細水霧滅火系統在連續壓機生產線中的運用

鎮江中福馬機械有限公司 何 斌

細水霧滅火系統在連續壓機生產線中的運用

鎮江中福馬機械有限公司 何 斌

隨著人造板工業科技的進步，中密度生產線中連續壓機的出現，使年產10～20萬大型生產線迅速推廣。而其中連續壓機的技術突破，打破了傳統工藝流程中。框架式壓機間歇加熱加壓方式，轉變成以連續流水線作業方式加熱加壓的生產模式，大大提高了人造板生產效率和大產能生產線的規模效益。伴隨新工藝和新設備的出現，大型生產線中也出現了一些新的火災危險點和重點火災保護區域，而其中連續壓機等關鍵設備中的鋼帶等相關零部件的昂貴成本，也使得大型生產線中火災保護的安全性和重要性有了新的要求和特點，它不僅要求火災保護系統要有高性能的滅火效果，同時也要考慮被保護對象的物理特性，以減小火災后恢復生產的時間及其損失的關聯成本。目前，由于在建或運行的大型人造板生產線中，連續壓機的運行狀況比較特殊，當其在壓力和加熱作用下，將纖維和粘合劑在長約50米的壓機線上，壓制成連續板材的過程中，所用燃油加熱的壓板溫度達250℃。而其中傳送壓力和熱能的兩條傳送帶和鋼帶在穿過加熱爐后從壓機出口回到壓機入口時，所附著的可燃物、纖維、粘合劑、石蠟、加熱油以及潤滑油等都是可燃材料，當這些可燃物在接觸到加熱表面時都有很高的火災危險。而且一旦這些可燃材料接觸到氧氣時，陰燃火就會轉為明火，就有可能產生更大的火災危險。同時另一個危險區域是下層加熱通道，由于纖維和粘合劑會附著在傳送鋼帶上，加熱時也會產生火災隱患。因此，在大型中密度生產線中，連續壓機存在著諸多的火災危險點，于是針對連續壓生產線中的火災保護系統就顯得格外重要了，而且在大型中密度生產線中，火災保護系統是其生產線安全高效運行的有力保障。

而在眾多的火災系統保護方案中，由傳統水噴淋滅火發展的細水霧滅火系統在連續壓機的火災保護上，顯示了極大的優越性和廣闊前景，該系統不僅具備完全自監控的火災早期探測預警系統，而且還對被保護對象的技術要求和物理特性加以考慮，并為整個壓機提供全方位的系統保護，使其貴重設備遠離火災損害。

本文，筆者將針對細水霧滅火系統在連續壓機生產線中的運用及其運用中的滅火原理進行分析探討，并就其在生產線現場中的運用特點加以闡釋。

一、細水霧滅火系統的基本原理

細水霧滅火系統的滅火機理是，滅火劑的水高熱容量及熱蒸發，其水霧的高效冷卻與缺氧窒息雙重作用。通過特殊噴嘴產生的水微粒，其總表面積可以迅速增大，而增大的表面積，能更容易吸收熱量，冷卻燃燒反應。而且冷卻作用還可以干擾熱源的熱反應條件，并快速降低熱源的反應速度。當滅火系統噴出的水量一定時，其細水霧的表面積越大（表面積-質量比見圖1），熱傳輸的面積也就越大，小水霧顆粒也就越容易被加熱和蒸發。這樣，系統也就具有更好的冷卻功能，并更能有效地控制熱輻射，同時也就能更加有效地使用滅火用水。

圖 1 表面積-質量比

除了冷卻作用之外，細水霧滅火系統同時還具有窒息作用。如果水滴能夠全部蒸發，其體積可以增加1 600倍。這樣就可以大大減少火焰附近氧氣的濃度。當大量蒸汽迅速產生時，窒息作用則更為明顯。而實際運用中的壓機火災保護系統，其窒息作用和冷卻作用的結合可以很快將火勢控制住。當火源熄滅以后，滅火過程主要就是冷卻作用。因此，細水霧滅火系統是連續壓機生產中一種相對適宜的火災防護系統。它不僅可以保護壓機不同功能區的較大開放式區域，而且所需水量也很小，并且還能做到保護環境和降低污染。

二、細水霧滅火系統在壓機火災保護中的運用

在大型連續壓機生產線中，壓機中心的火災主要來源于積累的纖維和凝結的潤滑油等，而壓機的火災一旦出現，會迅速從壓機的一個區域蔓延至另一個區域并且很快蔓延到整個壓機生產線。因此，針對壓機入口、出口及壓機中心的開放式火災保護區域，細水霧滅火系統以其優化的仿真模擬試驗為基礎，為連續壓機的火災保護提供了系統解決方案。

1.依據壓機結構功能劃分滅火區域。由于連續壓機各功能區的火災危險是不同的，比如壓機出口的火災，就會很容易蔓延到其他區域，因此，依據壓機的結構和形狀，細水霧滅火系統將整個壓機劃分為幾個大的消防區域，而每一個消防區域一般又分成幾個小的區域。并且每一區域都單獨設置雨淋閥站，以保證系統的準確動作和可靠滅火效果。

2.專設的壓機水霧保護噴頭。由于考慮到連續壓機火災出現的危險特點和其鋼帶的物理特性，專設了壓機開式保護噴頭，它的全角噴射曲線可以對被保護對象產生均勻的噴射強度。當水壓為4～8bar，K系數為3～9時，水霧由每個噴頭上的螺旋開口噴出。水滴的直徑為0.15mm。這一尺寸可以保證出色的滅火效果。并且噴頭的特殊設計使其在保證滅火水霧的同時，也保證了最大的噴射距離。而且它非同尋常的大面積開口不容易堵塞，從而保證了設備適用的可靠性。

3.適應壓機結構的噴頭布置方式。細水霧滅火系統的噴頭布置方式，需保證壓機整個區域都能得到全方位保護。而其噴頭的全角噴射曲線能可靠熄滅壓機內部的火災。因此，每一個噴頭都需精確調整，就連加熱通道的水霧也需均勻分配。所以，噴頭要盡量設置在鋼帶上，而且其壓機中心的噴頭需要布置成兩排。

4.火災預警探測器。細水霧滅火系統中的火焰探測器（圖2）組成了其火災探測報警系統，并能自動啟動噴淋滅火系統，因此，它以可保證系統的快速有效。如果環境溫度特別高，還可設置特殊的火焰探測器（圖3）。這類探測器使用軟性絕熱光纜，并將探測器與鏡頭分開。一旦有火災發生，控制器收到探測器發來的火災信號，便釋放電磁閥，滅火用水便迅速由雨淋閥站，經噴淋管道進入水霧噴頭，將細水霧噴射到火災區域。同時，聲光報警器動作，并向遠程控制室報警。細水霧滅火系統也可以設置手動啟動。一般在每個滅火區域都安裝手動按鈕，一個安裝在現場，另一個安裝在控制室。

圖2 火焰探測器

圖 3 特殊的火焰探測器

三、細水霧滅火系統在壓機保護中的特點

細水霧滅火系統在連續壓機的火災保護中，具有眾多優勢。首先，由于其滅火水霧中的水滴直徑減小，降低了滅火的相應用水量，達到節約用水的目的，同時由于用水量的減小，也使鋼帶等熱金屬表面在滅火時，發生的熱扭曲變形降到最小，進而減少產品損失的關聯成本。其次，該系統所需的壓力較低，可以使細水霧滅火系統能與當地消防供水實現無縫連接，確保了系統使用的廣泛性。

綜上，新的火災危險需要不斷改進設計的火災保護系統，尤其在大型中密度板生產線中顯得尤為重要。細水霧滅火系統以其出色的優越性能、可靠的滅火效果以及對被保護對象的最小損害而成為木材加工業中重要的保護系統。同時，也為現有的火災報警系統提供了一種選擇。