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高压细水雾灭火系统在涂装车间的应用
发布日期:2022-09-22     浏览量:20
  〖摘要〗汽车制造企业的涂装车间由于生产工艺布局复杂,电气设备较多,且大量使用油漆、烃类溶剂等可燃液体,火灾危险性高;储(调)漆间及喷漆房等作为防火重点区域,现场主要存储和使用的挥发性涂料、溶剂多为甲、乙类可燃液体,一旦发生火灾,会造成严重损失。因此,涂装车间是汽车制造企业的重点防火车间。高压细水雾灭火系统具有安全环保、用水量少、灭火性强、电气绝缘、安装维护方便等特点,本文通过对涂装车间火灾危险性分析及几类消防自动灭火系统对比,解析高压细水雾灭火系统在涂装车间的应用。

  〖关键词〗涂装车间;高压细水雾灭火系统;C02气体灭火系统;自动喷水灭火系统

  随着生活水平的提高,汽车已成为人们出行的主要交通工具,促使我国汽车行业得到快速发展涂装车间作为汽车制造企业的重点防火车间,对消防系统的设置提出了更高、更严格的要求,以确保人员生命和设备财产的安全。因此,选用合适的消防灭火系统是实现有效防护和减少损失的关键,高压细水雾系统也逐渐应用到喷涂车间。

  涂装车间火灾危险性

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  涂装工艺是汽车生产制造过程中至关重要的一道工序,它直接决定车体外观,影响产品的销售。完成整个喷漆过程的涂装线通常由喷漆室、烘干区、修补区等设备设施组成。上述设备设施中以喷漆室的火灾危险性最大,喷漆室内通常弥漫着雾化的油漆及挥发性溶剂,由于油漆、溶剂属可燃液体,其燃点非常低(28 ℃、43 ℃),再加上喷漆作业有严格的洁净度要求,室内通常相对封闭,内部有送排风系统和价值昂贵的机器人喷漆设备,人工段还有员工在此操作。这些部位一旦发生火灾,通常是大面积轰燃,火势迅速蔓延,火灾控制难度大且容易带来巨大的经济损失和人身伤亡。另外,涂装车间除了喷漆室,储(调)漆间是储存使用液态油漆、稀释剂等易燃液体的主要场所,如果防护不好易发生火灾,火势会迅速蔓延,难于扑救

  汽车制造企业发生的严重火灾事故,大部分发生于涂装车间。

  ????高压细水雾灭火系统简介

  高压细水雾灭火系统是水灭火系统的一种新技术。在系统的应用与研究方面,欧美起步较早,在制定设计、施工及验收规范的同时,还生产出了一系列专利产品,我国在2013年颁布了《细水雾灭火系统技术规范》(GB 50898一2013)技术标准

  高压细水雾灭火系统,简单的说就是采用非常高的压力(10MPa以上),通过特殊喷头将水激化成雾状并喷向火源实施灭火的系统。它的优越性主要体现在冷却效应、惰化效应和附加效应的灭火机理上。

  冷却效应:水是灭火中吸收热量的最佳介质,当水被分解成许多小的水滴时,产生了巨大的作用表面积,它将吸收火焰中的热量,将水的灭火性能与气体的渗透性相结合。利用高压细水雾灭火技术,所产生的细水雾较传统的灭火技术有更大的作用面积和热交换面积,它将破坏燃料的热反应,冷却火焰表面,同时雾滴会穿透火焰,大大提升了灭火效率。

  惰化效应:高压水雾通过蒸发,水的体积增加到 1700倍,它稀释了火源附件空气中的氧气,限制了火源向外的传输,高压细水雾的扩散不仅可进人火源区而且可预防氧气的流人。在高压细水雾潜在能量

  充分释放后,完整的火源被藏在蒸发的水中,以便能使火灾在几分钟内窒息熄灭。

  附加效应:在灭火过程中,高压细水雾灭火系统还会产生一些其他的灭火附加效应。一是高压细水雾对烟雾、废气有净化作用,使燃烧过程中产生的灰粒与雾滴粘和而得到清洗;二是由于类似于分离效果的作用,高压细水雾可以减少火源对周围物体的热辐射,同时控制火势,阻止火势的扩散;三是降低电导率,特别是当使用纯水时,细水雾导电率低,可用于电气火灾场所

  高压细水雾系统主要由喷头、泵组单元、贮水箱、过滤器、安全阀、区域控制阀、信号反馈装置、控制盘(柜)、供水管网及火灾报警系统等构成。泵组单元由主泵、稳压泵、控制柜、水箱等

  主要部件组成(见图1)。喷头主要由微型喷嘴和喷头本体组成,根据系统要求可选择开式喷头或闭式喷头,喷头是将水激化成微细水雾颗粒的关键部件之一(见图2、图3)。

  图1 高压细水雾灭火系统泵组

  图2开式喷头图3闭式喷头

  火灾报警控制系统通过烟感、温感或红外火焰探测器探测火灾信号,传输给报警控制器,山控制器发出指令开启声光报警器和区域控制阀组及相应的联动系统,全过程为自动控制(工作原理见图4)。

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  图4高压细水雾灭火系统工作原理

  三、高压细水雾灭火与其他灭火系统的性能对比

  在高压细水雾系统应用之前,汽车制造企业的涂装车间多采用气体灭火系统或自动喷水灭火系统(雨喷淋)保护,但这两种保护系统应用于涂装车间都存在一些问题和缺陷

  气体灭火系统:以C02气体灭火系统为例,C02气体灭火系统是采用高压将液化后的C02通过喷嘴喷向火源,在喷放过程中体积急剧膨胀并吸收大量的热,同时稀释空气中的氧气浓度达到窒息灭火的效果其弊端主要体现在以下几个方面:一是其窒息作用虽能灭火,但在人员作业场所设置,容易导致人员伤亡,不适合在喷房区域使用;二是火灾扑灭后,火火剂浓度降低,氧气浓度恢复,燃烧物降温不够,极易复燃,且气体灭火系统是一次喷放,不能反复使用;三是喷房区域多为隧道式,两端由于车体运送需要开口很大,再加上底部为镂空格栅,与风道、下水通道相通,气体火火剂很容易从这些部位泄出,无法维持灭火浓度;四是气体灭火规范对保护对象的耐火极限有相应的要求,喷房多为钢结构,很难满足其要求

  自动喷淋系统:以雨淋灭火系统为例,雨淋灭火系统是采用压力将水通过喷头喷向火源,形成伞状水流,大范围覆盖着火源,以便降温灭火其弊端有:一是雨淋灭火系统喷水量大,在达到理想灭火效

  果的同时,也对喷房内的电气设备进行了清洗,对设备影响巨大;二是喷房管路复杂,管道敷设和报警设备布置困难

  高压细水雾灭火系统在综合了气体灭火和自动喷水灭火系统的优点同时,也有效避免了两者的缺点。高压细水雾的水滴直径为25、200微米,每升水可转化成2·5、巧00亿个水雾颗粒,表面积可达 30、250,这使其吸热性能远远高于自动喷水灭火系统,能有效发挥冷却和惰性作用,更好的隔离热辐射;同时大量水雾稀释了现场氧气浓度,可产生于气体灭火系统同样的窒息作用。其主要优势:一是高压细水雾对人体没有丝毫伤害,车间设备检修时也无需关闭系统,可实施全天候保护;二是对防护空间的密闭要求较低;三是冷却效应可避免发生复燃,且对被保护区域的耐火极限要求不高;四是能有效扑救低闪点火灾,喷房和储(调)漆间均能采用;五是耗水量小,且水雾颗粒小,能扑救电气火灾,保护精密仪器设备;六是管径小,设备所占空间小,可有效节约空间,方便安装。

  由此看见,高压细水雾灭火系统在安全性能、灭火性能、施工安装等方面都优于气体灭火和自动喷水灭火系统四、系统设计

  高压细水雾灭火系统在涂装车间多采用开式全淹没系统,局部地下风道口可用闭式喷头保护。火灾发生时,无需延时启动,使整个空间充满水雾,系统响应时间应不大于30s,持续喷雾时间30min。该系统应采用自动/手动的控制方式,由消防中控室控制区域的控制阀。系统设计类似雨淋系统,根据保护区域功能,可以将其划分成若干个保护区,这样既可以保证发生火灾时仅在着火区域喷洒,又能有效降低投人成本报警控制系统故障时,还可通过现场手动来启动系统,能够在较短时间内启动,从而减少损失。

  储(调)漆间、喷房区域设置的系统最小设计喷雾强度应不低于1.3L/min/nf,每个室体为一个保护区。

  喷头布置时应根据喷雾强度结合保护区面积进行计算,按间距要求布置。喷头可安装在格网方钢框架中,一般喷头间距不超过4m,喷雾管道及管件

  应全部采用不锈钢材质,高压卡套连接。水泵设备、水箱及控制设备应设置在独立房间内,水箱需两路进水,并设置自动补水设施。控制系统也应设置两套供电系统,做到“一用一备"

  火灾报警系统,应设置为两路独立的火灾信号报警触发启动,设置警铃、声光报警器和喷洒指示灯。当使用联动开启区域控制阀时,消防控制中心能够接收到压力开关的反馈信号。控制盘应具有进行手、自动转换功能,保护区现场应设置手动紧急启动按钮。另外,火警信号确认后,应能实现电控设备断电、送排风的开启和关闭、声光报警设备开启等相应的联动要求。

  综上所述,高压细水雾系统是汽车制造企业涂装车间消防自动灭火系统的最佳选择。不仅如此,在发动机热试室、IT机房、档案室等重点防火区域,高压细水雾系统同样具有安全环保、高效灭火、电绝缘性好、安装简便、维护方便等优点。高压细水雾灭火系统在国外已经有几十年的研发和应用,近年来我国对高压细水雾灭火系统的研究逐渐增多,人们对此系统的了解也有了更深刻的认识,在各个行业(汽车地铁、图书馆、档案馆、数据中心等)也将会有越来越多的应用。
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