鋁加工廠軋機(jī)用軋制油的消防設(shè)計(jì)

張 毅

(中色科技股份有限公司，河南洛陽 471039)

0 引言

目前，國內(nèi)鋁板帶箔的生產(chǎn)線設(shè)計(jì)傳承了既有的工藝設(shè)計(jì)方法。鋁板帶箔生產(chǎn)工藝有三種:1)半連續(xù)鑄造—熱軋—冷軋—箔軋;2)輥式連鑄軋供坯—冷軋—箔軋;3)帶式連鑄連軋供坯—熱軋—冷軋—箔軋。不論哪種工藝，冷軋和箔軋都是必不可少的。在冷軋和鋁箔軋制過程中，軋機(jī)的工作原理:將鋁帶材置于軋機(jī)兩個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的鋼制軋輥之間，通過施加軋制力使鋁帶變形。在這一過程中，由于軋輥與鋁材之間產(chǎn)生高溫和摩擦，為保證生產(chǎn)平穩(wěn)持續(xù)地進(jìn)行，通過高壓噴嘴將軋制油噴射至軋輥與鋁材表面進(jìn)行潤滑、冷卻。噴出的軋制油絕大部分經(jīng)軋機(jī)下方的集油槽及管路收集到軋制油污油箱，再經(jīng)過過濾后送回到軋機(jī)凈油箱再重復(fù)使用。另一部分軋制油以油霧和蒸汽的形式通過排煙風(fēng)機(jī)的煙道排出，采用先進(jìn)的軋制油油霧凈化回收系統(tǒng)，將油霧收集、凈化，回收的軋制油送回油箱重復(fù)使用。國內(nèi)許多項(xiàng)目軋機(jī)均從德國、奧地利、英國等國家引進(jìn)，即使國內(nèi)設(shè)備，也采用的是歐美技術(shù)。為此，在工程設(shè)計(jì)中，包括軋制油循環(huán)系統(tǒng)在內(nèi)的設(shè)備布置嚴(yán)格按國內(nèi)外設(shè)備廠商的要求進(jìn)行。按照國內(nèi)外常規(guī)做法，冷軋及鋁箔軋機(jī)的軋制油箱、全油回收的油箱布置在車間的軋制輔跨內(nèi)，并與廠房相通，每個(gè)油箱容積為幾十甚至幾百立方米。由于與GB 50016-2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范第3.3.11條(強(qiáng)制性條文)相違背，且在施工圖消防設(shè)計(jì)審查中，基本上是不能通過審查。因此，本文想通過對相關(guān)工藝流程、軋制油材料、消防規(guī)范及相關(guān)行業(yè)的消防規(guī)范及設(shè)計(jì)原則進(jìn)行綜合分析、比對和解讀，在理論上解決設(shè)計(jì)與規(guī)范間的沖突。

1 綜合分析

1.1 材料分析

國內(nèi)外各加工企業(yè)采用的軋制油是以石蠟基原油相應(yīng)餾分經(jīng)高壓催化加氫飽和煉制的，特點(diǎn)是低硫、低芳、低氣味、低灰分，具有良好的潤滑冷卻能力，對液壓油和添加劑具有良好的溶解能力，兼有全正構(gòu)烷烴和異構(gòu)烷烴的優(yōu)點(diǎn)。針對軋制速度高，退火后表面無油斑的要求，軋制油需要具有粘度低，穩(wěn)定性、流動(dòng)性和導(dǎo)熱性好、餾程窄等特點(diǎn)。同時(shí)，為減少軋制中火災(zāi)的發(fā)生，要求軋制油的閃點(diǎn)盡可能高。目前常用的軋制油的閃點(diǎn)為76℃～85℃，其主要成分為煤油，屬丙類油品。

1.2 規(guī)范分析

根據(jù)GB 50016-2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范第3.3.11條(強(qiáng)制性條文)，“廠房內(nèi)丙類液體中間儲罐應(yīng)設(shè)置在單獨(dú)房間內(nèi)，其容積不應(yīng)大于1 m3。設(shè)置中間儲罐的房間，其圍護(hù)構(gòu)件的耐火極限不應(yīng)低于二級耐火等級建筑的相應(yīng)要求，房間的門應(yīng)采用甲級防火門”。因此，在軋制油的使用和回收上，既要有滿足其工藝布局的合理性，也要有滿足國家法律文件的必要性。

1.3 通常做法分析

在既往的工程設(shè)計(jì)中，為防止火災(zāi)，保證安全生產(chǎn)，針對軋機(jī)用軋制油的防火措施:

1)在軋制過程中，在軋機(jī)區(qū)設(shè)計(jì)了排煙罩及機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，確保油霧及時(shí)排除。

2)在軋機(jī)區(qū)、軋制油地下室、軋機(jī)主地溝、軋制油過濾間、油霧凈化回收裝置設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及CO2自動(dòng)滅火系統(tǒng)，當(dāng)可能發(fā)生火災(zāi)時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)報(bào)警，自動(dòng)噴射CO2滅火。

3)油地下室設(shè)有防火門，送排風(fēng)口均設(shè)置防護(hù)閘門。

即使采取以上防火措施，依然無法很好滿足規(guī)范中的相關(guān)要求。

1.4 相關(guān)行業(yè)規(guī)范對比分析

GB 50414-2007鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范相關(guān)行業(yè)的防火設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)條文，如:6.12.3條，丙類液壓、潤滑油品站(庫)可設(shè)在其所屬設(shè)備或機(jī)組附近的地下室內(nèi)。該條文實(shí)際上是從工藝上肯定了軋制油品站、庫必須設(shè)置在所屬設(shè)備或機(jī)組附近的地下室內(nèi)。7.0.1條，下列場所應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng):……5、地下液壓站、地下潤滑油站(庫)、地下油管廊、地下儲油間;距地坪標(biāo)高大于24.0 m且油箱總?cè)莘e不小于2 m3的平臺上的封閉液壓站房;距地坪標(biāo)高24.0 m以下且油箱總?cè)莘e不小于10 m3的地上封閉液壓站和潤滑油站(庫);8、不銹鋼冷軋機(jī)區(qū)、修磨機(jī)區(qū)(含機(jī)艙、機(jī)坑、附屬地下油庫和煙氣排放系統(tǒng))……該條文實(shí)際上是從防火措施上保證了軋制油品站、庫設(shè)置在所屬設(shè)備或機(jī)組附近的地下室內(nèi)的安全性。該規(guī)范是在GB 50016-2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范基礎(chǔ)上，編制的一部專業(yè)防火規(guī)范。由于鋼鐵加工與鋁加工在工藝上有相似的地方，在既往的鋁加工設(shè)計(jì)中，軋制油地下室亦均設(shè)在廠房中、軋機(jī)附近的地下室內(nèi)，依靠重力回收利用軋制油。

2 結(jié)論

規(guī)范是國家法律的延伸，違反規(guī)范就是違法，違反規(guī)范強(qiáng)制性條文的設(shè)計(jì)就是不合格設(shè)計(jì)，其后果對單位和個(gè)人影響重大。因此，需要重新對生產(chǎn)工藝、法律法規(guī)進(jìn)行分析，提出合情合理的解決方法，以指導(dǎo)設(shè)計(jì)。以下就四個(gè)方案、四種方式嘗試解決目前存在的矛盾，并列出其優(yōu)缺點(diǎn)以供探討。

方案一:針對條文中“丙類液體”，可在設(shè)計(jì)實(shí)施過程中，在工藝和設(shè)備允許的情況下，采用復(fù)合型潤滑乳液替代軋制油，以降低軋制液火災(zāi)危險(xiǎn)性，類別為丁類或戊類。

由于乳液是油以細(xì)小的液珠形態(tài)分散于水中形成的膠狀液體，油和水是兩種互不相溶的液體。即使有乳化劑來降低油、水界面的表面張力，促進(jìn)乳化狀態(tài)的形成和提高乳液的穩(wěn)定性，但受溫度影響，穩(wěn)定性較差，乳液液面有皂化物析出，降低乳液實(shí)際濃度。目前，有較好穩(wěn)定性的該種產(chǎn)品基本采用進(jìn)口產(chǎn)品，成本較高。

方案二:針對條文中的“廠房中”?？蓪⑺写嬖诖笥? m3軋制油的地下室、地上房間以防火墻分隔到廠房以外貼建，軋制油的運(yùn)輸采用電泵管送，在防火墻處設(shè)置止火閥，并與消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)。在儲油空間內(nèi)采用設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及CO2自動(dòng)滅火系統(tǒng)。該方案需要工藝及設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。雖然，冷軋機(jī)及鋁箔軋機(jī)一直以來就是就近布置軋制油地下室、過濾間、油霧凈化等裝置;無論是國內(nèi)還是國外都是如此;但是在國內(nèi)實(shí)行強(qiáng)制審批的前提下，還是應(yīng)該首先遵守國家法律，做一些工藝上的修改。

方案三:針對條文中的“中間儲罐”。沒有相應(yīng)的定義，根據(jù)石油化工中的中間儲罐的性質(zhì)來推斷，中間儲罐為主生產(chǎn)環(huán)節(jié)上的過程存儲空間，而軋制油的使用和收集不是主生產(chǎn)環(huán)節(jié)上用于生產(chǎn)的反應(yīng)罐，而是用來回收、凈化、循環(huán)使用的，屬于輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)。該種方案僅對于條文詞匯進(jìn)行一定深度解讀，沒有明確的條文依據(jù)。

方案四:如果將丙類液體罐，單純視為用于儲存丙類液體的儲罐，則根據(jù)GB 50016-2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范第4.2.1條，甲、乙、丙類液體儲罐(區(qū))及乙、丙類液體桶裝堆場與建筑物的防火間距，不應(yīng)小于表1的規(guī)定。

表1 建筑物的防火間距表

將所有存有軋制油油罐的地下室、地上房間脫離到廠房以外12 m～15 m處建設(shè)。該方案能夠在法律條文上滿足對消防設(shè)計(jì)的要求，但是增加生產(chǎn)運(yùn)輸成本、土地成本。

3 結(jié)語

以上通過對既有工藝設(shè)備布局的描述、軋制油材料的描述，以及對法律條文的分析，相似生產(chǎn)行業(yè)相關(guān)規(guī)范的了解，總結(jié)出上述四種解決問題的方案，以求解決當(dāng)下工藝布局及消防設(shè)計(jì)間的矛盾，一家之言，以供探討。更希望國家法律條文有針對鋁加工行業(yè)用軋制油的使用、回收等專業(yè)的法律條文。

[1]GB 50414-2007，鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[2]GB 50016-2006，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].