冷軋機組廢氣排放煙道的快速滅火技術研究

齊樂

摘 要：鋼鐵冶金行業的冷軋機組設備多很昂貴，廢氣排放煙道一旦發生火災將損失巨大。本文主要基于適用性和經濟性，對軋機廢氣排放煙道的火警管控與快速滅火技術進行了深入研究，找到了大型煙道快速滅火的正確方法。

關鍵詞：冷軋機組；廢氣排放；滅火技術

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

1 前言

冷軋機組的廢氣排放煙道長度可以達幾十米至上百米，頭尾之間全部密封，屬于典型的受限空間，火災危險系數非常高。而且煙道不可透視，內部火險情況不易發現，一旦起火蔓延迅速，很難撲救。國內已經有多起冷軋廠軋機煙道失火，引燃連軋機組設備，造成數億元巨額損失的案例。軋機煙道的滅火技術成為急待破解的難題。

2 難點分析

在鋼鐵冶金生產工藝鏈條中冷軋是末端加工環節，屬于高附加值、高技術含量的軋制工藝，產品厚度在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同時吸收軋制產生的熱量，在冷軋機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、與少量其他介質按照一定比例融合而成的混合液體。在軋機軋制過程中，乳化液揮發逸出大量油氣混合氣體，這些廢氣由排煙風機通過軋機牌坊頂部的煙道抽走，到生產車間外部經過嚴格過濾后釋放入大氣。

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

我們需要尋求的滅火方法必須：簡單可行、方便操作、響應快捷。

3 技術研究

通過對消防知識與技術的收集，目前生產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中最常用，也很有效。因為軋機煙道頭尾之間整體封閉，體積巨大，內部不能蓄水，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行降溫保護煙道避免受熱變形。

（2）隔離法 運行隔離法滅火主要采取以下兩種方式：1）撲救火災時迅速將著火部位周圍的可燃物搬移疏散開；2）將著火物質轉移到沒有可燃物質的地方。實際應用如：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；關閉可燃氣體、液體管道的閥門，減少和終止可燃物質進入燃燒區域等。因為軋機煙道與機組所有設備都是固定在現場，而且相互連接，無法搬移。所以隔離法對于軋機煙道火災不能奏效。

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

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

經過對以上四種滅火方法分析對比，發現窒息滅火法是比較適合于軋機煙道火災撲救的。

我們需要尋找給軋機煙道“捂蓋”的快速可靠方法：在幾十米長的煙道上設置兩個或兩個以上的電動閘板閥，將煙道分成串聯的幾段。發生火災時可以迅速關閉，阻止外部空氣進入燃燒區，同時減緩火勢蔓延。

我們需要尋找“沖淡”軋機煙道燃燒區的空氣的最佳介質：氮氣，惰性氣體，不燃，是鋼鐵冶金生產常用介質的一種，易于獲取、結構簡單、成本極低。

我們還需要尋找能及時發現煙道內部火情的“情報員”：感溫感煙火警探測器，自動報警系統。一旦煙道內部的火警探頭被觸發，火災報警信號會即可傳遞到軋機主控室，相關人員就能迅速響應，啟動應急預案。

綜上所述，稱為軋機煙道火災報警與快速滅火技術方案。

4 設計應用

（1）根據現場實際情況，在軋機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）+遠程操作（主控室）。正常生產時閘板閥開啟，若遇火情，操作關閉閘板閥。

（2）鋪設介質管路，將氮氣引送到軋機主煙道附近，設置開關閥門。在三段煙道的合適位置分別開孔焊接氮氣支管，支管入口設置單向閥，然后在支管單向閥與主管開關之間設置一對快速接頭。正常生產時快速接頭完全斷開，若發生火情，迅速將快速接頭對接，打開閥門，使氮氣充入軋機煙道，窒息滅火。

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

5 應急預案

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

（2）軋機主控室內職工通知當班作業長，作業長立即啟動應急響應，指示軋機主操盡快停車并控制關閉電動閘板閥，同時派人趕到軋機煙道制定位置，對接氮氣快速接頭，打開氮氣閥門，向起火的煙道內充入大量氮氣。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。

（3）消防值班室啟動消防廣播，向軋機區域喊話：軋機廢氣排放煙道發生火災，現場無關人員撤離。同時聯系引導消防隊及消防車進入現場防止火災擴大。

（4）火被全部撲滅，檢查確認。關閉氮氣閥門，斷開快速接頭，打開電動閘板閥，清理現場。查看煙道及軋機設備損壞情況并酌情修復，逐步恢復生產。

6 總結

該軋機煙道火災報警與快速滅火技術方案的優勢在于：

（1）可以及時發現軋機廢氣煙道內的火清，利于將軋機廢氣煙道內火災消滅在初起階段，阻止火災蔓延，挽回巨額經濟損失。

（2）采用鋼鐵生產廠很容易獲得的氣體介質——氮氣，成本幾乎為零，響應速度快，滅火效果好。

（3）方案實施簡單，對生產運行無任何干涉；應急操作簡單，滅火過程不會留下任何痕跡，對設備無任何影響。

經過組織應急人員演練，從主控室接到報警信號到氮氣通入煙道只需要1～2分鐘。該項軋機煙道火災報警與快速滅火技術方案可行，效果良好。

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