涂裝線噴漆室排風(fēng)管路的自動(dòng)消防裝置

劉霞，王建軍，王沖沖，楊捷艷，周存堂，楊啟帆，趙西佳，郭海青

（1.第一拖拉機(jī)股份有限公司制造工程中心，河南 洛陽 471004； 2.第一拖拉機(jī)股份有限公司大拖裝配廠，河南 洛陽 471004）

日臻完善的涂裝技術(shù)為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)，但是該領(lǐng)域中落后的工藝管理及技術(shù)所占比例較大，整體水平亟待提高。涂裝車間因電氣起火等原因造成的火災(zāi)事故[1]較多。隨著涂裝生產(chǎn)大型化，火災(zāi)損失趨向嚴(yán)重，每起火災(zāi)事故平均直接經(jīng)濟(jì)損失近200 萬元，有的直接經(jīng)濟(jì)損失甚至高達(dá)600 萬元。涂裝車間是正常四大工藝(即沖壓、焊接、涂裝、總裝)車間中最危險(xiǎn)的[2]，涂裝線噴漆室的消防是重中之重。本文設(shè)計(jì)了一種適用于涂裝線噴漆室排風(fēng)管路的自動(dòng)消防裝置，包括連接在噴漆室上的排風(fēng)組件及其內(nèi)部的自動(dòng)噴淋組件。

1 涂裝線噴漆室發(fā)生火災(zāi)的原因分析

一般來說，噴漆室正常運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，由于維護(hù)保養(yǎng)不夠、管理不到位等原因，它的各項(xiàng)性能逐漸降低。特別是排風(fēng)風(fēng)管內(nèi)長(zhǎng)期積漆且不易清理，是發(fā)生火災(zāi)的最大隱患。分析歷年涂裝線噴漆室的火災(zāi)事故可知，火災(zāi)往往發(fā)生在風(fēng)機(jī)處，起因是積漆遇到風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的電火花[3]。雖然目前部分涂裝線設(shè)有消防設(shè)施，如滅火系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等，但均設(shè)在噴漆室室體內(nèi)，排風(fēng)管內(nèi)并無專門的消防設(shè)施。另外，一旦排風(fēng)管內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，工作人員并不能第一時(shí)間察覺。當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)時(shí)，火勢(shì)往往已經(jīng)由排風(fēng)機(jī)端部蔓延至下風(fēng)管、上風(fēng)管，且外界空氣與之聯(lián)通后助燃，因此常見消防設(shè)施對(duì)排風(fēng)管內(nèi)的火災(zāi)根本起不到作用。如果火災(zāi)初期不能及時(shí)進(jìn)行消防，就無法最大程度地降低經(jīng)濟(jì)損失[4]。

2 涂裝線噴漆室排風(fēng)管火災(zāi)預(yù)防控制的方案

2.1 排風(fēng)組件

噴漆室排風(fēng)組件包括依次串接的下風(fēng)管清理室、下風(fēng)管、排風(fēng)機(jī)、上風(fēng)管清理室和上風(fēng)管，如圖1 所示。下風(fēng)管清理室底部通過地面格柵與地下風(fēng)道相通，它的頂部設(shè)有下平臺(tái)，其上布設(shè)排風(fēng)機(jī)。排風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口與下風(fēng)管相連，出風(fēng)口與上風(fēng)管清理室相連，方便風(fēng)順利排出。上風(fēng)管清理室入口設(shè)有格柵，既能實(shí)現(xiàn)通風(fēng)，又能方便人站在上面清理風(fēng)管內(nèi)部。含水分的氣流在排風(fēng)過程中碰撞到格柵，格柵阻隔了水分，令其流入地下風(fēng)道。這樣既可避免水分排入空中污染大氣及周邊環(huán)境，還能防止風(fēng)管銹蝕。

下風(fēng)管清理室與下風(fēng)管之間設(shè)有蝶閥，上風(fēng)管清理室和上風(fēng)管之間設(shè)有電動(dòng)防火閥，但兩處的風(fēng)閥不一樣。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，它們的關(guān)閉時(shí)間不一樣：蝶閥適用于還未形成火勢(shì)時(shí)通過人工關(guān)閉；電動(dòng)防火閥是在火勢(shì)蔓延、風(fēng)管溫度達(dá)到(73 ± 3) °C 時(shí)才自動(dòng)關(guān)閉。另外，設(shè)置人工關(guān)閉是為了避免電氣故障，相當(dāng)于雙保險(xiǎn)。

下風(fēng)管清理室及上風(fēng)管清理室外壁上分別設(shè)有安全門，便于工作人員清理排風(fēng)管道內(nèi)的積漆。排風(fēng)機(jī)外圍設(shè)有隔音房，有利于降低風(fēng)機(jī)噪聲對(duì)車間工作人員的影響，隔音房上還設(shè)有隔音房門，便于工作人員進(jìn)入其中對(duì)排風(fēng)機(jī)進(jìn)行維修和保養(yǎng)。

圖1 噴漆室排風(fēng)組件的結(jié)構(gòu) Figure 1 Structure of exhaust assembly in spray chamber

2.2 自動(dòng)噴淋組件

如圖2 所示，自動(dòng)噴淋組件包括電控系統(tǒng)、消防管道，以及消防管道上沿水流輸送方向依次設(shè)置的總控截止閥、壓力表、電動(dòng)閥和噴淋頭單元。所述噴淋頭單元包括設(shè)置在下風(fēng)管內(nèi)部頂端的下風(fēng)管噴淋頭和上風(fēng)管內(nèi)部頂端的上風(fēng)管噴淋頭，它們被并聯(lián)設(shè)置在消防管道的末端，且消防管道的另一端連接消防主管道上的消防栓，在消防管道接口處安裝有總控截止閥，用來接通及關(guān)閉噴漆室自動(dòng)噴淋組件與總消防管路；角過濾閥安裝在總控截止閥后面，用于過濾流入消防管道內(nèi)的雜質(zhì)，避免組件中各元件堵塞，保障它們的可靠性。顯示消防管道內(nèi)水壓的壓力表安裝在角過濾閥后面。安裝在壓力表后面的電動(dòng)閥連接電控系統(tǒng)，通過電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)防火閥與上風(fēng)管噴淋頭、下風(fēng)管噴淋頭的聯(lián)動(dòng)，電動(dòng)防火閥的關(guān)閉信號(hào)傳輸?shù)诫娍叵到y(tǒng)，同時(shí)給電動(dòng)閥發(fā)出信息，打開電動(dòng)閥，使上風(fēng)管噴淋頭、下風(fēng)管噴淋頭進(jìn)行噴淋動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)強(qiáng)制滅火。通斷截止閥安裝在電動(dòng)閥兩側(cè)，用于維修電動(dòng)閥時(shí)關(guān)閉消防管道。自動(dòng)噴淋組件的噴淋頭分別設(shè)置在下風(fēng)管頂部和上風(fēng)管頂部，分別用于下風(fēng)管和上風(fēng)管的管內(nèi)噴淋消防。

2.3 應(yīng)用舉例

當(dāng)排風(fēng)管內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，若被及時(shí)察覺，工作人員會(huì)立即關(guān)閉下風(fēng)管清理室與下風(fēng)管之間的蝶閥及上風(fēng)管清理室與上風(fēng)管之間的電動(dòng)防火閥；使火勢(shì)與外界空氣隔絕，較好地控制火勢(shì)蔓延。在關(guān)閉電動(dòng)防火閥的同時(shí)，電動(dòng)防火閥還能將電信號(hào)反饋給電控系統(tǒng)，由其打開電動(dòng)閥，即刻啟動(dòng)下風(fēng)管和上風(fēng)管噴淋頭，出水進(jìn)行強(qiáng)制滅火。

圖2 自動(dòng)噴淋系統(tǒng) Figure 2 Automatic sprinkler system

若工作人員沒有發(fā)現(xiàn)火勢(shì)，或噴漆室內(nèi)無人，排風(fēng)風(fēng)管內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火勢(shì)由排風(fēng)機(jī)端部向下風(fēng)管、上風(fēng)管蔓延。當(dāng)上風(fēng)管內(nèi)達(dá)到一定溫度時(shí)，電動(dòng)防火閥中的低溫熔斷絲就會(huì)熔斷，從而自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)啟動(dòng)噴淋系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)制滅火。

2.4 不同滅火措施的對(duì)比

針對(duì)噴漆室易發(fā)生火災(zāi)的特點(diǎn)，應(yīng)按涂裝工程安全設(shè)計(jì)規(guī)范等要求設(shè)置相應(yīng)的安全消防措施，主要包括：干粉滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、細(xì)水霧滅火系統(tǒng)及自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)。

干粉滅火系統(tǒng)由干粉供應(yīng)源通過輸送管路連接到固定噴嘴噴放干粉，主要用于撲救可燃?xì)怏w、易燃或可燃液體和電氣設(shè)備的火災(zāi)。該系統(tǒng)需設(shè)置儲(chǔ)粉罐，環(huán)境溫度應(yīng)控制在-5 ～ 45 °C，由專業(yè)人員定期檢查干粉滅火劑是否結(jié)塊以及進(jìn)行更換。該系統(tǒng)在儲(chǔ)存環(huán)境、日常維護(hù)以及操作使用方面均有嚴(yán)格要求，并由專人負(fù)責(zé)。

泡沫滅火系統(tǒng)利用水力撞擊或機(jī)械方式將泡沫滅火劑、空氣和水進(jìn)行混合，產(chǎn)生大量泡沫，通過泡沫的隔氧窒息、輻射熱阻等作用實(shí)施滅火[5]。該系統(tǒng)具有安全可靠、無毒性的特點(diǎn)，但是受送排風(fēng)等外界因素影響較大，泡沫的損失量大，導(dǎo)致工作強(qiáng)度大大增加。

細(xì)水霧滅火系統(tǒng)通過細(xì)水霧的高效冷卻、窒息、阻隔輻射熱等作用實(shí)施滅火。該系統(tǒng)具有用水量少、污染少等特點(diǎn)[6]，但是受通風(fēng)、添加劑、障礙物的影響，滅火效率大大降低。

自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)的管道內(nèi)充滿有壓水，一旦發(fā)生火災(zāi)立即噴水。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便可靠、便于施工、易于管理、滅火速度快、控火效率高以及經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的特點(diǎn)，是目前應(yīng)用最廣泛的固定式消防設(shè)施[6]，也適合安裝在噴漆室及排風(fēng)管路里面。

3 結(jié)語

針對(duì)易發(fā)生火災(zāi)的噴漆室排風(fēng)管路設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)消防裝置：設(shè)計(jì)合理的噴漆室排風(fēng)組件便于清理排風(fēng)管內(nèi)的積漆，減少了火災(zāi)發(fā)生的概率，同時(shí)保證了排風(fēng)管內(nèi)滅火的及時(shí)性；設(shè)置在排風(fēng)管內(nèi)的自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)能在火災(zāi)發(fā)生初期快速、有效地實(shí)施滅火。與常見其他滅火系統(tǒng)相比，該自動(dòng)消防裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，使用方便，而且投資及運(yùn)行成本低，適合在涂裝線噴漆室排風(fēng)管路中推廣使用。