一起不銹鋼冷軋生產(chǎn)線火災(zāi)的調(diào)查

王 靜 波

(太原市城北公安消防大隊(duì),山西 太原 030003)

一起不銹鋼冷軋生產(chǎn)線火災(zāi)的調(diào)查

王 靜 波

(太原市城北公安消防大隊(duì),山西 太原 030003)

通過對(duì)一起不銹鋼冷軋工藝生產(chǎn)線火災(zāi)的調(diào)查，介紹了不銹鋼冷軋的生產(chǎn)工藝流程，并對(duì)起火時(shí)間、起火點(diǎn)、火災(zāi)原因進(jìn)行了分析確定，提出了針對(duì)性的防范對(duì)策，對(duì)類似的火災(zāi)調(diào)查有一定的借鑒意義。

冷軋工藝，火災(zāi)，防范對(duì)策

2013年5月20日4時(shí)35分許，山西太鋼冷軋工藝生產(chǎn)線發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)造成廠房過火面積1.2萬(wàn)余平方米，火災(zāi)燒損不銹冷軋廠房4號(hào)冷線酸洗線部分生產(chǎn)設(shè)備、建材，造成經(jīng)濟(jì)損失170余萬(wàn)元。

1 起火廠房的基本情況

太鋼不銹鋼冷軋廠是世界上規(guī)模最大、自動(dòng)化程度最高的不銹鋼生產(chǎn)廠，其寬幅生產(chǎn)系統(tǒng)2007年6月建成投產(chǎn)，該廠房建筑結(jié)構(gòu)為高低跨布局，單間結(jié)構(gòu)。單跨間距30 m，頂部鋼梁結(jié)構(gòu)刷有防火涂料，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，耐火等級(jí)高。廠房建筑面積近14萬(wàn)m2，長(zhǎng)693 m，寬204 m，共有18個(gè)出入口，房頂最高36 m，最低18 m，廠房四周均有5 m寬的消防通道。廠房房頂每隔15 m設(shè)置有一條采光帶，采光帶長(zhǎng)25 m，寬1.8 m。材質(zhì)為FRP增強(qiáng)纖維玻璃鋼。車間內(nèi)除著火設(shè)備酸槽及酸槽內(nèi)膠輥為可燃材料外，其他單間均為鋼材加工，可燃物少。

2 起火經(jīng)過

5月20日凌晨4時(shí)35分許，不銹冷軋廠房4號(hào)冷線尾部崗位人員孟某突然發(fā)現(xiàn)4號(hào)冷線酸洗平臺(tái)電解硝酸槽區(qū)域冒出濃煙及火焰，馬上通知當(dāng)班班長(zhǎng)荊某，荊某即報(bào)告調(diào)度室李某，李某立即向消防隊(duì)報(bào)警。公安消防指揮中心接警并調(diào)集最大力量趕赴現(xiàn)場(chǎng)撲救火災(zāi)。與此同時(shí)，當(dāng)班班長(zhǎng)荊某組織人員撤離、切斷相關(guān)閥門和停止相關(guān)生產(chǎn)作業(yè)區(qū)段，以及組織迎接消防隊(duì)到場(chǎng)等工作。

3 生產(chǎn)工藝流程

3.1 冷軋寬幅生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝流程

原料線→軋機(jī)→冷線→平整→精整。

共有13條生產(chǎn)機(jī)組，發(fā)生火情的機(jī)組是4號(hào)冷線，該線為酸洗線，高5層，全長(zhǎng)400 m。

3.2 四號(hào)冷線工藝流程

開卷→脫脂→活套→退火→酸洗→拉矯平整→卷取。

冷軋后的不銹帶鋼在本機(jī)組進(jìn)行退火、酸洗以及平整，生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的不銹鋼卷。

3.3 酸洗原理

在酸槽內(nèi)對(duì)浸泡在硝酸溶液中的鋼帶去除氧化鐵鱗，具體原理是電解電流通過鋼帶時(shí)在鋼帶表面形成微觀爆破效應(yīng)，將鋼帶表面的鐵鱗震松、脫落，從而達(dá)到鋼帶表面處理的目的(使鋼帶由黑變白)。電解電流范圍在0 A～9 500 A(極限)。5月20日夜班4號(hào)冷線生產(chǎn)線共配備生產(chǎn)人員10人，當(dāng)班按照生產(chǎn)計(jì)劃生產(chǎn)，連續(xù)生產(chǎn)6種規(guī)格鋼卷，鋼帶寬度、厚度及速度均在工藝范圍之內(nèi)。

4 火災(zāi)事故調(diào)查情況

4.1 查明起火時(shí)間

據(jù)火災(zāi)第一目擊人孟某(著火時(shí)在廠房尾部操作室，第一時(shí)間將火情通知當(dāng)班班長(zhǎng))證實(shí)，其在20日凌晨4時(shí)30分許，發(fā)現(xiàn)4號(hào)冷線酸洗平臺(tái)電解硝酸槽區(qū)域發(fā)生了火情，火勢(shì)比較猛烈。根據(jù)4號(hào)冷線工藝段酸洗的速度曲線圖、火災(zāi)線形感溫探測(cè)、消防監(jiān)控室等工作圖例、動(dòng)作時(shí)間等，查證相關(guān)證人證言，綜合判斷起火時(shí)間為5月20日4時(shí)35分許。

4.2 起火部位分析

該火災(zāi)中被燒建筑物為鋼結(jié)構(gòu)廠房。15號(hào)門28E- 48E立柱、16號(hào)門33E- 48E立柱、17號(hào)門40E- 48E立柱房頂過火燒損(廠房自西向東的每列立柱按照ABC…排列)。15號(hào)門北面88 m 4號(hào)冷線操控臺(tái)1層，2層活套(鋼結(jié)構(gòu)電纜夾層兼過道)未過火，3層，4層的酸槽以及5層空跑段底部過火燒毀嚴(yán)重。31E-37E立柱西側(cè)的4層，5層(酸洗部分)外側(cè)部分燒損變形。31E-37E立柱對(duì)面外側(cè)3層～5層(酸洗部分)鋼柱部分過火變色，硝酸槽部分的鋼柱過火變色程度大于其他部分。

酸洗段支撐槽體的31E-37E鋼柱(對(duì)應(yīng)31E-37E立柱)全部過火，其中31E-33E鋼柱煙熏濃重，34E-36E鋼柱過火、變色。

綜合火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)工人詢問筆錄等判定：起火部位位于不銹冷軋廠4號(hào)冷線生產(chǎn)線硝酸槽段(31E-34E立柱之間)。

4.3 起火點(diǎn)分析

細(xì)項(xiàng)勘驗(yàn)證實(shí)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)痕跡，對(duì)燒損最嚴(yán)重的4號(hào)冷線硝酸工藝段(31E-34E立柱)從北向南進(jìn)行細(xì)項(xiàng)勘驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)2號(hào)硝酸槽底部完全燒毀，連接硝酸槽的4組電解柜燒損程度比1組，2組，3組燒損嚴(yán)重，1組，4組燒損程度相對(duì)較輕。硝酸槽、混酸槽外封閉的酸槽蓋、絕緣箱、刷輥(上述器件材質(zhì)均為可燃的PPH)全部過火燒毀。4組電解柜內(nèi)部構(gòu)造一樣，分別由14根銅導(dǎo)線與酸槽下方電極板連接，第3組，4組電解柜內(nèi)銅導(dǎo)線的燒損程度重于第1組，2組。酸槽部位的4層，5層鋼板全部過火燒毀變形，見圖1。在2號(hào)硝酸槽的熔斷線路上現(xiàn)場(chǎng)提取了大量熔珠和電線粘連痕跡，通過電纜痕跡燒損程度、外觀、顏色等綜合比對(duì)，確定第3組電解柜接通的3號(hào)電極板連線處為起火點(diǎn)，并提取3號(hào)電纜接線銅板及其連接線物證(見圖2)，進(jìn)行了電氣火災(zāi)痕跡物證技術(shù)鑒定，鑒定結(jié)論為熔痕均為電熱作用形成的(見圖3)。

4.4 起火原因分析

根據(jù)火災(zāi)環(huán)境勘查、初步勘查、細(xì)項(xiàng)勘查，結(jié)合火災(zāi)痕跡物證技術(shù)鑒定，及書證、人證等，判定起火原因如下。

當(dāng)天廠房除當(dāng)班人員正常值班外，未發(fā)現(xiàn)外來(lái)可疑人員出入，可以排除掉人為縱火。

當(dāng)天機(jī)組在正常生產(chǎn)時(shí)未安排人員動(dòng)火作業(yè)及檢修，生產(chǎn)線速度運(yùn)行正常未發(fā)生故障，故可排除因檢修動(dòng)火作業(yè)及生產(chǎn)運(yùn)行異常造成的著火。通過現(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)4號(hào)冷線硝酸槽電解中部(2號(hào)硝酸槽)酸槽損壞最為嚴(yán)重，結(jié)合目擊者最初發(fā)現(xiàn)冒煙起火的地方也是4號(hào)冷線電解硝酸槽中部。根據(jù)當(dāng)班生產(chǎn)規(guī)格及對(duì)電解硝酸槽內(nèi)環(huán)境分析認(rèn)為：在硝酸電解槽中隨著鋼帶速度、厚度變化，鋼帶張力也隨之變化，導(dǎo)致鋼帶在電解槽中上下波動(dòng)。

因此綜合以上因素分析，此次起火原因?yàn)椋涸?號(hào)電解槽中由于帶鋼速度、厚度及張力變化，引起運(yùn)行中的鋼帶波動(dòng)，波動(dòng)的鋼帶碰動(dòng)電極板，造成第三組電解柜接通的3號(hào)電極板與電纜連接處的接觸電阻變大引發(fā)連接處發(fā)熱，從而引燃電極保護(hù)罩PPH材料。在電解槽負(fù)壓作用下火及熱量從電解槽體和電解槽蓋間進(jìn)入電解槽并在電解槽蓋板下聚集，電解槽蓋和電解槽內(nèi)壁材料在火焰及熱量的作用下發(fā)生內(nèi)表面燃燒，隨著內(nèi)表面燃燒火焰竄出電解槽發(fā)生快速燃燒，形成火災(zāi)。電極板與電纜連接處發(fā)熱與電流(生產(chǎn)過程中電解電流為2 750 A)、接觸電阻及時(shí)間密切相關(guān)。據(jù)測(cè)算，當(dāng)電流為2 750 A時(shí)接觸電阻每上升1 Ω發(fā)熱將增加7 562.5 W，因此發(fā)熱升溫，當(dāng)溫度達(dá)到PPH燃點(diǎn)(165 ℃)時(shí)，電極保護(hù)罩PPH材料發(fā)生表面燃燒。

5 預(yù)防對(duì)策

冷線酸系統(tǒng)采用電解硝酸工藝具有一定危險(xiǎn)性，為保障冷線酸系統(tǒng)消防安全，針對(duì)工藝、設(shè)備特點(diǎn)，結(jié)合此次火災(zāi)事故及日常的監(jiān)督工作，筆者提出一些預(yù)防對(duì)策。

5.1 技防

1)酸系統(tǒng)增設(shè)高清攝像監(jiān)視系統(tǒng)。冷線酸洗平臺(tái)及酸罐區(qū)已增設(shè)高清攝像頭，監(jiān)視器放置于頭、中、尾部操作室，將酸洗全線納入監(jiān)視范圍，隨時(shí)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)向。2)在酸槽兩側(cè)設(shè)置工業(yè)水噴淋設(shè)施。一旦發(fā)生緊急情況水噴淋系統(tǒng)迅速啟動(dòng)，水霧有效降低現(xiàn)場(chǎng)溫度同時(shí)隔絕氧氣供應(yīng)，滅火效果較好。3)電解柜電纜橋架防渦流散熱改進(jìn)。冷線排查電纜走向，對(duì)可能產(chǎn)生渦流和發(fā)熱的電纜橋架，進(jìn)行橋架結(jié)構(gòu)改善支墊膠木板，消除渦流和發(fā)熱。4)保護(hù)罩改造。對(duì)電極板接線銅排的護(hù)罩進(jìn)行改造，將冷線電極板銅排改為開放式，電纜部分進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)冷線將銅排區(qū)域的護(hù)罩切割，便于點(diǎn)檢和觀察。

5.2 物防

1)增設(shè)酸系統(tǒng)消火栓。由于酸洗平臺(tái)較高，因此在地面消火栓需要的基礎(chǔ)上，在冷線酸洗平臺(tái)增設(shè)消火栓，一旦發(fā)生緊急情況，人員可利用消火栓強(qiáng)大的滅火能力進(jìn)行滅火。2)對(duì)酸系統(tǒng)的滅火器進(jìn)行重新配置、增設(shè)。冷線酸洗平臺(tái)兩側(cè)每隔一個(gè)柱間設(shè)置2具滅火器(1具水霧滅火器、1具干粉滅火器)。3)電極板穿線孔改造。電極板電纜穿線孔為鋼板材質(zhì)，其邊緣鋒利存在割破電纜絕緣膠皮導(dǎo)致短路發(fā)熱隱患，將冷線進(jìn)行改造，將鍍鋅鋼管焊接在出線孔邊緣，形成圓弧狀防止割破。

5.3 人防

1)就酸系統(tǒng)監(jiān)視系統(tǒng)的使用(監(jiān)視)與維護(hù)作出具體規(guī)定，要求機(jī)組三個(gè)操作室對(duì)酸系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視，對(duì)于酸系統(tǒng)監(jiān)視系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，要求機(jī)組人員及時(shí)通知電氣作業(yè)區(qū)進(jìn)行處理。2)完善點(diǎn)檢項(xiàng)目、要求、標(biāo)準(zhǔn)及記錄，加強(qiáng)檢查。合理安排酸系統(tǒng)點(diǎn)檢時(shí)間：規(guī)定生產(chǎn)單位前半個(gè)班進(jìn)行點(diǎn)檢，防腐作業(yè)區(qū)班中兩次點(diǎn)檢，電氣作業(yè)區(qū)后半個(gè)班進(jìn)行點(diǎn)檢，這樣將點(diǎn)檢時(shí)間拉長(zhǎng)和穿插，有效避免點(diǎn)檢時(shí)段的空白。3)加強(qiáng)電氣防火管理。所有電氣系統(tǒng)必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行調(diào)整、維護(hù)、安裝、使用，以免發(fā)生事故；電氣作業(yè)區(qū)對(duì)電解柜、電解電纜接線等處進(jìn)行測(cè)溫并記錄，發(fā)現(xiàn)異常立即處理；未經(jīng)過專業(yè)管理部門、設(shè)備主體單位批準(zhǔn)，任何人員不得在配電柜上擅自接電線，防止過載發(fā)生火災(zāi)事故；電氣崗位操作人員要認(rèn)真的對(duì)主配電設(shè)備、電纜進(jìn)行巡回檢查，并要有記錄；發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象及時(shí)處理，并向當(dāng)班調(diào)度和主管單位領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行匯報(bào)，同時(shí)采取措施，防止發(fā)生火災(zāi)事故；電氣崗位工作人員要正確操作設(shè)備、設(shè)施，防止誤操作引起火災(zāi)；當(dāng)自動(dòng)報(bào)警報(bào)出火警信號(hào)時(shí)，當(dāng)班人員應(yīng)迅速準(zhǔn)確判斷出火警方位及是否真正著火，如果真正著火時(shí)，當(dāng)班人員要盡快報(bào)警并通知綜合管理部，著火區(qū)域作業(yè)長(zhǎng)，班長(zhǎng)、調(diào)度人員，并積極組織撲救。4)加強(qiáng)消防設(shè)施檢管，滿足關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備和火災(zāi)危險(xiǎn)性較大部位的消防需求。消防設(shè)施設(shè)備齊全完好，執(zhí)行日常點(diǎn)檢、定期試驗(yàn)(月)和定期(月、季、年)維護(hù)、檢修、技術(shù)檢測(cè)，達(dá)到消防設(shè)施功能100%完好；崗位消防設(shè)施操作人員熟知消防設(shè)施的操作規(guī)程，對(duì)消防設(shè)施的操作100%會(huì)應(yīng)用。

On investigation of one fire accident on stainless steel cold-rolled production line

WANG Jing-bo

(Taiyuan Chengbei Public Security Fire-Fighting Brigade, Taiyuan 030003, China)

According to the investigation on one case of fire accident on stainless steel cold-rolled production line, the paper introduces the production craft procedure of the stainless steel cold-rolling, and points out according prevention strategies by analyzing the fire time, origin of fire, and fire reasons, so as to provide some reference for similar fire accident investigation.

cold-rolled craft, fire accident, prevention strategies

1009-6825(2014)31-0278-03

2014-08-27

王靜波(1978- )，男，工程師

TU998.12

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