冷軋機(jī)組廢氣排放煙道的快速滅火技術(shù)研究

齊樂

摘 要：鋼鐵冶金行業(yè)的冷軋機(jī)組設(shè)備多很昂貴，廢氣排放煙道一旦發(fā)生火災(zāi)將損失巨大。本文主要基于適用性和經(jīng)濟(jì)性，對軋機(jī)廢氣排放煙道的火警管控與快速滅火技術(shù)進(jìn)行了深入研究，找到了大型煙道快速滅火的正確方法。

關(guān)鍵詞：冷軋機(jī)組；廢氣排放；滅火技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.041

1 前言

冷軋機(jī)組的廢氣排放煙道長度可以達(dá)幾十米至上百米，頭尾之間全部密封，屬于典型的受限空間，火災(zāi)危險系數(shù)非常高。而且煙道不可透視，內(nèi)部火險情況不易發(fā)現(xiàn)，一旦起火蔓延迅速，很難撲救。國內(nèi)已經(jīng)有多起冷軋廠軋機(jī)煙道失火，引燃連軋機(jī)組設(shè)備，造成數(shù)億元巨額損失的案例。軋機(jī)煙道的滅火技術(shù)成為急待破解的難題。

2 難點(diǎn)分析

在鋼鐵冶金生產(chǎn)工藝鏈條中冷軋是末端加工環(huán)節(jié)，屬于高附加值、高技術(shù)含量的軋制工藝，產(chǎn)品厚度在0.3至2.5毫米之間，控制要求精度非常高。為了控制帶鋼工藝參數(shù)同時吸收軋制產(chǎn)生的熱量，在冷軋機(jī)組工作過程中需要噴灑大量的乳化液，可以起到工藝潤滑、鋼帶冷卻的作用。 乳化液是由軋制油、水、與少量其他介質(zhì)按照一定比例融合而成的混合液體。在軋機(jī)軋制過程中，乳化液揮發(fā)逸出大量油氣混合氣體，這些廢氣由排煙風(fēng)機(jī)通過軋機(jī)牌坊頂部的煙道抽走，到生產(chǎn)車間外部經(jīng)過嚴(yán)格過濾后釋放入大氣。

這種廢氣排放煙道首先由連軋機(jī)各機(jī)架上方的分支煙道匯合后形成主煙道，一般設(shè)置在軋機(jī)上方十多米的高空，直徑大多為4～10米，長度可以達(dá)幾十米至上百米，中間全部密封，屬于典型的受限空間。乳化液廢氣溫度很高，在經(jīng)過煙道時逐漸冷卻，附著在煙道內(nèi)壁，集聚成油泥、油液。因此，軋機(jī)廢氣排放煙道的火災(zāi)危險性非常高，而且煙道火情不易發(fā)現(xiàn)，煙道一旦發(fā)生火災(zāi)會迅速蔓延，波及軋機(jī)等貴重設(shè)備。煙道在高處架設(shè)懸空人員很難接近，煙道封閉消防水、滅火器無法進(jìn)入，生產(chǎn)現(xiàn)場沒有有效的滅火方法，所以煙道火災(zāi)非常難撲救。

我們需要尋求的滅火方法必須：簡單可行、方便操作、響應(yīng)快捷。

3 技術(shù)研究

通過對消防知識與技術(shù)的收集，目前生產(chǎn)生活中常用的滅火方法有：冷卻法、隔離法、抑制法、窒息法。

（1）冷卻法 由于可燃物質(zhì)起火必須具備相對的著火溫度，滅火時只要將水、泡沫或二氧化碳等具有冷卻降溫和吸熱作用的滅火劑，直接噴灑到著火的物體上，使其溫度降低到燃燒所需的最低溫度以下，火就會熄滅。或者將滅火劑噴灑到火源附近的可燃物上，防止輻射熱影響而起火。這種方法在撲救家庭火災(zāi)中最常用，也很有效。因為軋機(jī)煙道頭尾之間整體封閉，體積巨大，內(nèi)部不能蓄水，所以無法直接使用冷卻法滅火。但是可以在煙道外表噴水進(jìn)行降溫保護(hù)煙道避免受熱變形。

（2）隔離法 運(yùn)行隔離法滅火主要采取以下兩種方式：1）撲救火災(zāi)時迅速將著火部位周圍的可燃物搬移疏散開；2）將著火物質(zhì)轉(zhuǎn)移到?jīng)]有可燃物質(zhì)的地方。實際應(yīng)用如：將可靠近火源的可燃、易燃和助燃的物品搬走；把著火的物體移到安全的地方；關(guān)閉可燃?xì)怏w、液體管道的閥門，減少和終止可燃物質(zhì)進(jìn)入燃燒區(qū)域等。因為軋機(jī)煙道與機(jī)組所有設(shè)備都是固定在現(xiàn)場，而且相互連接，無法搬移。所以隔離法對于軋機(jī)煙道火災(zāi)不能奏效。

（3）抑制法 是一種化學(xué)滅火方法，目前主要采用“1202”、“1211”等鹵代烷和干粉滅火劑往燃燒區(qū)內(nèi)噴射，讓滅火劑加入到燃燒的過程之中，是燃燒反應(yīng)迅速停止。其優(yōu)點(diǎn)是滅火效率高，尤其是1211滅火劑，滅火后不留痕跡，不會造成污染。由于軋機(jī)煙道體積龐大，長度可達(dá)幾十米，無法做到在短時間內(nèi)向內(nèi)部噴灑足量的滅火劑，操作難于實現(xiàn)，所以抑制法對于軋機(jī)煙道起火不適用。

（4）窒息法 滅火時采用捂蓋的方式，使空氣不能繼續(xù)進(jìn)入燃燒區(qū)或進(jìn)入很少；也可以用氮?dú)?、二氧化碳等不燃?xì)怏w“沖淡”燃燒區(qū)的空氣，使燃燒因缺少氧氣而窒息。實際應(yīng)用如：如用石棉毯、濕麻袋、黃沙、滅火器等不燃燒或難燃燒物質(zhì)覆蓋在物體上；封閉起火的船艙、建筑的門窗、孔洞等和設(shè)備容器的頂蓋，窒息燃燒源。

經(jīng)過對以上四種滅火方法分析對比，發(fā)現(xiàn)窒息滅火法是比較適合于軋機(jī)煙道火災(zāi)撲救的。

我們需要尋找給軋機(jī)煙道“捂蓋”的快速可靠方法：在幾十米長的煙道上設(shè)置兩個或兩個以上的電動閘板閥，將煙道分成串聯(lián)的幾段。發(fā)生火災(zāi)時可以迅速關(guān)閉，阻止外部空氣進(jìn)入燃燒區(qū)，同時減緩火勢蔓延。

我們需要尋找“沖淡”軋機(jī)煙道燃燒區(qū)的空氣的最佳介質(zhì)：氮?dú)?，惰性氣體，不燃，是鋼鐵冶金生產(chǎn)常用介質(zhì)的一種，易于獲取、結(jié)構(gòu)簡單、成本極低。

我們還需要尋找能及時發(fā)現(xiàn)煙道內(nèi)部火情的“情報員”：感溫感煙火警探測器，自動報警系統(tǒng)。一旦煙道內(nèi)部的火警探頭被觸發(fā)，火災(zāi)報警信號會即可傳遞到軋機(jī)主控室，相關(guān)人員就能迅速響應(yīng)，啟動應(yīng)急預(yù)案。

綜上所述，稱為軋機(jī)煙道火災(zāi)報警與快速滅火技術(shù)方案。

4 設(shè)計應(yīng)用

（1）根據(jù)現(xiàn)場實際情況，在軋機(jī)主煙道中段選擇合適位置加裝兩個電動閘板閥（圖1中A和B），將主煙道大致分為三段。控制方式采用本地操作（控制面板）+遠(yuǎn)程操作（主控室）。正常生產(chǎn)時閘板閥開啟，若遇火情，操作關(guān)閉閘板閥。

（2）鋪設(shè)介質(zhì)管路，將氮?dú)庖偷杰垯C(jī)主煙道附近，設(shè)置開關(guān)閥門。在三段煙道的合適位置分別開孔焊接氮?dú)庵Ч埽Ч苋肟谠O(shè)置單向閥，然后在支管單向閥與主管開關(guān)之間設(shè)置一對快速接頭。正常生產(chǎn)時快速接頭完全斷開，若發(fā)生火情，迅速將快速接頭對接，打開閥門，使氮?dú)獬淙胲垯C(jī)煙道，窒息滅火。

（3）在軋機(jī)主煙道各分段內(nèi)部安裝若干個感溫感煙火警探測頭，在軋機(jī)主控室安裝自動報警模塊，將兩者連接組成自動火災(zāi)報警系統(tǒng)。亦可升級將煙道內(nèi)火警信號并入全廠消防監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。若遇火情，主控室內(nèi)的報警器與消防值班室將同步收到聲光報警信號。

5 應(yīng)急預(yù)案

（1）煙道內(nèi)意外起火，感溫感煙火警探測頭被觸發(fā)，軋機(jī)主控室與消防值班室接收到火災(zāi)報警信號。

（2）軋機(jī)主控室內(nèi)職工通知當(dāng)班作業(yè)長，作業(yè)長立即啟動應(yīng)急響應(yīng)，指示軋機(jī)主操盡快停車并控制關(guān)閉電動閘板閥，同時派人趕到軋機(jī)煙道制定位置，對接氮?dú)饪焖俳宇^，打開氮?dú)忾y門，向起火的煙道內(nèi)充入大量氮?dú)?。然后從最近的消火栓引接消防水帶，用水槍對煙道外部噴水降溫?/p>

（3）消防值班室啟動消防廣播，向軋機(jī)區(qū)域喊話：軋機(jī)廢氣排放煙道發(fā)生火災(zāi)，現(xiàn)場無關(guān)人員撤離。同時聯(lián)系引導(dǎo)消防隊及消防車進(jìn)入現(xiàn)場防止火災(zāi)擴(kuò)大。

（4）火被全部撲滅，檢查確認(rèn)。關(guān)閉氮?dú)忾y門，斷開快速接頭，打開電動閘板閥，清理現(xiàn)場。查看煙道及軋機(jī)設(shè)備損壞情況并酌情修復(fù)，逐步恢復(fù)生產(chǎn)。

6 總結(jié)

該軋機(jī)煙道火災(zāi)報警與快速滅火技術(shù)方案的優(yōu)勢在于：

（1）可以及時發(fā)現(xiàn)軋機(jī)廢氣煙道內(nèi)的火清，利于將軋機(jī)廢氣煙道內(nèi)火災(zāi)消滅在初起階段，阻止火災(zāi)蔓延，挽回巨額經(jīng)濟(jì)損失。

（2）采用鋼鐵生產(chǎn)廠很容易獲得的氣體介質(zhì)——氮?dú)猓杀編缀鯙榱?，響?yīng)速度快，滅火效果好。

（3）方案實施簡單，對生產(chǎn)運(yùn)行無任何干涉；應(yīng)急操作簡單，滅火過程不會留下任何痕跡，對設(shè)備無任何影響。

經(jīng)過組織應(yīng)急人員演練，從主控室接到報警信號到氮?dú)馔ㄈ霟煹乐恍枰?～2分鐘。該項軋機(jī)煙道火災(zāi)報警與快速滅火技術(shù)方案可行，效果良好。

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