防火封堵基本知识

１、防火封堵的概念和发展历史

    防火封堵，就是用防火封堵材料在电缆穿线孔洞和电器孔洞做隔断，它的作用是防止由于电缆自身发热自燃或外界明火使火灾蔓延，达到保护人员和设备安全的目的。     防火封堵的原理是封堵材料起膨胀吸热和隔热作用。     1970年~1985年，国外发达国家使用沙袋进行封堵，1985年以后改为金刚砂，国内也沿用。由于这类材料比重大，荷载高，遇火易坍塌。到1987年我国采用一种新的材料，就是浇注型防火封堵材料，它的优点的封堵平整、严实，缺点是不便于更换电缆。     1989年国内开始封堵材料的课题研究，研制出国产的阻火包，并逐步推广到电信、电力、冶金、民用建筑等行业。 10年后，阻火包的缺点也逐渐显现出来，在耐潮湿、防鼠咬、外观等方面都存在不足，影响使用寿命。     一种新的阻火材料诞生了，这就是阻火模块，它兼备无机堵料和阻火包的优点，封堵严实，外观平整，拆卸方便，颜色金黄，尺寸与黏土砖一样，看起来像金砖。     关于防火封堵的典型案例 （1）石景山电厂火灾情况     北京石景山电厂，4×200MW发电机组。当时电缆隧道没有做防火封堵，地面盘柜有封堵。     1994年6月，电缆隧道局部起火，蔓延到整个18.4km长的隧道，大火持续13小时。1.5km长电缆隧道全部烧毁，地面控制设备却完好无损，保住的进口设备4000万美元，国产设备1.7亿元。恢复生产用了18天时间。当时电力部在石景山电厂召开了现场会。 （2）、神头二电厂火灾情况     山西神头二电厂，6×200MW发电机组。当时电缆隧道和地面盘柜都没有做防火封堵。     1996年8月14日，该电厂电缆隧道局部电缆起火，蔓延到整个隧道。隧道电缆全部烧毁，所有地面控制设备全部烧毁，直接经济损失7亿元。恢复生产用了一年半时间。 （3）、重庆电信大楼火灾情况     2004年12月8日晚，位于重庆大坪的重庆电信大楼发生火灾，市公安消防总队共出动250名消防队员，耗时3个小时，才将大火成功扑灭。电信大楼一楼全面过火，2楼也跟着起火，但大火却神奇地越过了三、四楼，直接燃到了5楼，5楼离8楼相隔两层，而8楼就是移动通信的机房了，一旦大火蹿入，将对移动通信造成致命打击。因火灾扑救及时，位于该大楼8楼的移动通信系统未受损害，得以正常运行。     后来查明，起火部位在一楼营业厅上面的夹层里，原因是电线短路。3、4层有封堵，所以大火顺着公共竖井从2层窜到5层。 （4）、辽宁辽源中心医院大火     2005年12月15日，辽源中心医院发生大火，造成40人死亡的严重事故。后来查明，火灾原因是电工在地下一层违章操作，造成配电柜起火，并迅速蔓延到门诊和病房。总结这次严重事故，除电工违章外，如果该医院在建设时按要求做防火封堵，肯定不会造成人员伤亡。  

２、防火封堵材料

    2.1　概述     目前国家对防火封堵材料主要分为阻火包和有机防火堵料、无机防火堵料三大类，国家要求这三大类同时具备检验报告和型式认可证书才能销售使用。     我国授权国家防火建筑材料质量监督检验中心（四川消防所）和国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心（天津消防所）为防火封堵材料的检验单位，也就是这两个单位出具的检验报告才是合法有效的。型式认可证书由公安部消防产品合格评定中心发放。     无论是监督检验还是型式认可，依据的标准是《防火封堵材料的性能要求和试验方法》（GA 161—1997），在这份标准里对防火封堵材料的理化性能和耐火极限有明确要求，同时还规定了试验方法，具有权威性和强制性。因此，只要通过国家检验，其产品质量相对是有保证的。     耐火时间：同为24cm的防火封堵材料在标准温度条件下（标准升温曲线）背温升高不超过180℃所能承受的时间。测量背温有五个点：两个电缆表面、两个材料表面和一个钢管表面，这五个点的单点温度都不能超过规定值。     耐火分级：一级≥180min；二级≥120min；三级≥60min。     不过，目前国家对防火封堵材料的监督检验仅限于工厂检验，还没有能力像食品、药品、建材一样扩大到流通领域，因此即便是通过检验的产品也有可能存在质量问题，正如国家防火建筑材料质量监督检验中心给所有检验报告的注意事项有一条：“检验报告仅对受检样品负责”。目前我国具有资格的生产厂家有200多家，还有一批套证生产厂家，产品质量参差不齐，鱼目混珠，泥沙俱下，这就要求使用单位要擦亮眼睛，明辨真伪。     如果条件允许，尽量做个燃烧炉，亲自烧一下，同等条件下，产品质量的高低，便会分的一清二楚。燃烧炉的结构参照图１，左侧为喷油口，孔洞尺寸402x408mm，封堵厚度24cm。升温曲线参照图２，各个时间点的标准温度如下：30分钟846℃，60分945℃，90分1005℃，120分1049℃，150分1082℃，180分1109℃。    

图１　国家实验室耐火试验燃烧炉外形  

图２　标准升温曲线

2.2 三种经典产品介绍

2.2.1　有机防火堵料 　　有机防火堵料是以有机合成树脂作粘接剂，配以防火剂、填料等经碾压而成的材料。具有良好的可塑性，优良的防火性能，耐火时间长，发烟量低，能有效地阻止火灾蔓延与烟气的传播。特别适用于成束电缆或电缆密集区域与电缆间、电缆与其它物体间缝隙的阻火封堵。技术性能指标见表1。 表1 有机防火堵料技术性能指标

图 3 有机防火堵料产品                 图4 有机防火堵料施工图  

 2.2.2　无机防火堵料 　

　无机防火堵料由耐高温无机材料配以防火剂经研磨混合而成， 具有较高的耐火极限及机械强度，能有效地防止火焰穿透延燃，属一种速固型不燃材料。与有机堵料组合使用构筑阻火墙等。技术性能指标见表2。 表2 无机防火堵料技术性能指标

图5 红雁池无机防火堵料施工效果          6 待检无机防火堵料

  2.2.3　阻火包

　　阻火包是用不燃性的布料把耐火材料约束成各种规格的包状体。遇火时材料能迅速膨胀，形成严密的封堵层，起到隔热阻火的作用，适用于较大孔洞的封堵，制作撤换或重做均较方便。技术性能指标见表3。 表3阻火包技术性能指标

  图7阻火包产品               图8 乌鲁木齐移动西北路机房施工图  

图9呼和浩特一枢纽阻火包封堵    图10 内蒙古阿拉善机房阻火包封堵

  2.3  关于阻火模块 由我公司自主研制开发的阻火模块，综合了无机防火堵料封堵严密可靠和有机防火堵料便于拆卸增容的优点。它的封堵机械强度高、耐火时间长、膨胀倍数高、耐水、耐油性能好、有效期长，特别适合封堵尺寸大于500mm的孔洞，是阻火包的换代产品。   表１　阻火包与阻火模块性能对照

          图11 阻火模块产品

图12南元阻火模块检验实录           图13 燃烧3小时4分后数据  

 图14、15 呼和浩特二枢纽电缆竖井阻火包与阻火模块封堵比较

 图16、17 呼和浩特一枢纽配电柜阻火包与阻火模块封堵比较

 ３、防火封堵依据的标准规范

 3.1 标准规范名称

GA 161—1997        防火封堵材料的性能要求和试验方法

 GB50229—1996      火力发电厂与变电所设计防火规范

DLGJ154-2000     电缆防火措施设计和施工验收标准

 GB 50217—1994       电力工程电缆设计规范

 GB50168—92  电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范

 GB 50045—1995       高层民用建筑设计防火规范

CECS 24.90          钢结构防火涂料通用技术规范

GBJ 16—1987         建筑设计防火规范

GB12955—1991       钢质防火门通用技术条件

GB 50183-93         原油和天然气工程设计防火规范

GB 50160—92        石油化工企业设计防火规范

GB/T 9978—1999       建筑构件耐火实验方法

  3.2 相关标准重要条款摘要

3.2.1 防火封堵材料的性能要求和试验方法 这是一部材料的标准，由公安部颁布的行业标准。该标准规定防火封堵的厚度是24cm，耐火等级分为三级： 一级≥180min； 二级≥120min； 三级≥60min。 此外对产品耐水、耐油、机械强度和密度也有要求。

   3.2.2 火力发电厂与变电所设计防火规范 第5章　发电厂工艺系统 5.3.8　当管道穿过防火堤时，必须采用不燃烧材料封堵。 5.7.1　在通向控制室、继电保护室电缆夹层的竖井或墙洞及盘柜底部开孔处应采用电缆防火堵料、填料或防火包等材料封堵，其耐火极限不应小于1h。 5.7.3　防火墙上的电缆孔洞应采用电缆防火堵料封堵，并应采取防止火焰窜燃的措施。 第7章 发电厂采暖、通风和空气调节 7.2.4 空气调节风道不宜穿过防火墙和楼板，当必须穿过时，应在穿过处风道内设置防火阀。穿过防火墙两侧各2m范围内的风道应采用不燃烧材料保温，穿过处的空隙应采用不燃烧材料封堵。 第9章　变电所 9.3.1.1　采用防火隔墙或隔板，并用防火堵料封堵电缆通过的孔洞。

   3.2.3 电缆防火措施设计和施工验收标准 5.1.1 在电缆敷设设计时，防止因电缆短路或由外界火源造成电缆引燃，沿电缆沿燃而使火灾事故扩大，应对电缆、电缆构筑物采取有效的防火封堵分隔措施。 5.3.5 在电缆隧道、电缆沟、电缆竖井、架空桥架中敷设电缆，应采取相应的防火措施。 5.4.3 之6 厂区电缆隧（沟）道和架空电缆桥架直线段不大于100m为一个防火分割点。 5.5.2 电缆沟防火分割宜采用阻火墙。 5.5.3 电缆隧道的阻火墙厚度不宜小于240mm。 5.5.11 凡是穿越楼板的电缆孔、洞都应采用无（有机）防火堵料，防火隔板或阻火包进行封堵，其封堵厚度不应小于100mm，宜与楼板厚度齐平。  

 3.2.4 电力工程电缆设计规范 第7章 电缆防火与阻止延燃 7.0.2.1 电缆构筑物中电缆引至电气柜、盘或控制屏、台的开孔部位，电缆贯穿隔墙、楼板的孔洞处，均应实施阻火封堵。 7.0.3 实施阻火分隔的技术特性，应符合下列规定： （1）阻火封堵、阻火隔层的设置，可采用防火堵料、填料或阻火包、耐火隔板等；在楼板竖井孔处，应能承受巡视人员的荷载。
    （4）阻火墙、阻火隔层和封堵的构成方式，均应满足按等效工程条件下标准试验的耐火极限不低于1h。  

3.2.5 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 第7章电缆的防火与阻燃 第7.0.2条电缆的防火阻燃尚应采取下列措施： 一、在电缆穿过竖井、墙壁、楼板或进入电气盘、柜的孔洞处，用防火堵料密实封堵。 第7.0.3条 防火阻燃材料必须经过技术或产品鉴定，在使用时，应按设计要求和材料使用工艺提出施工措施。 第7.0.6 条在封堵电缆孔洞时，封堵应严实可靠，不应有明显的裂缝和可见的孔隙，孔洞较大者应加耐火衬板后再进行封堵。 第7.0.7 条阻火墙上的防火门应严密，孔洞应封堵；阻火墙两侧电缆应施加防火包带或涂料。

  林耀文原创，电话：13701313720。

相关链接：http://nanyuan.oowork.com/