变电站穿墙套管防火隔墙板设计与耐火极限研究

为解决变电站穿墙套管部位的防火问题,以变电站10 kV穿墙套管为例,根据电压、墙体的设计厚度、最小安全净距的要求,提出了两套穿墙套管、防火隔墙板的构造设计和施工方案方案。通过ABAQUS软件对不同方案下的穿墙套管和防火隔墙板的耐火极限进行了计算分析,并对两种防火隔墙板的特点进行了比较。数据表明,方案1以岩棉板为保温隔热防火层,采取“外侧14 mm水泥纤维板+中间53.5 mm厚岩棉板+中间50 mm×50 mm×5 mm的方钢管(方钢管安装穿墙套管)+中间53.5 mm厚岩棉板+内侧14 mm厚水泥纤维板”的构造设计,可满足3 h耐火极限,在ISO标准火灾作用3 h下,隔墙板背火面平均升温仅为20℃~27.4℃,中部方钢管的温度为530℃~550℃,能够保证穿墙套管的安全而不至于脱落。方案2采用SiO2气凝胶为保温隔热防火层进行了计算分析,模拟测试结果显示其厚度须≥70 mm,防火隔墙板采用“外侧14 mm水泥纤维板+中间70mm厚+内侧10 mm厚钢板(钢板安装穿墙套管)”的构造设计,满足3 h耐火极限后,背火面平均温升仅为104.8℃,安装穿墙套管的钢板在3 h火灾作用下不会发生软化变形。总之,两套方案均可为同类工程项目提供有意义的参考,且SiO2气凝胶保温板隔墙板为新型绿色建材,有效降低了墙体厚度、减轻墙体重量,可推广应用至配电室装配式墙体。