吳存福

(中色科技股份有限公司，河南 洛陽 471039)

隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，對有色金屬帶、箔材的需求日益增長。許多有色加工企業(yè)裝備有生產(chǎn)帶、箔材的軋機(jī)設(shè)備，該類設(shè)備使用的工藝潤滑劑大部分為煤油，在生產(chǎn)過程中因機(jī)械磨擦生熱或斷帶產(chǎn)生的火花很容易引起火災(zāi)。高壓二氧化碳?xì)怏w(CO2)自動(dòng)滅火控制系統(tǒng)的設(shè)置是保障軋機(jī)設(shè)備安全及正常生產(chǎn)的重要技術(shù)措施，而火災(zāi)報(bào)警及自動(dòng)控制系統(tǒng)是保障火災(zāi)發(fā)生時(shí)能及時(shí)有效滅火的重要手段?；馂?zāi)報(bào)警及自動(dòng)控制系統(tǒng)能早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并快速自動(dòng)啟動(dòng)滅火系統(tǒng)；同時(shí)，向運(yùn)行設(shè)備發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號，并聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)線相關(guān)設(shè)備投入運(yùn)行，從而有效保證了生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)。

CO2對絕大多數(shù)物質(zhì)沒有破壞作用，滅火后不留痕跡，沒有毒害；且CO2具有不導(dǎo)電、不玷污物品、清潔、無污染、滅火迅速、高效價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，尤其對軋機(jī)而言，滅火后對工藝潤滑油不產(chǎn)生污染，是理想的選擇。

1 系統(tǒng)組成及工作流程

CO2自動(dòng)滅火系統(tǒng)需根據(jù)軋機(jī)生產(chǎn)線保護(hù)區(qū)域的具體情況配置，并根據(jù)不同類型的防護(hù)區(qū)域應(yīng)用不同類型的滅火方式。對重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域如軋機(jī)本體和輥縫進(jìn)行二次滅火設(shè)置，以確保防護(hù)可靠，避免二次復(fù)燃。

首先將軋機(jī)生產(chǎn)線根據(jù)工藝布局劃分為幾個(gè)不同的保護(hù)區(qū)域：軋機(jī)本體(排煙罩下)區(qū)域、排煙管道、輥縫集油槽區(qū)域、主地溝區(qū)域、稀油潤滑區(qū)域、工藝潤滑油(泵房、油箱)區(qū)域、板式過濾器區(qū)域。其中主地溝區(qū)域、稀油潤滑區(qū)域和工藝潤滑油區(qū)域，一般為封閉空間，應(yīng)用全淹沒滅火系統(tǒng)；其他區(qū)域?yàn)槌ㄩ_空間，采用局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)。

CO2自動(dòng)滅火系統(tǒng)可以根據(jù)配置情況，設(shè)計(jì)成單元獨(dú)立系統(tǒng)和組合分配系統(tǒng)。軋機(jī)生產(chǎn)線一般設(shè)計(jì)為一套組合分配系統(tǒng)和一個(gè)單元獨(dú)立系統(tǒng)。單元獨(dú)立系統(tǒng)用于軋機(jī)輥縫區(qū)域的滅火。

CO2自動(dòng)滅火系統(tǒng)由火災(zāi)探測器、火災(zāi)報(bào)警控制器、區(qū)域滅火控制器、警報(bào)裝置、儲存容器、集流管、啟動(dòng)氣體裝置、管路和噴嘴等組成。

發(fā)生火災(zāi)時(shí)，感溫探測器將探測到的火災(zāi)信號通過火災(zāi)報(bào)警控制器進(jìn)行邏輯分析，短時(shí)延時(shí)后發(fā)出滅火指令。通過開啟啟動(dòng)氣體裝置的容器閥釋放啟動(dòng)氣體，然后打開CO2容器閥，CO2經(jīng)閥門、管道、噴嘴噴射到保護(hù)區(qū)域內(nèi)，迅速氣化降溫、隔絕氧氣，撲滅火災(zāi)。CO2自動(dòng)滅火系統(tǒng)工藝流程如圖1。

圖1 CO2自動(dòng)滅火系統(tǒng)工藝流程

2 CO2火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)

2.1 控制系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計(jì)和分析(表1)

表1 控制系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)

2.2 控制系統(tǒng)的構(gòu)成及功能

CO2自動(dòng)滅火控制系統(tǒng)由電源、總控制單元、分區(qū)控制單元構(gòu)成，各控制單元均采用計(jì)算機(jī)芯片組合，系統(tǒng)組成及功能如圖2。

圖2 CO2自動(dòng)滅火控制系統(tǒng)構(gòu)成

發(fā)生火災(zāi)時(shí)，報(bào)警控制系統(tǒng)接收探測器的火警信號，每區(qū)的兩路感溫探測器將同時(shí)報(bào)警，總控制單元發(fā)出火災(zāi)警報(bào)信號，并聯(lián)鎖生產(chǎn)線的有關(guān)設(shè)備啟動(dòng)。分區(qū)控制單元輸出各區(qū)警報(bào)信號及滅火指令。

各區(qū)控制單元也可接受緊急啟停按鈕指令，對防護(hù)區(qū)域?qū)嵤┤斯缁稹?/p>

2.3 滅火系統(tǒng)的控制方式

滅火系統(tǒng)的控制方式包括自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種。局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)在經(jīng)常有人員的場所應(yīng)用，如輥縫區(qū)域不設(shè)自動(dòng)控制。

2.3.1 自動(dòng)控制

每個(gè)防護(hù)區(qū)域設(shè)計(jì)有兩路火災(zāi)報(bào)警探測器信號，自動(dòng)控制應(yīng)在接收到兩個(gè)獨(dú)立的火災(zāi)信號后才能啟動(dòng)。根據(jù)人員疏散要求，延時(shí)啟動(dòng)，延時(shí)時(shí)間在30s內(nèi)可調(diào)。

自動(dòng)滅火程序框圖見圖3。

將滅火控制盤的“手動(dòng)/自動(dòng)控制方式”選擇開關(guān)撥到“自動(dòng)”位置。當(dāng)某保護(hù)區(qū)有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，火災(zāi)報(bào)警控制器接收到兩路獨(dú)立探測器報(bào)警信號，經(jīng)甄別后發(fā)出聲、光報(bào)警并下達(dá)滅火指令。從而按下列程序工作并完成“聯(lián)動(dòng)設(shè)備”的啟停(如停止設(shè)備運(yùn)行、停止通風(fēng)機(jī)及關(guān)閉防火閥門等)：輸出聯(lián)動(dòng)及警報(bào)信號——延遲0～30s(時(shí)間可調(diào))后啟動(dòng)相應(yīng)區(qū)域氮?dú)馄康碾姶砰y——打開氮?dú)鈫?dòng)瓶的容器閥——驅(qū)動(dòng)分區(qū)選擇閥——啟動(dòng)相應(yīng)分區(qū)的各CO2儲瓶組容器閥——釋放CO2實(shí)施滅火。

圖3 自動(dòng)滅火控制程序

如滅火控制盤只接收到保護(hù)區(qū)內(nèi)一路探測器報(bào)警信號，則只發(fā)出光報(bào)警(回轉(zhuǎn)燈)信號，不實(shí)施滅火程序。

主地溝區(qū)域、稀油潤滑區(qū)域、工藝潤滑油區(qū)域和過濾器區(qū)域設(shè)計(jì)火災(zāi)自動(dòng)探測器，一般采用自動(dòng)控制功能實(shí)施滅火。軋機(jī)本體區(qū)域、排煙管道和輥縫集油槽區(qū)域一般采用手動(dòng)控制功能實(shí)施滅火。

2.3.2 手動(dòng)控制

將控制盤的“手動(dòng)/自動(dòng)控制方式”選擇開關(guān)撥到“手動(dòng)”位置，此時(shí)通過探測器的自動(dòng)控制滅火程序失效，探測器只報(bào)警，不執(zhí)行滅火。

人工發(fā)現(xiàn)火災(zāi)或火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出火災(zāi)信息，即可操作滅火控制盤上(或現(xiàn)場啟停按鈕)手動(dòng)滅火按鈕，仍將按上述既定程序?qū)嵤缁稹?/p>

在防護(hù)區(qū)現(xiàn)場或門口外面設(shè)有緊急啟動(dòng)控制盒，無論控制盤選擇為何種控制方式，都可手動(dòng)緊急啟動(dòng)CO2自動(dòng)滅火控制裝置，按既定程序?qū)嵤缁?。控制盒?nèi)還設(shè)有緊急停止按鈕，只要是在疏散延遲時(shí)間終了前，都可停止執(zhí)行滅火程序。手動(dòng)滅火控制程序框圖見圖4。

2.4 事件記錄

CO2自動(dòng)滅火控制裝置的故障、火警、噴放、緊急啟動(dòng)和緊急停止等事件，將記錄在非易失存儲器中，以備后查。

2.5 警報(bào)功能及安全設(shè)計(jì)

探測器的選擇。軋機(jī)本體區(qū)域，由于軋制過程中產(chǎn)生很多煙霧，宜選用防爆型定溫探測器，閥值溫度為90℃為宜；其他地下室、過濾間等區(qū)域可采用普通感溫探測器或差定溫探測器。

圖4 手動(dòng)滅火控制程序

地下室等應(yīng)用全淹沒滅火系統(tǒng)的區(qū)域在區(qū)域內(nèi)設(shè)置聲報(bào)警裝置，在入口處設(shè)聲、光報(bào)警器、緊急啟/停按鈕和噴放指示設(shè)備。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，區(qū)域內(nèi)的聲報(bào)警裝置啟動(dòng)，提醒人們進(jìn)行疏散。氣體噴放時(shí)，在入口處的光報(bào)警裝置啟動(dòng)，防止人們在滅火噴放時(shí)誤入防護(hù)區(qū)。

軋機(jī)本體頂部設(shè)置總報(bào)警裝置(聲報(bào)警器、光報(bào)警器)及區(qū)域報(bào)警裝置(光報(bào)警器)。當(dāng)某保護(hù)區(qū)域發(fā)生單回路報(bào)警時(shí)，該防護(hù)區(qū)域的光報(bào)警器啟動(dòng)，提示操作人員處理可能發(fā)生的火情或系統(tǒng)故障(誤報(bào)警)。當(dāng)保護(hù)區(qū)域有兩路火災(zāi)報(bào)警探測器信號發(fā)生時(shí)，聲報(bào)警器啟動(dòng)，提示火災(zāi)發(fā)生，延時(shí)數(shù)秒后滅火程序啟動(dòng)。

2.6 聯(lián)動(dòng)控制功能

聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)是保證生產(chǎn)線有效滅火的重要環(huán)節(jié)。一是保證有效滅火，以免送/排風(fēng)機(jī)的煽風(fēng)助燃；二是不使火災(zāi)蔓延到其他區(qū)域。因此需要在滅火時(shí)保證聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)和防火閥門的可靠動(dòng)作。當(dāng)確認(rèn)有火情發(fā)生，自動(dòng)滅火控制裝置輸出聯(lián)動(dòng)信號，控制軋機(jī)機(jī)組有關(guān)設(shè)備動(dòng)作：

(1) 關(guān)閉軋機(jī)油霧排煙風(fēng)機(jī)、關(guān)閉排煙道的防火閥門；

(2) 關(guān)閉防護(hù)區(qū)域的風(fēng)機(jī)和防火閥門；

(3) 停止軋機(jī)潤滑油供油；

(4) 停止軋機(jī)設(shè)備運(yùn)行；

(5) 切掉防護(hù)區(qū)內(nèi)有關(guān)設(shè)備的供電電源。

軋機(jī)煙霧排出系統(tǒng)的控制有自動(dòng)和手動(dòng)方式。所謂自動(dòng)方式，即控制系統(tǒng)發(fā)出信號，控制風(fēng)機(jī)停止及防火閥門關(guān)閉，風(fēng)機(jī)關(guān)閉則返回停止信號，電磁閥門微動(dòng)開關(guān)返回電訊號。防火閥門應(yīng)有溫度控制功能，在溫度達(dá)到70℃時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。在操作臺處應(yīng)設(shè)置手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，以防火災(zāi)發(fā)生后不能有效關(guān)閉時(shí)進(jìn)行人工操作。

其他采用全淹沒滅火系統(tǒng)的區(qū)域，其送/排風(fēng)機(jī)可由控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行控制；也可由人工手動(dòng)控制。

3 施工安裝的有關(guān)問題

控制信號的可靠發(fā)出是有效滅火的關(guān)鍵所在，報(bào)警控制主機(jī)自動(dòng)或手動(dòng)發(fā)出控制訊號宜用開關(guān)量或按鍵而非編碼方式，菜單提示的操作方式應(yīng)慎用。

如采用總線式控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通訊總線不應(yīng)和報(bào)警探測器總線混接，即將控制系統(tǒng)和火災(zāi)報(bào)警探測系統(tǒng)混接于同一總線回路上，此舉與《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50116)中對控制線路的布線技術(shù)要求相悖，故控制系統(tǒng)應(yīng)專設(shè)控制信號通訊總線。

良好的安裝質(zhì)量是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，首先氣體管路的材料選擇和安裝以及耐壓級別和嚴(yán)密度應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范。

對CO2自動(dòng)滅火系統(tǒng)的施工而言，應(yīng)注意如下幾個(gè)方面：

(1)電氣線路應(yīng)選擇阻燃材料，保護(hù)管應(yīng)選擇焊接鋼管，明敷部分應(yīng)刷防火涂料；管路的安裝應(yīng)采用防爆場所的施工規(guī)范；

(2)啟動(dòng)氣瓶電磁閥的控制線路(銅芯線纜)截面應(yīng)不小于2.5mm2；

(3)CO2自動(dòng)滅火控制裝置應(yīng)采用消防電源供電；

(4)所有的接線應(yīng)牢固可靠，以保證系統(tǒng)的可靠動(dòng)作；

(5)火警探測器需進(jìn)行定期清洗，對控制系統(tǒng)需進(jìn)行定期試驗(yàn)和維護(hù)。

4 結(jié)束語

CO2滅火系統(tǒng)的應(yīng)用是保障軋機(jī)設(shè)備安全及正常生產(chǎn)的重要技術(shù)措施，保證火災(zāi)報(bào)警、滅火及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)一直處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，對軋機(jī)生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，將消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)控制納入全廠安全監(jiān)控系統(tǒng)已成為可能。三級的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)必將使消防系統(tǒng)更加安全可靠。