防火封堵材料的抗爆性能论证
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防火封堵材料抗爆性能论证报告2
一、论证背景
2016 年 6 月 18 日 0 时 28 分，陕西省西安市一变电站发生爆炸
事故。此事故造成西安部分区域停电，造成部分间接人员受伤，并直
接影响到工业用电，导致巨大的直接或间接的经济损失。
从此次事件来看，事故是由电缆短路爆炸引发火灾，而爆炸冲击
波摧毁了阻火墙令其失去阻火功能，火势蔓延并引发事故面扩大。基
于以上事实，可以做出这样一个推论：如果防火封堵间隔可以发挥更
多的作用，不会在电缆沟爆炸中轻易解体，是否能将事故面压缩到最
小呢？那么，该推论引发了一个未被关注却需要予以重视的讨论：防
火封堵系统的抗爆性能。
二、电缆沟防火墙的重要性
变电站防火环节中电缆沟为重点防护部分，火灾发生时，火势会
随着电缆沟周围的空隙蔓延，所以严格封堵电缆沟孔洞能起到阻止火
势蔓延，保护价值千万的控制设备。同时电缆沟的封堵可以防止小动
物贯穿，避免造成短路事故。
如果变电站馈出电缆沟内电缆的中间接头发生爆炸，将会殃及其
他电缆引起火灾，倘若火势或者爆炸蔓延就会引起重大事故，造成重
大损失。
许多变电站事故的造成往往是忽视了防火封堵系统除了防火性
能之外的其他必要性能，如防水、防鼠、抗爆炸冲击等造成事故的发
生。
三、现行电缆沟内阻火墙工艺、材料论证
基于传统防火材料的各项标准，国家电网公司对于输变电工程各
方面的工艺做出了明确的规定，其中在 2012 版的工艺标准库中，对
电缆沟内阻火墙做出了如下描述：
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防火封堵材料抗爆性能论证报告3
（1） 敷设阻燃电缆的电缆沟每隔 80～
100m 设置一个隔断，敷设非阻燃电缆的电
缆沟宜每隔 60m 设置一个隔断，一般设置
在临近电缆沟交叉处。
（2） 阻火墙中间采用无机堵料、防火包
或耐火砖堆砌，其厚度一般不小于 150mm，
两侧采用 10mm 以上厚度的防火板封隔。 0102050501-T1 阻火墙制作
（3） 阻火墙顶部用有机堵料填平整，并
加盖防火板；底部必须留有排水孔洞。
（4） 阻火墙应采用耐腐蚀材料支架进行
固定。
（5） 阻火墙两侧不小于 1m 范围内电缆应
涂刷防火涂料，厚度为（1±0.1）mm。
（6） 沟底、防火板的中间缝隙应采用有
机堵料做线脚封堵，厚度大于阻火墙表层
的 10mm，宽度不得小于 20mm，呈几何图形，
面层平整。
（7） 阻火墙上部的电缆盖上应涂刷红色
的明显标记
0102050501-T2 防火墙两侧电缆防火涂料
0102050501-T3 阻火墙成品
上述描述中主要材料包含了如下的传统防火产品：
a.无机堵料
无机防火堵料也称速固防火堵料，是以快干水泥为基料，配以防
火剂、耐火材料经研磨、混合均匀而成。无机防火堵料对管道或电缆
贯穿孔洞，电缆沟阻火墙均可以封堵，机械强度大。但时间久了容易
开裂和粉化。该产品的性能决定了它不适宜长期浸泡在水中，同时易
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开裂和粉化的特性也无法达到抵抗冲击的结构要求。
b. 防火包
防火包形如枕头，也叫阻火包，阻火枕。是用不燃或阻燃性布料
把耐火材料约束成各种规格的包状体，在施工时可堆砌成各种形态的
墙体，具有隔热阻火作用。但堆砌的防火包遇水容易坍塌，造成封堵
失效。且防火包本身质量轻，加之堆砌方法无生根结构的，也导致了
使用该产品的防火墙不具备抗冲击的特点。
c. 耐火砖
耐火砖简称火砖。用耐火黏土或其他耐火原料烧制成的耐火材
料。淡黄色或带褐色，可以在高温下经受各种物理化学变化和机械作
用。使用堆砌的方法施工、无法形成抗冲击的结构。
以上三种材料在自身特性和安装结构上均未考虑且无法达到抵
抗普通物理爆炸冲击的条件。
四、喜利得新型防火封堵材料的抗爆性能分析
(一) 喜利得新型防火封堵产品
喜利得对于防火类产品的开发一直领先于市场，在研发新型防火
封堵产品时已经考虑了其长效性、环保型、灵活性以及抗爆炸冲击波
性能等未被市场予以重视的新特性。喜利得新型防火封堵产品有防火
密封胶、防火板、防火涂层板、防火填缝胶、防火发泡剂、防火发泡
块、防火灰泥、防火涂料、阻火圈、模块封堵产品等。每一款产品都
经过喜利得“爆裂实验”的检测，并具有相应的认证报告说明其具体
的抗压数值与有效反应时间。
新
型
材
料
CP 670B
防火板
CP 670 防
火涂料
CP 606 弹性
防火填缝密
封胶
FS-ONE 膨
胀型防火密
封胶
CP678 电缆防
火涂料
CP636 防火
灰泥
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(二) 喜利得爆炸测试解析
喜利得依据 prEN DIN13123-1 与 prEN DIN13124-1 的欧洲规范标
准设计实验。
a. 测试装置
如图所示为喜利得爆炸测试装置激波管，整体分为三部分。前部
为爆炸室，用于放置炸药产生冲击波；中部为冲击波放大与加强装置；
后部为测试样品放置处。当前室的炸药爆炸，所产生的剧烈冲击波会
反复撞击被测试样品。
b.实验原理
喜利得的爆炸测试其实为“爆裂测试”。这是因为相比较与“爆
炸”，“爆裂”会引起非常极端的压力峰值。在防火测试样本上的冲撞
是非常猛烈和急促的。当冲击波冲撞测试样本之后，压力向周围环境
扩散，并呈幂次方地减弱。(EPR2: 1.0 bar 压力峰值 =一辆自重 2
吨的家用轿车以 60km/h 的速度撞击一堵 4m x 2m 的墙）
通常“爆裂”产生短时间内的“动荷载”，“爆炸”产生的“静
荷载“相对多一些。Hilti 对材料做了“爆裂实验”，材料样本承受
了比“爆炸”更高的冲击力。在我们看来，这个测试方法能够覆盖其
他形式的“爆炸”。
c.测试结果
经测试，喜利得防火密封胶产品能承受 1bar 的爆炸冲击，而防
火灰泥的这个数值可以达到 2bar。防火板与防火砖也同样可以达到
抵抗普通物理爆炸冲击波的效果。
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上图为喜利得防火砖的测试结果，实验模型达到了 EN 标准中抗
爆等级 EPR2 级（即可以承受达到 1bar 的超压）的标准。而在一般定
义下，0.6bar 的爆炸压力即可完全损坏一般的建筑结构。可见，喜
利得新型防火封堵材料的抗爆等级已经可以满足一般防火封堵部位
对于抗爆性能的要求。
除此之外，新型防火封堵材料还有隔音、耐水，尤其是具有抗高
压消防水流冲击能力。
五、 应用案例——运用新型防火材料的苏州站电缆沟防火
出于对变电站安全的更全面考虑，淮安-上海 1000KV 变电站苏州
站的电缆沟防火封堵项目选用了喜利得新型防火封堵材料。在保证保
持工艺图集外观的情况下，该工程综合使用了喜利得高密度的具有防
水性能与抗爆能力的防火灰泥、具有施工与二次贯穿灵活性的喜利得
防火砖、防水效果极佳的膨胀型防火密封胶与起到固定生根作用的防
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火包与耐火隔板的施工工艺，不会出现坍塌，开裂而降低
防火性能
可多次穿越，不降低材料的防火性能
膨胀型防火密封胶具有遇热膨胀性能，无约束情况下膨胀
倍率可达 3-5 倍，若借助套管或者墙面约束，该产品可快
速有效的对管内电缆缝隙进行渗透，达到优良的防火封堵
效果。
综合以上所述的种种优势，业主将该次项目作为“保工艺，促性
能”的试点项目作为对变电站防火未来发展趋势的探索。
电力安全越来越被大家所关注与重视，然后现今电力事故已不再
是单纯由火灾引起这么简单，多种多样的事故种类也要求了更多样的
防火材料的性能。仅仅起到防火作用的防火封堵材料已经无法满足日
益多样化的需求，起到决定性作用的往往是防水、防鼠以及抗爆这些
平时甚少被人关注的特性。而兼具这些特性的防火产品必将是未来防
火产品的发展趋势。
