火灾背景

缆索是桥梁的主要承重传力的构件，包括悬索桥、斜拉桥和拱吊桥等的主缆、吊索和斜拉索。其安全耐久性关乎着桥梁的正常使用和整体安全，缆索结构是桥梁的生命线。

全国汽车保有量达3.10亿辆，汽车驾驶人约4.54亿人，中国燃油车火灾事故概率为0.01~0.02%，火灾已成为桥梁的新生灾害。

火灾包括：人为燃烧破坏的火灾、新能源车辆自燃、油罐车事故火灾、施工用电火灾、交通事故火灾、景观照明、电路火灾、雷电火灾......

事故时间	桥梁名称	火灾原因
2023年12月	江门银洲湖特大桥	小汽车自燃
2023年01月	石家庄滹沱河特大桥	景观灯带起火
2022年09月	安徽金寨船冲高架桥	油罐车追尾
2022年03月	江津白沙长江大桥	涂装作业燃烧
2021年04月	苏通大桥	两车追尾
2021年03月	南沙大桥	客车自燃
2020年10月	承德收费站斜拉桥	原因不明
2020年07月	武汉白沙洲大桥	货车自燃
2020年06月	八卦洲大桥	轿车起火
2019年04月	江阴大桥	客车发动机起火
2018年03月	鄂黄长江大桥	货车自燃
2017年05月	大胜关大桥	油罐车起火
2017年04月	栖霞山长江大桥	大客车自燃
2016年10月	泰州大桥	三车连环相撞
2014年10月	郴州赤石特大桥	施工焊渣掉落起火
2014年10月	广东番禺大桥	货车自燃
2011年11月	哈尔滨四方台大桥	交通事故
2011年01月	温州大桥	小轿车自燃
2009年04月	芜湖长江大桥	客车起火
2008年12月	广东鹤洞大桥	景观灯起火

火灾是缆索安全的巨大威胁，油罐车和新能源车辆发生火灾时其喷射火焰温度上升快、温度高，瞬间可达1400℃。

火灾发生时缆索在无防火保护状态下，钢丝温度10分钟内达到1000℃以上。

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• 桥梁缆索受热至550℃后强度和硬度大幅衰减40%。

  缆索在张力转态下很快断裂，且形成连锁反应。

  桥梁缆索一旦失效，造成非常惨重的安全事故和经济损失。

  一般缆索受热温度低于300°C时，其抗拉强度才不会受温度产生明显影响。

防火技术

什么是气凝胶？

气凝胶是由胶体粒子或高聚物分子相互聚结构成纳米多孔网络结构，并在孔隙中充满气态分散介质的一种高分散固态材料。

气凝胶的参数

• • 最低的密度的固体：3.55kg/m³
  • 最小的孔径：1~100nm
  • 最高的孔洞率：80%~99.8%
  • 最低的声传播速度：＜70m/s
  • 最高的比表面积：200~1000㎡/g
  • 超疏水性：增水率＞99%
  • 最低的热导率：常温常压下可达0.013w/m·k
  • 极优的防火性能：防火等级A1级，烟雾等级AQ1级

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气凝胶的特性

• 无对流效应：气凝胶气孔为纳米级，内部空气失去自由流动能力。

  无穷多遮挡板效应：纳米级气孔，气孔壁无穷多，辐射传热降至最低。

  无穷长路径效应：热传导沿着气孔壁进行，而纳米级气孔壁无限长。

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气凝胶层是将纳米多孔SiO2气凝胶与粘结剂相结合，复配空心玻璃微球、碳基隔热材料技术，具有高比表面积、高孔隙率、低密度和低导热性的纳米材料特性。

气凝胶防火层

气凝胶防火层厚度仅3毫米。缆索直径130毫米为例，1.6公斤/米，几乎不增加缆索负荷，不改变缆索形状，不影响缆索气动外形。

气凝胶层防火原理

气凝胶防火层配方设计具有：◭ 隔热   ◭ 反射   ◭ 吸收

• 极低的热导率
• 用薄的涂层大大的降低热传导和热辐射，取得极好的隔热效果

防火效果

当火灾发生时，气凝胶防火层能将桥梁缆索钢丝2小时内控制温度170℃以下，给救火留出宝贵时间，守护大桥的安全。

• 测试项目	测试结果
  灼烧60分钟时温度	样品表面：804.7℃
  	样品内部：63.5℃
  灼烧90分钟时温度	样品表面：804.7℃
  	样品内部：91.7℃
  灼烧120分钟时温度	样品表面：807.6℃
  	样品内部：146.9℃
  内部温度达到300度的时间	275min

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  SGS报告耐火性能测试曲线图

气凝胶防火层非常致密，对缆索包裹性非常好，隔绝腐蚀性因子侵入，给缆索钢丝提供防腐保护。即使在PVC保护套上的粘结力大于6兆帕。

气凝胶防火层经过千万次震动疲劳测试无开裂、脱落，粘结力、防火性能无衰减。张力状态下的燃烧实验，防火性能不受影响。

气凝胶防火层经过一系列理化性能加速实验，能经受长年累月四季的更替，日晒雨淋的侵蚀，长效保护桥梁缆索的安全。

理化性能项目	技术指标
耐曝热性	720h试验后无起层、脱落、空鼓、开裂现象
耐湿热性	504h试验后无起层、脱落现象
耐冻融循环性	15次试验后无开裂、脱落、起泡现象
耐酸性	360h试验后无起层、脱落、开裂现象
耐碱性	360h试验后无起层、脱落、开裂现象
耐盐雾腐蚀性	30次试验后无起泡，明显的变质、软化现象
耐紫外线辐照性	60次试验后无起层，开裂、粉化现象

※ 经过以上测试后，隔热效率无衰减