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摘要:我国城市建设进度逐渐加快,电缆隧道的使用范围也越来越广,其在实际运行中需要保证电缆隧道的运行安全。基于此,本文将首先介绍防弹玻璃类型,其次,分析电缆隧道超高压电缆接头火灾发生的原因。最后,研究防弹玻璃在电缆隧道超高压电缆接头中的应用,提升电缆隧道超高压电缆接头的安全性。
关键词:电缆隧道;超高压电缆接头;防火防爆
前言:防弹玻璃主要是由三片不同的玻璃组成,其在实际使用中具有良好的防弹性能,可以保证人身财产安全。目前防弹玻璃已经应用在电缆隧道超高压电缆接头中,主要起到防爆防火的作用,本文将重点研究防弹玻璃在超高压电缆接头防爆防火中的应用,保证电缆隧道的实际应用安全。
一、防弹玻璃类型
防弹玻璃指的是能够阻止子弹头穿过的特殊材料,目前在市场上的防弹玻璃主要分为以L型、M型、H型三种。防弹玻璃通过阻止子弹的击打,避免在防弹玻璃背面的人员或者物体受到伤害,是目前一种有效的保护人身安全手段。防弹玻璃在实际使用的过程中,不能处于完全防弹的情况,因此可以将防弹玻璃与安全防护系统相互结合,提升防弹玻璃的保护效果,同时还能够避免子弹对其产生直接伤害。
防弹玻璃目前在市场上主要可以分为以下几种类型,第一种,夹层玻璃。该种防弹玻璃在制作的过程中,在中间使用聚乙烯醇缩丁醛,经过高温高压处理之后形成,以这种形式生产的玻璃具有防弹性能,不容易出现老化、使用寿命较长,同时制作成本也较低。但是该种类型的防弹玻璃在实际使用中,最好安装在固定的区域,移动起来并不方便。第二种,玻璃与有机材料相互复合。这种防弹玻璃在实际使用中共采取两种方式,一种为叠加使用,在夹层玻璃中放置有机透明板,夹层玻璃与有机透明板之间放置相应的间隙,这也是玻璃的防弹层。另一种为在复合方式,将玻璃与PC板直接复合,形成一体的防弹玻璃。以上两种防弹玻璃的防弹能力较高,子弹射击之后,除了穿透玻璃,并不会产生飞溅物。但是防弹玻璃的刚性不高,防弹玻璃的光学性能不会受到有效控制,加上成本加高,因此通常情况下应用在车辆、船舶以及飞机中。
第三种,贴膜玻璃。在无机玻璃上粘贴专用膜,也可以提升玻璃的防弹性能,这种类型的玻璃叫做贴膜玻璃。该种防弹玻璃在实际使用的过程中,厚度约为0.1-0.3毫米,表面含有不干胶薄膜,其制造过程简单,制作的成本较低,但是这种类型的玻璃防弹能力较差,使用寿命并不长,通常情况下应用在窗户玻璃中。
二、电缆隧道超高压电缆接头火灾发生的原因
(一)外界火源引起
目前在电缆隧道火灾中,由于电缆隧道超高压电缆接头引发的火灾占一半以上,其在燃烧过程中,能够释放出大量的有害气体,因此火灾一旦发生,救援难度与其他火灾相比较大,同时电缆大面积受损。针对这一现象,必须认识到电缆隧道超高压电缆接头防火防爆的重要性,并采取一定的措施,降低电缆隧道超高压电缆接头火灾爆炸发生概率。
外界火源引起的火灾属于电缆隧道超高压电缆接头火灾原因的一种,但是由于整个电缆隧道的封闭性较高,因此这种火灾发生的概率较小。
(二)电缆本体故障引起
电缆本身故障引起的火灾占所有电缆事故的70%左右,导致这一现象出现的主要原因包括,电缆隧道超高压电缆接头本身制作质量不高,压接头较松,接触的电阻较大,造成电缆中的绝缘芯潮湿,影响绝缘性能。一旦电缆隧道超高压电缆接头处于长时间运行的状态,则会整个电缆接头的温度就会提升,绝缘体一旦被烧穿,就会出现电缆隧道超高压电缆接头火灾甚至爆炸。
电缆一旦出现着火等现象,火势会迅速蔓延,抢修和灭火的难度较大,因此电缆隧道超高压电缆接头的火灾爆炸防护系统必须得到重点关注。电缆中间接头属于易燃易爆的物质,其在隧道内部的电缆较为密集,交叉折叠的电缆一旦发生火灾,将迅速变成立体燃烧,加上隧道中的自然气流,会加速火灾的燃烧,并且在燃烧过程中会产生大量烟气,无法及时排除隧道,隧道内部的温度会迅速提升,如果不及时控制火势,将会导致非常严重的设备损坏甚至是人员伤亡。
电缆隧道超高压电缆接头点的温度是逐渐升高的,因此不会突然发生火灾,针对这一现象,可以在该区域安装光纤温度测试系统,实时监控电缆隧道超高压电缆接头的温度,一旦温度升高出现异常,则管理人员在第一时间针对故障区域进行安全控制,避免电缆隧道超高压电缆接头出现火灾。另外,还可以在电缆中间接头区域安装防爆盒,如果电缆隧道超高压电缆接头发生爆炸,则其他电缆不会受到影响,自动灭火系统会自动灭火,控制火势的蔓延[1]。
三、防弹玻璃在电缆隧道超高压电缆接头防爆防火中的应用
(一)防弹玻璃的选择
在选择玻璃之前需要先确定防爆隔离装置的制作安装方法,在装置制作中,首先对现场情况进行测量,优化原设计方案,根据方案中的内容准备材料。并将对不锈钢开槽进行处理,打磨钢架框,针对底板中的侧板,利用激光开孔,同时进行钢化处理,制作成相应的镀膜。完成以上流程之后,将底板侧板喷漆上色,同时检验其中的不锈钢的焊接、打磨情况,保证整个钢板中的无缝连接。在安装中,需要保证装置的运输安全,采用专业的技术人员进行安装,保证整个安装过程的安全性,装置最终的安全误差需要控制在10mm之内。完成安装之后清理场地,检验人员对其进行检测。图 1 为防爆玻璃图纸展示图
图 1 防爆玻璃图纸展示图
防弹玻璃由于自身具备一定的特殊性,因此在实际选择的过程中,需要考虑的因素较多,玻璃属于热不良导体,因此不能随意应用在冷热变化大的区域中,为了将防弹玻璃的自身价值充分发挥出来,在选择中需要注意以下问题。第一,根据电缆隧道超高压电缆接头发防火防爆防护性能要求进行选择,其中包括防护对象的重要程度,可能受到武器袭击的类型以及设计角度和设计距离等。电缆隧道防护需要的安全等级较高,因此在实际防护的过程中,需要选择防弹安全等级较高的玻璃。
第二,根据防弹玻璃的用途进行选择。目前多数应用在应用在火车、汽车等场所的防弹玻璃,需要具备较轻的质量,如果应用在银行或者文物展览等地区,则需要选择防弹性能较强的种类。在电缆隧道中,由于需要的安全防护等级较高,因此可以选择防弹性能较强、质量较高的防弹玻璃。
第三,防弹玻璃的使用位置。防弹玻璃在实际使用的过程中,由于自身性质的影响,不能直接放置在阳光直射的位置,在阳光直射下,玻璃的里外温度误差较大,非常容易出现玻璃开裂的现象。另外,防弹玻璃由三片厚度不同的玻璃构成,玻璃的密度为2.5千克每立方米,如果片的厚度分别为5毫米、12毫米以及8毫米,则整个玻璃的重量就达到了62.5千克每平方米。如果将这种类型的玻璃安装在门窗上,则由于重量较大,会损坏门窗结构,甚至导致门窗出现损坏的情况。通过以上分析能够看出,在选择电缆隧道超高压电缆接头防爆防火应用玻璃的过程中,需要根据电缆隧道超高压电缆接头防爆的实际情况选择。例如,防弹玻璃在防爆盒中的应用,可以选择防爆性能好、但是重量不大的防爆玻璃[2]。
(二)防弹玻璃的安装
通常情况下,防弹玻璃应用在电缆隧道超高压电缆接头的防爆盒中,起到保护隔离的作用,因此在安装防爆玻璃的过程中,需要充分考虑以下因素。第一,玻璃与支承框架之间的距离在5毫米以上,给予玻璃充分的热胀冷缩空间。第二,如果玻璃框架是嵌入到墙体中,则装入框架嵌入墙体的深度需要在50毫米以上,避免在使用中出现玻璃脱落等情况,降低玻璃的防护效果。第三,防弹玻璃的安装方向。在实际安装防弹玻璃的过程中,玻璃中厚的一面应为承担面,例如防弹玻璃各个结构的厚度分别为5mm,0.76mm,12mm,8mm,则该防弹玻璃在实际应用的过程中,需要将8毫米的一面作为防弹面。第四,如果是两片玻璃同时安装,则玻璃重叠的部分需要在50毫米以上,如果重叠的部分较少,则会降低防弹效果。
第四,防弹玻璃在实际使用的过程中,不能作为外墙。防弹玻璃一旦经过阳光直射,非常容易出现裂痕,自身内部与外界温度之间出现温度差,出现热炸裂,薄弱的部位会出现裂纹。玻璃对红外线具有吸收的作用,自身温度与较低温度之间的温差越大,则出现热炸裂的概率就越大,因此在安装玻璃的过程中,不能将其安装在太阳能够直射的区域。由于电缆隧道中多数区域阳光无法直射,因此可以安装在电缆隧道超高压电缆接头防爆盒中。
第五,防弹玻璃缺口。防弹玻璃一旦在使用中出现缺口,则该部位较为薄弱,非常容易出现裂纹,破损的概率也较高,因此在正式安装之前,需要确定防弹玻璃缺口的的大漠情况,拐角处需要处理圆润,降低玻璃在使用中缺口转角破裂的概率[3]。
防弹玻璃在安装的过程中,如果需要使用玻璃胶进行填缝,则可以使用中性的玻璃胶,酸性玻璃胶在使用中会与防弹玻璃胶层发生反应,甚至出现防弹膜破裂等现象,降低玻璃的防弹性能。如果防弹玻璃出现微裂痕、破损等现象,则不能使用该块玻璃,否则将会提升其在使用过程中的安全隐患[4]。
(三)防弹玻璃应用技术要求
防弹玻璃最早出现在外国,因此在实际使用的过程中,相应的技术要求可以从外国相关规定中借鉴。虽然我国对防弹玻璃的相关研究较晚,但是发展速度,在1997年,我国发布了公共安全行业标准,在1999年发布了国家标准GB17840《防弹玻璃》,根据美国《防弹玻璃制材料以及系统试验方法》制定。目前我国已经针对防弹玻璃的防弹能力进行明确规定,其中包括玻璃的防弹等级、子弹速度、子弹重量以及子弹射击距离等,各项性能参数都对应着相应的标准。
目前我国防弹玻璃被分为5个等级,防弹能力排名为F64,F54,F79,F56,FJ79。根据玻璃对人体的免伤害程度可以分为三种类型,分别为L.M.H,分别代表LOW,MIDDLE,HIGH。根据对枪弹抵御程度的不同,可以将防弹玻璃分为安全型以及生命安全型。生命安全型指的是保证人员生命不受到伤害,但是皮肤可能出现划伤和破损等现象。安全型指的是该种防弹玻璃可以保证使用人员不受到任何伤害,上文中提到的M.H型属于安全型的防弹玻璃,L属于生命安全型的防弹玻璃。在将其应用在电缆隧道超高压电缆接头防爆盒的过程中,最好选择安全型的防弹玻璃,保证整个救援灭火过程的安全性。
(四)防弹玻璃性能影响因素
电缆隧道超高压电缆接头防爆盒中的防弹玻璃,在实际应用的过程中能够阻隔爆炸区域和外界环境,即使电缆隧道超高压电缆接头出现了爆炸,也不会影响到其他电缆的正常运行。同时,防爆盒与自动灭火系统相互连接,一旦发生爆炸,自动灭火系统会及时解决其中存在的问题,将电缆隧道超高压电缆接头爆炸、火灾产生的损失降到最低,保护整个电缆隧道超高压电缆接头系统的运行安全。由于电缆隧道中,各个接头相互连接,如果不安装防爆盒,可能会引导连续式的灾害,由此可以看出安装防爆盒的重要性。防爆盒主要采用防弹玻璃等材料构成,对电缆隧道超高压电缆接头进行保护和防爆,在实际使用过程的中阻燃性能较高、使用强度高、维护方便、安装简单,适用的范围广。防爆玻璃是其中的主要组成部分,因此确定防爆玻璃的影响因素,能够提升防爆盒的实际使用性能,最终达到提升电缆隧道超高压电缆接头防火防爆性能的目的。
目前,影响防弹玻璃使用性能的影响因素主要包括以下几点:第一,厚度。在材料相同的情况下,防弹玻璃的厚度越大,则使用过程中的防弹等级就越高,实际抗压能力也就越高。第二,材料性质。防弹玻璃的组成材料较多,因此在实际实施的过程中,需要尽量选择强度较大的材料,这种材料制作成的防弹玻璃,自身具有较强的防弹能力以及综合性能。例如,聚碳酸酯版的制作的防弹玻璃,其与有机玻璃相比,具备更强的防弹能力。第三,材料组合方式。防弹玻璃由多种材料组成,不同的组成方式,最终玻璃的组成性能也不同,其中有机质材料使用所占的比例越大,则玻璃的的防弹性能就越高。第四,射入角度的不同。在实际使用的过程中,外界爆炸物或者子弹射入的角度越大,玻璃对其的分散能力就高,玻璃自身受到的损害也就越小。
通过以上分析能够看出,防弹玻璃在实际应用的过程中,影响其自身使用性能的因素较多,因此需要相关人员根据电缆隧道超高压电缆接头的实际情况,对其进行深入研究,这种方式能够在保证防弹玻璃实际应用性能的同时,将电缆隧道超高压电缆接头防爆盒的作用充分发挥出来,降低电缆隧道超高压电缆接头发生火灾爆炸的概率,保证电缆隧道形式的安全性和有效性。另外,将防爆玻璃与电缆隧道超高压电缆接头智能控制系统相互结合,也能够对整个电缆隧起到有效的安全保护,使整个系统能够保持安全稳定运行的状态,提升供电生产效率,促进我国经济发展[5]。
结论:综上所述,我国电缆隧道超高压电缆接头一旦出现爆炸或者火灾,将会对整个电缆隧道产生严重影响,甚至造成人员伤亡。因此在控制这类现象的过程中,可以将防弹玻璃应用在其中,根据实际情况合理选择防弹玻璃的型号,保证整个电缆隧道的运行安全,促进我国电缆隧道的发展。
参考文献:
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论文作者:胡先伟
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/3
标签:防弹玻璃论文; 电缆论文; 隧道论文; 玻璃论文; 过程中论文; 火灾论文; 性能论文; 《防护工程》2019年第4期论文;