消防设备研究.doc
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1、消防设备研究 汽车生产线喷涂车间火灾防控技术王建刚, 陈鹏 ( 天津市消防总队, 天津300090) 摘要: 以某汽车喷涂实验车间的火灾防控技术和消防安全管理为例, 结合我国汽车生产现状, 系统阐述如何确定既能确保安全可靠, 又经济适用、节省投资的汽车生产喷涂车间的 火灾防控技术。关键词: 汽车生产; 喷涂车间; 火灾防控中图分类号: X924. 4, TU89, U468 文献标志码: B 文章编号: 1009- 0029( 2011) 02- 0140- 03 自2002 年以来, 中国汽车行业开始进入爆发式增长阶段, 特别是随着私人消费的兴起, 轿车需求量开始迅速攀升, 并成为推动中国汽
2、车发展的一股重要力量。国内各主要汽车生产企业也相继扩产扩能, 开发或引进新车型。国家汽车行业协会的统计表明, 我国仅2010 年的汽车产销量就已达 1 800 万辆, 已稳居全球第一位置。随着汽车车型的不断更新换代, 汽车产能的不断扩大, 其生产技术不断向高精尖发展, 生产工艺日趋复杂。其中, 喷涂车间因同时使用大量电机、数控设备和易燃易爆涂料产品, 如有机醇、有机酸、树脂、颜填料、助剂、溶剂等, 相应的火灾和爆炸危险性高, 火灾防控技术显得尤为重要。 1 涂装车间的工艺流程 汽车生产的喷涂车间工艺流程主要有以下五个步骤: 首先将焊接车间输送来的车身进行前处理水洗, 然后通过阴极电泳并烘干,
3、三是进行中涂喷漆并烘干, 四是进行面涂喷漆并烘干, 最后通过输送线送装配车间装配。车间内附设调漆间和喷漆室, 喷漆过程中使用的漆料事先在调漆间配好, 通过管道输送到喷漆室进行喷涂。 2 涂装车间的火灾危险性 喷涂车间的火灾危险性很大。目前, 通常采用的喷涂方法是将漆料利用高压空气或高压静电场, 使漆料雾化附着在车身表面。在漆料中一般含有大量低闪点的易燃、易爆、易挥发的各种稀释剂, 最常见的是有机溶剂二甲苯, 作业时, 这些稀释剂和漆雾的一部分有可能散发到车间内, 与空气混合到燃烧爆炸浓度时, 一遇明火或火花就将发生火灾爆炸。此外, 在喷涂过程中, 当涂料从喷枪中急速喷出时, 由于激烈的摩擦和涂
4、料迅速脱离喷枪, 会产生大量静电。这些电荷如果无从释放或释放不及时, 就会很快蓄积。空气中, 当静电电压达到 340 350 V 时, 易发生火花放电, 形成引燃引爆的点火源。从喷涂生产的布局和生产工艺整体来看, 易发火灾 事故的环节主要集中在以下方面: 室内电器设备故障、烘箱和干燥设备故障、人员违规、吸烟、维修时电焊气割、加热和照明产生的明火、设备自身发热、涂料渣自燃、设备接地不良、接触放电不畅、电压不稳、输气软管泄漏、皮带摩擦静电、配电电缆破损、可燃杂物清理不当、人为操作不当等。具体分析近年来比较典型的喷涂车间火灾事故, 绝大多数是由于修补焊割、电器故障、违章作业、吸烟、维护管理等导致漆雾
5、或漆渣着火, 而由于没有良好接Fire Prot ect ion Research Foundat ion, 2008. 7 许彬, 张永明, 方俊, 等. 正庚烷热释放速率测量与研究 J . 消防科学与技术, 2006, 25( 3) : 304- 307. 8 李引擎. 建筑防火工程 M . 北京: 化学工业出版社, 2004. 9 肖泽南. 红外光束感烟探测器探测时间计算 J . 消防技术与产品信息, 2008, 21( 8) : 16- 18. The response performance of linear infrared beam smoke detector ZHANG Z
6、henna 1 , LI Hongwen 2 , CHEN Hongbing 1 , WANG Suilin 1 , LIU Xu 2 ( 1. Beijing Univer sity of Civil Engineer ing and Architec ture, Beijing 100044, China; 2. China Academy of Building Research, Beijing 100013, China) Abstract: Ut ilizing t he CFD field simulating softwar e FDS, to pr edict the r e
7、sponse per formance of linear infr ared beam smoke detector , and research the influence of alarm time of the fire sour ce t ype, fire source power , height and hor izontal position to the detector . Results showed that, given the same height, the re sponse time of detector increases as the distance
8、 between the detec tor and the fire sour ce increases; the influence of fire source power to the detectors decrease as the distance increase; the number of de tectors responded varies w ith the fire source type. Key words: FDS; infr ared beam; r esponse per for mance; smoke detector 作者简介: 张振娜( 1986-
9、 ) , 女, 北京建筑工程学院环境与能源工程学院在读硕士研究生, 北京市西城区展览馆路1 号, 100044。收稿日期: 2010- 10- 16 140 Fire Science and Technology, February 2011, Vol 30, No. 2 地或喷枪过于接近工件引起静电引发火灾只占少数。目前, 国内一些汽车厂商使用的涂装生产线均与国际知名生产商的技术同步, 大多采用专门的钢制封闭喷漆设备, 生产线及车间内送排风系统等一应俱全, 室内可通过调节保持微正压, 并且配备可燃气体浓度报警系统。考虑二甲苯等可燃气体的最高允许浓度远低于其爆炸下限浓度, 在正常情况下发生气体
10、火灾的几率很小。所以, 喷漆室火灾主要为固体表面火灾。综上所述, 喷涂车间的火灾危险性主要来自喷涂设备自身的安全性和使用过程中的操作管理不当。 3 涂装车间的火灾预警和联动系统设置目前, 我国现行的消防技术规范将涂装车间定性为丁类生产场所, 规范对如何设置涂装车间内的火灾报警系统尚无严格规定, 某些中外合资的汽车生产企业由于全套引进国外先进的生产线, 会相应配置一些火灾报警和联动系统, 但配置水平参差不齐, 国家的现行规范与快速发展的汽车产业相比, 已不能满足当前安全生产的需要, 急需进行进一步明确。 2010 年 5 月, 笔者随团对某企业汽车喷涂实验车间的火灾防控技术和消防安全管理进行了业
11、务考察。该车间采用新型自动静电涂装系统, 使用最新开发的旋杯型静电喷涂机器人。此生产线根据涂装工业的规范和惯例, 从其火灾危险性、对人身安全和为其他专业配套的方面考虑, 设置了全方位、多种类的火灾报警装置, 统一监视该车间的消防安全状况, 并能及时联动控制灭火和疏散等应急设备, 自动切断气源和工作电源。具体的设置是: 在涂装车间内设置火灾自动报警系统, 每一报警分区设两组不同类型的火灾探测器; 每个消火栓内设置手动报警按钮; 在喷漆室内设有防爆型声光报警器、消防广播和消防电话; 在调漆间、储漆间内设置防爆型火焰探测器和可燃气体浓度探测器; 在空调送风机组及烘干室燃烧器附近设可燃气体浓度探测器;
12、 车间电缆采用报警温度为 60 的防爆型感温电缆。上述各种报警探测装置均通过光纤联网, 将火灾报警信号传送到设有专人值守的消防中心监控室内, 实现集中报警和监控。确认火情后, 利用火灾报警控制器联动设备控制车间内水喷雾系统、雨淋系统、自动喷水灭火系统及气体灭火系统等灭火设备的运行, 及时切断管道的涂料气源供应, 根据需要切断工作电源, 达到迅速灭火的目的。 4 涂装车间的灭火系统设置目前, 我国现行消防规范中只规定了涂装车间喷漆工段喷漆部位应设可燃气体浓度报警系统或自动抑爆系统, 要求厂房的钢结构在火焰能够到达的部位需进行防火涂料的喷涂处理, 除此外并未明确要求车间设置其他类型的自动灭火系统。
13、该汽车喷涂车间内喷漆室设置的是水喷雾灭火系统, 见图1 所示。调漆间设置的是七氟丙烷灭火系统, 喷漆室上方车间楼板上设置雨淋自动灭火系统, 车间其他区域设置自动喷水灭火系统。辅助配套的储油库设置移动式泡沫系统, 油库油泵间设置悬挂式干粉灭火系统。车间内除标配消火栓系统外, 灭火器以磷酸铵盐干粉灭火器和二氧化碳灭火器为主。而一些国内汽车企业的涂装车间喷漆室、调漆间、喷漆工段等部位使用的是CO2 自动灭火系统。通过与外方技术人员的交流, 认为在喷漆室内设置CO2 自动灭火系统的适宜性有待商榷。图1水喷雾灭火系统建议国内相关汽车生产企业、设计单位和国家规范编制人员充分开展调研并结合我国汽车生产现状和
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