜，进而降低了设备和接线回路的绝缘性，严重威胁和影响设备的安全运行，造成“二次损害”。

除此以外，电缆沟火灾产生的浓烟和有毒气体扩散，严重威胁人的生命安全，也给火灾扑救工作带来极大困难[7]。

3 钢铁企业电缆沟的安全防护措施

通过对钢铁企业生产现状及电缆沟火灾危险性分析，本文将从设备维护、外部环境优化、消防设施配置及安全管理四个方面构建钢铁企业电缆沟消防安全模式，为企业安全生产提供保障。

3.1 设备安装与维护

根据设备负载合理选择电缆，并在工程造价允许的情况下，留有一定的电缆富裕容量。

在新装和更换电缆时要选择合格的正规厂家生产的电缆，易燃易爆场所应选用阻燃电缆[8]。

钢铁生产线的电缆沟应尽量避免靠近大型轧机设备附近，靠近生产线高温环境下的电缆应有隔热措施。

在车间长度允许的情况下，尽量使用整段电缆或减少电缆中间接头的数量，避免发生电缆中间接头接地短路和爆破。

设置电缆沟通风口，便于电缆导线热量及时散失。

电缆沟内可适当填放砂土或蛭石等不燃材料，可以有效地避免电缆线成束聚集热量，降低电缆线

发生阴燃事故的概率。

3.2 优化外界环境条件

为电缆运作创造良好的运行环境，可以有效减缓电缆绝缘老化及损坏，降低电缆火灾发生的危险性。

钢铁企业生产车间长期处于高温、潮湿的作业环境，所以要求电缆沟必须设有良好的排水设施，防止沟内积水，减缓电缆老化。

钢铁企业使用到大量液压油及润滑油，沿生产线布置的电缆沟需要有良好的密封盖板，防止油脂浸入电缆沟加速线缆老化。

电缆沟是企业内一些小型动物的活动通道。为避免动物破坏电缆，应加强电缆沟两端端口的防护，防止小动物进入损坏电缆。

3.3 消防设施的配置

对于许多中小型钢铁企业而言，受电缆沟空间影响，不适于装设火灾报警装置，那么，加强企业电缆沟防火、灭火设施就显得尤为重要。

设置有效地防火门及防火阻燃隔断，可以有效防止电缆火灾的蔓延，将火灾控制在小范围内，降低扑救难度，减少企业经济损失。

配置灭火装置。钢铁企业可以装设悬挂定温式1211自动灭火器，当电缆沟内达到一定温度时，实施自动灭火功能，在有限空间内淹没可燃物，阻止电缆火灾的蔓延。也可使用干粉或C O

2

灭火器、干沙等，在有限空间内进行灭火，避免火灾进一步蔓延。

3.4 安全管理

安全管理是防止企业发生伤亡事故和职业危害的重要措施。加强企业安全管理对于降低钢铁企业电缆沟火灾危险性有着重要意义。

加强企业电工培训，对电缆沟危险部位定期进行安全巡查和维护，针对电缆老化情况、电缆沟环境进行排查，发现问题及时整改，并做好维护记录。

对企业作业人员加强安全教育，加强火灾事故预防及应急疏散演练。

加强车间生产管理，对生产线附近油污及积水进行处理，为员工营造一个干净、安全的工作环境。

加强安全管理，对于电缆沟附近的动火作业及高温设备予以监控，避免外部环境火源引发电缆火灾。

4 案例分析

结合天津市静海县大邱庄镇某钢铁热压延企业生产实例，对其生产车间电缆沟运行现状进行分析，提出合理的安全预防措施供企业参考，为其安全生产提供保障。

4.1 案例描述

天津市静海县大邱庄镇某轧钢企业，坐落于天津市大邱庄镇百亿工业园区，总厂占地面积180000m2，注册及实收资本为8100万元，主要产品为热轧带钢。

企业生产车间呈东西走向，生产线靠近厂房北侧布置，北侧厂房外为一排辅助性用房，作为变配电室、轧机主控室。

全厂引入一路6k V等级的供电电源。厂内大型动力设备配电由车间内配电室提供，线路敷设方式采用埋地缆，电缆沟布置于车间北侧生产线与辅助用房之间，引出部分采用延地桥架及穿管至用电设备，部分线路电力电缆沿电缆桥架明敷设，离开桥架后穿钢保护管至动力配电箱、用电设备处。

该企业电缆沟长约180m，生产现场运行情况如下：

（1）缆沟内采用整段电缆，直接从配电室通向用电设备。电缆呈束状敷设，没有使用沙土或蛭石进行覆盖，缆沟内部也没有设置防火隔断。

配电室内存在个别电缆盖板缺失现象，缆沟内浸有少量油污。由于该企业生产年数较长，个别电缆绝缘层出现老化现象。

靠近轧机、加热炉的部分电缆未采用防火电缆且无隔热措施（如外皮加护套）。

（2）生产车间内缆沟密封性较好，生产线南侧设有行人通道，且车间地面相对干净，没有大量积水及油污的存在；电缆沟端口没有使用防火材料封堵。

（3）企业生产车间电缆沟内没有安装火灾报警装置及灭火设施，车间附近也未设置灭火器材或干沙。

（4）企业设有专职安全员和电工作业人员，但安全排查和设备维护方面工作不到位，许多电气设备存在安全隐患。电焊机设置在缆沟旁，产生的火星有可能进入电缆沟。

企业安全教育培训不到位，员工对于企业危险源及火灾危险性认识不足，没有组织员工进行过应急救援预案疏散演练。

4.2 电缆沟安全性分析

针对企业安全生产现状进行分析，认为该企业电缆沟仍然存在较大的火灾危险性。部分电缆绝缘层出现老化现象，缆沟内消防措施不足，一旦发生火灾，会造成较严重的经济损失，甚至危及人员生命安全。

建议企业进一步完善的安全措施：

（1）请相关电力部门对企业电缆运行情况进行检测，对于损坏严重的缆线予以更换；并对靠近热源的电缆更换为耐火电缆。

（2）组织企业专职电工对电缆沟进行清理，并加强缆线维护工作；在条件允许的情况下加设防火隔断。

（3）缆沟内设置悬挂定温式1211自动灭火器，或者在缆沟附近设置足够的灭火器具（干粉灭火器、干沙等）。

（4）加强对缆沟附近动火作业的监管，将电焊机等容易产生火花的移动型设备远离电缆沟。

（5）对企业作业人员进行彻底的安全教育培训工作，使员工清楚了解企业危险源及电气火灾危险性，懂得如何防治初期火灾，定期组织员工进行消防演练。 5 结论

电缆沟防火是一个较新而又重要的课题，本文以国家中小型钢铁企业为研究对象，结合钢铁企业特有的生产环境，对其电缆沟运行现状进行了分析。

钢铁企业生产设备电力需求量大，车间长时间处于高温、潮湿的作业环境，设备、地面存有大量油污，这些都给企业埋下了安全隐患。现阶段，由于多种原因企业不可能将全部电缆都更换为阻燃耐火电缆，只有使企业从设备设施和安全管理等多方面对危险源进行控制，才能够有效地降低企业电缆沟火灾发生的危险性，大大地减少电缆沟火灾事故，减少企业经济损失和人员伤亡，为企业安全生产提供保障。

参考文献

[1] 国家安全生产监督管理总局.安全评价[M].北京:煤炭 工业出版社,2005

[2] 唐倩,庞奇志,王超.电缆沟火灾事故分析及预防措施[J]. 工业安全与环保,2008,34(1):53-55

[3] 任海峰,李树刚,林海飞.电缆火灾致因因素分析[J].安 庆师范学院学报(自然科学版),2009,15(3):62-64 [4] 许泽峰,张称心.变电站电缆火灾事故的原因分析及应 对措施.内蒙古电力技术,2006,24(3):51-53.

[5] 唐倩,庞奇志,王超.电缆沟火灾事故分析及预防措施[J]. 工业安全与环保,2008,34(1):53-55

[6] 钟小璇,陈曦.基于灰色关联分析法的电缆火灾危险性 分析[J].安全与环境工程,2010,17(4):60-64

[7] 张俊卿.电缆火灾的危害及其防治对策[J].中国安全科 学学报,1994,4(2):59-62

[8] 曹玉立.电缆火灾的原因和预防[J].消防科学与技术， 2005,24:187-188

[9] 《钢铁冶金企业设计防火规范》GB50414-2007