高壓細水霧滅火系統(tǒng)在涂裝車間的應用
〖摘要〗汽車制造企業(yè)的涂裝車間由于生產工藝布局復雜,電氣設備較多,且大量使用油漆、烴類溶劑等可燃液體,火災危險性高;儲(調)漆間及噴漆房等作為防火重點區(qū)域,現(xiàn)場主要存儲和使用的揮發(fā)性涂料、溶劑多為甲、乙類可燃液體,一旦發(fā)生火災,會造成嚴重損失。因此,涂裝車間是汽車制造企業(yè)的重點防火車間。高壓細水霧滅火系統(tǒng)具有安全環(huán)保、用水量少、滅火性強、電氣絕緣、安裝維護方便等特點,本文通過對涂裝車間火災危險性分析及幾類消防自動滅火系統(tǒng)對比,解析高壓細水霧滅火系統(tǒng)在涂裝車間的應用。
〖關鍵詞〗涂裝車間;高壓細水霧滅火系統(tǒng);C02氣體滅火系統(tǒng);自動噴水滅火系統(tǒng)
隨著生活水平的提高,汽車已成為人們出行的主要交通工具,促使我國汽車行業(yè)得到快速發(fā)展涂裝車間作為汽車制造企業(yè)的重點防火車間,對消防系統(tǒng)的設置提出了更高、更嚴格的要求,以確保人員生命和設備財產的安全。因此,選用合適的消防滅火系統(tǒng)是實現(xiàn)有效防護和減少損失的關鍵,高壓細水霧系統(tǒng)也逐漸應用到噴涂車間。
涂裝車間火災危險性
涂裝工藝是汽車生產制造過程中至關重要的一道工序,它直接決定車體外觀,影響產品的銷售。完成整個噴漆過程的涂裝線通常由噴漆室、烘干區(qū)、修補區(qū)等設備設施組成。上述設備設施中以噴漆室的火災危險性最大,噴漆室內通常彌漫著霧化的油漆及揮發(fā)性溶劑,由于油漆、溶劑屬可燃液體,其燃點非常低(28 ℃、43 ℃),再加上噴漆作業(yè)有嚴格的潔凈度要求,室內通常相對封閉,內部有送排風系統(tǒng)和價值昂貴的機器人噴漆設備,人工段還有員工在此操作。這些部位一旦發(fā)生火災,通常是大面積轟燃,火勢迅速蔓延,火災控制難度大且容易帶來巨大的經濟損失和人身傷亡。另外,涂裝車間除了噴漆室,儲(調)漆間是儲存使用液態(tài)油漆、稀釋劑等易燃液體的主要場所,如果防護不好易發(fā)生火災,火勢會迅速蔓延,難于撲救
汽車制造企業(yè)發(fā)生的嚴重火災事故,大部分發(fā)生于涂裝車間。
高壓細水霧滅火系統(tǒng)簡介
高壓細水霧滅火系統(tǒng)是水滅火系統(tǒng)的一種新技術。在系統(tǒng)的應用與研究方面,歐美起步較早,在制定設計、施工及驗收規(guī)范的同時,還生產出了一系列專利產品,我國在2013年頒布了《細水霧滅火系統(tǒng)技術規(guī)范》(GB 50898一2013)技術標準
高壓細水霧滅火系統(tǒng),簡單的說就是采用非常高的壓力(10MPa以上),通過特殊噴頭將水激化成霧狀并噴向火源實施滅火的系統(tǒng)。它的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在冷卻效應、惰化效應和附加效應的滅火機理上。
冷卻效應:水是滅火中吸收熱量的最佳介質,當水被分解成許多小的水滴時,產生了巨大的作用表面積,它將吸收火焰中的熱量,將水的滅火性能與氣體的滲透性相結合。利用高壓細水霧滅火技術,所產生的細水霧較傳統(tǒng)的滅火技術有更大的作用面積和熱交換面積,它將破壞燃料的熱反應,冷卻火焰表面,同時霧滴會穿透火焰,大大提升了滅火效率。
惰化效應:高壓水霧通過蒸發(fā),水的體積增加到 1700倍,它稀釋了火源附件空氣中的氧氣,限制了火源向外的傳輸,高壓細水霧的擴散不僅可進人火源區(qū)而且可預防氧氣的流人。在高壓細水霧潛在能量
充分釋放后,完整的火源被藏在蒸發(fā)的水中,以便能使火災在幾分鐘內窒息熄滅。
附加效應:在滅火過程中,高壓細水霧滅火系統(tǒng)還會產生一些其他的滅火附加效應。一是高壓細水霧對煙霧、廢氣有凈化作用,使燃燒過程中產生的灰粒與霧滴粘和而得到清洗;二是由于類似于分離效果的作用,高壓細水霧可以減少火源對周圍物體的熱輻射,同時控制火勢,阻止火勢的擴散;三是降低電導率,特別是當使用純水時,細水霧導電率低,可用于電氣火災場所
高壓細水霧系統(tǒng)主要由噴頭、泵組單元、貯水箱、過濾器、安全閥、區(qū)域控制閥、信號反饋裝置、控制盤(柜)、供水管網及火災報警系統(tǒng)等構成。泵組單元由主泵、穩(wěn)壓泵、控制柜、水箱等
火災報警控制系統(tǒng)通過煙感、溫感或紅外火焰探測器探測火災信號,傳輸給報警控制器,山控制器發(fā)出指令開啟聲光報警器和區(qū)域控制閥組及相應的聯(lián)動系統(tǒng),全過程為自動控制
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高壓細水霧滅火系統(tǒng)工作原理
三、高壓細水霧滅火與其他滅火系統(tǒng)的性能對比
在高壓細水霧系統(tǒng)應用之前,汽車制造企業(yè)的涂裝車間多采用氣體滅火系統(tǒng)或自動噴水滅火系統(tǒng)(雨噴淋)保護,但這兩種保護系統(tǒng)應用于涂裝車間都存在一些問題和缺陷
氣體滅火系統(tǒng):以C02氣體滅火系統(tǒng)為例,C02氣體滅火系統(tǒng)是采用高壓將液化后的C02通過噴嘴噴向火源,在噴放過程中體積急劇膨脹并吸收大量的熱,同時稀釋空氣中的氧氣濃度達到窒息滅火的效果其弊端主要體現(xiàn)在以下幾個方面:一是其窒息作用雖能滅火,但在人員作業(yè)場所設置,容易導致人員傷亡,不適合在噴房區(qū)域使用;二是火災撲滅后,火火劑濃度降低,氧氣濃度恢復,燃燒物降溫不夠,極易復燃,且氣體滅火系統(tǒng)是一次噴放,不能反復使用;三是噴房區(qū)域多為隧道式,兩端由于車體運送需要開口很大,再加上底部為鏤空格柵,與風道、下水通道相通,氣體火火劑很容易從這些部位泄出,無法維持滅火濃度;四是氣體滅火規(guī)范對保護對象的耐火極限有相應的要求,噴房多為鋼結構,很難滿足其要求
自動噴淋系統(tǒng):以雨淋滅火系統(tǒng)為例,雨淋滅火系統(tǒng)是采用壓力將水通過噴頭噴向火源,形成傘狀水流,大范圍覆蓋著火源,以便降溫滅火其弊端有:一是雨淋滅火系統(tǒng)噴水量大,在達到理想滅火效
果的同時,也對噴房內的電氣設備進行了清洗,對設備影響巨大;二是噴房管路復雜,管道敷設和報警設備布置困難
高壓細水霧滅火系統(tǒng)在綜合了氣體滅火和自動噴水滅火系統(tǒng)的優(yōu)點同時,也有效避免了兩者的缺點。高壓細水霧的水滴直徑為25、200微米,每升水可轉化成2·5、巧00億個水霧顆粒,表面積可達 30、250,這使其吸熱性能遠遠高于自動噴水滅火系統(tǒng),能有效發(fā)揮冷卻和惰性作用,更好的隔離熱輻射;同時大量水霧稀釋了現(xiàn)場氧氣濃度,可產生于氣體滅火系統(tǒng)同樣的窒息作用。其主要優(yōu)勢:一是高壓細水霧對人體沒有絲毫傷害,車間設備檢修時也無需關閉系統(tǒng),可實施全天候保護;二是對防護空間的密閉要求較低;三是冷卻效應可避免發(fā)生復燃,且對被保護區(qū)域的耐火極限要求不高;四是能有效撲救低閃點火災,噴房和儲(調)漆間均能采用;五是耗水量小,且水霧顆粒小,能撲救電氣火災,保護精密儀器設備;六是管徑小,設備所占空間小,可有效節(jié)約空間,方便安裝。
由此看見,高壓細水霧滅火系統(tǒng)在安全性能、滅火性能、施工安裝等方面都優(yōu)于氣體滅火和自動噴水滅火系統(tǒng)四、系統(tǒng)設計
高壓細水霧滅火系統(tǒng)在涂裝車間多采用開式全淹沒系統(tǒng),局部地下風道口可用閉式噴頭保護?;馂陌l(fā)生時,無需延時啟動,使整個空間充滿水霧,系統(tǒng)響應時間應不大于30s,持續(xù)噴霧時間30min。該系統(tǒng)應采用自動/手動的控制方式,由消防中控室控制區(qū)域的控制閥。系統(tǒng)設計類似雨淋系統(tǒng),根據(jù)保護區(qū)域功能,可以將其劃分成若干個保護區(qū),這樣既可以保證發(fā)生火災時僅在著火區(qū)域噴灑,又能有效降低投人成本報警控制系統(tǒng)故障時,還可通過現(xiàn)場手動來啟動系統(tǒng),能夠在較短時間內啟動,從而減少損失。
儲(調)漆間、噴房區(qū)域設置的系統(tǒng)最小設計噴霧強度應不低于1.3L/min/nf,每個室體為一個保護區(qū)。
噴頭布置時應根據(jù)噴霧強度結合保護區(qū)面積進行計算,按間距要求布置。噴頭可安裝在格網方鋼框架中,一般噴頭間距不超過4m,噴霧管道及管件
應全部采用不銹鋼材質,高壓卡套連接。水泵設備、水箱及控制設備應設置在獨立房間內,水箱需兩路進水,并設置自動補水設施。控制系統(tǒng)也應設置兩套供電系統(tǒng),做到“一用一備"
火災報警系統(tǒng),應設置為兩路獨立的火災信號報警觸發(fā)啟動,設置警鈴、聲光報警器和噴灑指示燈。當使用聯(lián)動開啟區(qū)域控制閥時,消防控制中心能夠接收到壓力開關的反饋信號??刂票P應具有進行手、自動轉換功能,保護區(qū)現(xiàn)場應設置手動緊急啟動按鈕。另外,火警信號確認后,應能實現(xiàn)電控設備斷電、送排風的開啟和關閉、聲光報警設備開啟等相應的聯(lián)動要求。
綜上所述,高壓細水霧系統(tǒng)是汽車制造企業(yè)涂裝車間消防自動滅火系統(tǒng)的最佳選擇。不僅如此,在發(fā)動機熱試室、IT機房、檔案室等重點防火區(qū)域,高壓細水霧系統(tǒng)同樣具有安全環(huán)保、高效滅火、電絕緣性好、安裝簡便、維護方便等優(yōu)點。高壓細水霧滅火系統(tǒng)在國外已經有幾十年的研發(fā)和應用,近年來我國對高壓細水霧滅火系統(tǒng)的研究逐漸增多,人們對此系統(tǒng)的了解也有了更深刻的認識,在各個行業(yè)(汽車地鐵、圖書館、檔案館、數(shù)據(jù)中心等)也將會有越來越多的應用。
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