軋機消防之二氧化碳氣體滅火系統(tǒng)
發(fā)布日期:2021-07-28 瀏覽量:663
前言
隨著國內(nèi)經(jīng)濟的高速發(fā)展,鋁箔產(chǎn)品越來越廣泛地應用于汽車空調(diào)、醫(yī)療包裝、食品軟包裝等領域。為了滿足日益增長的鋁箔需求,鋁箔生產(chǎn)企業(yè)的軋機幾乎滿負荷運行。然而,一旦軋機發(fā)生火災,沒有得到有效控制,將嚴重損壞軋機、建筑構件、廠房屋頂?shù)溶垯C附近的設備,如驅(qū)動電機、電子控制系統(tǒng)、軋機操作臺等。,企業(yè)將因恢復生產(chǎn)而遭受巨大的經(jīng)濟損失。因此,有必要建立穩(wěn)定、可靠、靈敏、有效的滅火系統(tǒng),這也是鋁箔制造商和我們工程設計師的共同目標。
軋機火災分析
軋機火災滿足燃燒的三個必備條件,可燃物,如軋制油、棉紗、膠管等;氧化劑,即空氣中的氧氣;引火源,如摩擦生熱、斷帶打火、靜電、明火等。
鋁軋機在高速運轉(zhuǎn)時通常采用窄餾份的煤油作為軋制油進行冷卻和潤滑,為滿足工藝需要,軋制油還會加熱到30-55℃。在軋制過程中,隨著溫度的進一步升高,會產(chǎn)生高濃度的油蒸汽,使整個軋機處于油蒸汽的包圍之中。當油霧發(fā)生器油位、油壓、風壓、溫度異常或油霧發(fā)生器與軸承箱的連接管路不通暢,導致潤滑不良,會產(chǎn)生運動部位發(fā)熱而引發(fā)火災;當軋機出現(xiàn)機械故障或鋁箔坯料厚度不均勻時,容易產(chǎn)生斷帶打火,也極易引發(fā)火災;當軋機本體與集油盤中的碎鋁片清理不及時,軋機本體、管道油箱等接地不良或基礎油和添加劑選擇不合理都容易產(chǎn)生靜電,從而引發(fā)火災。
軋機火災具有突發(fā)性、頻率高、蔓延快、火災難控制、破壞性強等特點。
滅火系統(tǒng)的選用
根據(jù)軋機火災的特點,我們選擇低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)作為主要的滅火方式,該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:
滅火效率高
軋機火災比較復雜,A類、B類和電氣火災并存,二氧化碳對其都具有良好的滅火能力。低壓二氧化碳存儲溫度低,呈氣液兩相并存狀態(tài),滅火時噴出的液態(tài)二氧化碳會迅速氣化,吸收大量的熱量,使得保護對象溫度急劇下降同時隔絕軋機周圍的氧氣,使火災熄滅。經(jīng)多次實踐檢驗,撲滅軋機火災效果很好。
清潔、不產(chǎn)生二次災害
采用低壓二氧化碳自動滅火系統(tǒng)不會由于滅火而引發(fā)次生災害,如對設備產(chǎn)生較大的水漬、腐蝕等。對軋機噴射的二氧化碳可通過自然排風進行排除,對潤滑油庫、液壓泵站及地下通道區(qū)域噴射的二氧化碳可通過機械排風進行排除。滅火后清理現(xiàn)場方便,對設備檢查維修后可立即投入生產(chǎn)。
占地面積小、操作維護方便
低壓二氧化碳自動滅火系統(tǒng)不需要大量的儲瓶,占地面積小而且集中,方便操作手應急啟動時迅速準確的啟動滅火系統(tǒng)。采用低壓二氧化碳系統(tǒng)可考慮設置軋機多次滅火的藥劑量,因此不需要頻繁的充裝,比較適合軋機頻繁的工藝火災。
另外,軋機屬于精密貴重機器,火災造成的經(jīng)濟損失巨大,因此美國鋁業(yè)(ALCOA)的企業(yè)消防標準還規(guī)定,增置一套雨淋系統(tǒng)作為軋機的備用滅火方式,當二氧化碳處于故障或隔離狀態(tài)時,雨淋系統(tǒng)自動切換到工作狀態(tài)。由于國內(nèi)使用雨淋系統(tǒng)撲滅鋁箔軋機火災的成功案例較少,其可靠性和必要性還有待進一步考證。
軋機CO2工程設計經(jīng)驗
CO2系統(tǒng)下的保護區(qū)劃分
常規(guī)軋機通常分為4個保護區(qū):軋機其地坑區(qū)、過濾機區(qū)、煙道區(qū)油霧凈化裝置區(qū)(或全油回收裝置)、地下油庫及泵閥站區(qū)。某些軋機有專門的卷材進出口地坑,當該地坑較長,所需的滅火劑用量較大時,可單獨作兩個保護區(qū)。如果有合卷機,合卷機宜設置一個獨立的保護區(qū)。另外設置一套軟管卷盤置于軋機附近易于接近的位置,方便操作手靈活機動的撲滅初期火災。
滅火劑用量計算
大家可以參看《二氧化碳滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》,GB50193-93。其中軋機、過濾機按照局部應用方式計算;煙道、地下油庫、卷材進出口坑道按照全淹沒方式計算。物質(zhì)系數(shù)取1,即CO2的設計濃度是34%。
CO2噴嘴的布置要求
保護區(qū)內(nèi)的每個區(qū)域都要覆蓋到,尤其是軋機和過濾機。因為他們是局部應用滅火方式,靠CO2滅火劑直接作用于著火點撲滅火災的,一旦有盲區(qū),可能導致滅火的失敗。過濾機分為控制區(qū)、濾布區(qū)、垃圾斗區(qū),每個區(qū)都要設置噴嘴。軋機分煙罩、機架、軋機地坑三部分,每部位都要設置噴嘴,另外防止火災的蔓延,煙道防火閥后、軋機兩側(cè)龍門架的卷簾門處、軋機煙罩上空也要布置噴嘴。
施工注意要點
CO2主管道布置要貼墻、沿柱子架設,在進軋機之前最好分成比較細的支管,方便軋機內(nèi)部施工。大家知道軋機內(nèi)各種油管路、電氣線路錯綜復雜、空間非常狹小,大號管鉗在其中無法使用,因而軋機內(nèi)避免使用較粗的管道。部分軋機的兩側(cè)煙罩是可以吊起的,因此進入兩側(cè)煙罩的管道上應設置一只活接頭,方便拆卸。
另外軋機管道施工不像一般民用消防那么簡單規(guī)整,在設計階段很難把尺寸確定準確,因此施工階段需要現(xiàn)場量尺寸、場外預制,再進場組裝。
報警控制方式
火災報警系統(tǒng)
除軋機控制室以外的幾乎所有區(qū)域,因為環(huán)境惡劣,應采用防爆桿式定溫探測器,報警溫度為華氏194度(攝氏90度)。該探測器的溫度敏感元件由具有高膨脹系數(shù)的鋼管和具有低膨脹系數(shù)的弓形片部件組成。當介質(zhì)溫度變化時,鋼管膨脹或收縮,從而改變弓形片部件的幾何形狀,使觸點閉合或斷開,輸出一個開關量信號,通過監(jiān)視模塊輸入報警主機。
為了安全可靠,方便查明著火部位和檢修,各保護區(qū)內(nèi)的探測器和模塊最好一一對應。如果實在為了節(jié)省成本,筆者認為只有地下油庫可以只設兩只探測器模塊。
滅火控制系統(tǒng)
滅火控制分為自動、電氣手動、機械應急操作。電氣手動方式,宜將啟動、停止按鈕在軋機各操作臺上集中放置,并做清晰標識。每個保護區(qū)設置一個光報警燈,共同使用一個警號。為了避免火情時的誤操作,停止按鈕上要加保護罩。
另外在廠房的疏散出口宜設置二次噴射的按鈕。當軋機火災沒得到有效控制,需要二次噴射,但人員已無法靠近軋機操作臺時,可以在疏散口遙控釋放。這也是美鋁企業(yè)通過實際滅火經(jīng)驗總結出的一種控制方式,筆者認為非常合理。
另外,根據(jù)規(guī)范要求,CO2噴灑前應延遲30秒。但是軋機火災蔓延迅速,火災損失巨大,有些電控線路可能會在30秒內(nèi)燒壞,所以軋機、過濾器、煙道都沒有延遲。任何探測器一旦動作,立即噴灑CO2滅火。地下油庫和全油回收裝置是人們經(jīng)常進出的地方,應嚴格執(zhí)行30s的延遲疏散時間。
為了方便集中控制,報警主機一般放置在軋機控制室內(nèi)。
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