8.3 自动灭火系统的设置场所

8.3.1 根据钢铁冶金企业几十年的火灾案例分析，自动灭火系统的防护范围主要集中在以下场所：变（配）电系统，电缆隧（廊）道、电缆夹层、电气地下室等电缆类火灾危险场所，液压站和润滑油库等可燃液体火灾危险场所，以及彩涂车间的涂料库、涂层室、涂料预混间等。
    1 电缆火灾事故在国内外屡有发生，美国1965～1975年间电线电缆火灾共1000余起，直接损失上亿美元。我国在各行业的工矿企业和民用建筑中，几乎都有电缆火灾事故的发生。统计表明，电缆火灾事故的几率分布主要在钢铁冶金企业、电厂、石化企业的电缆群密集场所。钢铁冶金企业的电缆密集场所更多，并且二十年来，发生了多次特大火灾，有的损失高达十多亿元，可见其危害性是非常大的。本规范中对电缆火灾危险场所设置的自动灭火系统的制定原则和依据如下：
    1）对于易于发生火灾，且发生火灾后会造成对控制室、电气设备室等重要区域有致命损害的，应设自动灭火系统。这些区域包括：电气地下室、厂房内的电缆隧（廊）道、厂房外的连接总降压变电所的电缆隧（廊）道、建筑面积大于500㎡的电缆夹层。其中电气地下室较为特殊，布置有密集电缆和电气设备，甚至还有油类设备，火灾危险性很大，一旦发生火灾，其火灾危害也很大。对于电缆夹层，根据几十年来钢铁冶金企业的设计和实践，大于500㎡的多为重要建筑、火灾负荷大且火灾危害性大，因此大于500㎡的电缆夹层应设定自动灭火系统。
    2）对于易于发生火灾，发生火灾后对周边区域有较大损害的，本规范规定宜设自动灭火系统，这些区域包括：建筑面积小于等于500㎡的电缆夹层，厂房外非连接总降压变电所，长度＞100.0m且电缆桥架层数大于等于4层的电缆隧（廊）道；与电缆夹层、电气地下室、电缆隧（廊）道连通的，或穿越三个及以上防火分区的电缆竖井。
    3）根据我国的标准，阻燃电缆分为A、B、C三种类别，它是根据试验时垂直成束布放的电缆根数（即燃烧物的体积）和燃烧时间的不同来分类的。A类的试样根数应使每米电缆所含的非金属材料的总体积为7L，B类为3.5L，C类为1.5L；外火源燃烧时间A、B类为40min，C类为20min。当试验结束，外火源撤除后，电缆炭化部分所达到的高度应不超过2.5m。很显然，A类的阻燃性能最优。如果用户在购阻燃电缆时不注明类别，通常购的都是C类阻燃电缆，其价格大约比普通电缆高5%～10%。A、B类阻燃电缆只有在用户明确提出要求时，电缆生产厂才会专门安排生产。不同等级的阻燃电缆，其使用场合有所不同，一般应根据电缆敷设时的密集程度、使用场合、安全性要求等来选用。目前，A、B类阻燃电缆只有在敷设密集程度高、火灾危险性大的电缆线路，或者比较重要的场所才使用。
    阻燃电缆并不意味着该电缆是非可燃的，在适当的条件下，阻燃电缆会支持自持燃烧。我国《核安全法规》HAF 0202附录Ⅷ“电缆绝缘层”中指出，“不仅阻燃电缆会支持燃烧，而且涉及阻燃电缆的火灾比非阻燃的含聚氯乙烯的电缆火灾更难扑灭，即使采用了阻燃电缆，由于电缆火灾使安全重要物项遭到损坏的可能性依然存在”。
    4）《核安全法规》HAF 0202附录Ⅷ“电缆绝缘层”指出：电缆火灾危险场所往往是成组电缆的深位燃烧火灾。
    基于窒息原理的二氧化碳和基于切断燃烧链原理的Halon气体对于燃烧热已穿透导体层或温度已达到塑料的燃烧点的火灾的扑救是无效的。美国FM公司针对汽轮机房灭火系统研究指出，气体灭火系统的失败率高达49%，其中37%是由于保护场所密闭性差而导致。在钢铁冶金企业中，电缆隧（廊）道纵横贯通，容积大，密闭性差。综合以上两点，气体灭火系统是不适用于电缆区域火灾的扑救的。
    水介质有着对灭火十分有利的物理特性。它有高的热容[4.2J/（g·K）]和高的汽化潜能（2442J/g），可以从火焰或可燃物上吸收大量的热量；水汽化时体积膨胀1680倍，可以迅速稀释和排挤火灾周边的氧气和可燃蒸气。水的浸润作用可以有效扑救深位燃烧的火灾。
    根据钢铁冶金企业成功的火灾扑救案例和专家的多次论证，并参照我国《核安全法规》HAF0202附录Ⅷ“电缆绝缘层”的相关论述--“设置自动灭火系统的电缆火灾危险场所，应考虑水基灭火系统为主要灭火手段”进行规定。
    2 钢铁冶金企业的液压站、润滑油库等可燃液体火灾危险场所特点也是非常鲜明的，即所使用的油多为可燃介质，防护空间往往较大，有储油箱和不同压力等级的供油设备和系统，存在压力油雾、流淌、平面火灾，同时这些场所内还设有电缆桥架和电气设备。鉴于此，在此类场所设置自动灭火系统是遵循如下原则和方法的：
    1）地下液压润滑油库往往储油量大，发生火灾后的破坏性大，可能导致厂房结构的重大损毁或造成火灾的极大蔓延，另外产生的大量烟雾还将对厂房区域的各类设备造成二次损失。因此本规范规定储油量大于等于2m³的应设自动灭火系统。其中2m³的参数确定是根据钢铁冶金企业的特点：储油量大于等于2m³的地下液压润滑油库均属比较重要的场所。
    2）地面的液压站及润滑油库在钢铁冶金企业非常多，根据目前设计的实际情况，重要的地上液压站储油量均在10m³以上，一旦发生火灾，不及时扑救控制将严重危害生产和设备，因此规定储油量大于等于10m³的地面封闭式液压润滑油库宜设自动灭火系统。
    3）由于地下油管廊往往布置有输油管线、储油间和阀台等工艺设施，发生火灾后易于蔓延扩大，不易控制，因此考虑贮存的油类总容量大于等于10mm³的此类场所应设自动灭火系统。
    4）地上架空设置的液压润滑站，如高炉炉顶液压站、高炉炉前液压站等，往往其火灾的扑救控制困难，易造成对周边区域设备或建筑的损毁，因此本条规定储油量大于等于2m³的应设自动灭火系统。
    3 近年来，彩涂车间建设较多，而彩涂车间的涂料库、涂层室、涂料预混间等大量使用油漆等易挥发可燃液体，火灾危险性大，本条规定这些场所应设自动灭火系统，设计师可根据空间的具体情况选用气体、泡沫等自动灭火系统。
    4 控制室、电气室、通讯中心（含交换机室、总配线室和电力室等）、操作室等场所性质重要，一旦发生火灾会造成很大的损失，参考现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定，结合钢铁冶金企业特点，规定面积大于等于140㎡的此类场所应设置固定灭火设施，面积小于140㎡的此类场所宜设置固定灭火设施。
    5 其他场所虽未作强制要求，但实际设计时也应根据火灾危害性分析的情况确定是否设置自动灭火系统。对于发生火灾后，可能会造成较大损失和影响安全生产的，经火灾危害性评估后，宜设置自动灭火系统。