涂裝線噴漆室排風管路的自動消防裝置

劉霞，王建軍，王沖沖，楊捷艷，周存堂，楊啟帆，趙西佳，郭海青

（1.第一拖拉機股份有限公司制造工程中心，河南 洛陽 471004； 2.第一拖拉機股份有限公司大拖裝配廠，河南 洛陽 471004）

日臻完善的涂裝技術為推動我國經濟發展作出了貢獻，但是該領域中落后的工藝管理及技術所占比例較大，整體水平亟待提高。涂裝車間因電氣起火等原因造成的火災事故[1]較多。隨著涂裝生產大型化，火災損失趨向嚴重，每起火災事故平均直接經濟損失近200 萬元，有的直接經濟損失甚至高達600 萬元。涂裝車間是正常四大工藝(即沖壓、焊接、涂裝、總裝)車間中最危險的[2]，涂裝線噴漆室的消防是重中之重。本文設計了一種適用于涂裝線噴漆室排風管路的自動消防裝置，包括連接在噴漆室上的排風組件及其內部的自動噴淋組件。

1 涂裝線噴漆室發生火災的原因分析

一般來說，噴漆室正常運轉一段時間后，由于維護保養不夠、管理不到位等原因，它的各項性能逐漸降低。特別是排風風管內長期積漆且不易清理，是發生火災的最大隱患。分析歷年涂裝線噴漆室的火災事故可知，火災往往發生在風機處，起因是積漆遇到風機產生的電火花[3]。雖然目前部分涂裝線設有消防設施，如滅火系統、火災報警系統等，但均設在噴漆室室體內，排風管內并無專門的消防設施。另外，一旦排風管內發生火災，工作人員并不能第一時間察覺。當他們發現時，火勢往往已經由排風機端部蔓延至下風管、上風管，且外界空氣與之聯通后助燃，因此常見消防設施對排風管內的火災根本起不到作用。如果火災初期不能及時進行消防，就無法最大程度地降低經濟損失[4]。

2 涂裝線噴漆室排風管火災預防控制的方案

2.1 排風組件

噴漆室排風組件包括依次串接的下風管清理室、下風管、排風機、上風管清理室和上風管，如圖1 所示。下風管清理室底部通過地面格柵與地下風道相通，它的頂部設有下平臺，其上布設排風機。排風機的進風口與下風管相連，出風口與上風管清理室相連，方便風順利排出。上風管清理室入口設有格柵，既能實現通風，又能方便人站在上面清理風管內部。含水分的氣流在排風過程中碰撞到格柵，格柵阻隔了水分，令其流入地下風道。這樣既可避免水分排入空中污染大氣及周邊環境，還能防止風管銹蝕。

下風管清理室與下風管之間設有蝶閥，上風管清理室和上風管之間設有電動防火閥，但兩處的風閥不一樣。發生火災時，它們的關閉時間不一樣：蝶閥適用于還未形成火勢時通過人工關閉；電動防火閥是在火勢蔓延、風管溫度達到(73 ± 3) °C 時才自動關閉。另外，設置人工關閉是為了避免電氣故障，相當于雙保險。

下風管清理室及上風管清理室外壁上分別設有安全門，便于工作人員清理排風管道內的積漆。排風機外圍設有隔音房，有利于降低風機噪聲對車間工作人員的影響，隔音房上還設有隔音房門，便于工作人員進入其中對排風機進行維修和保養。

圖1 噴漆室排風組件的結構 Figure 1 Structure of exhaust assembly in spray chamber

2.2 自動噴淋組件

如圖2 所示，自動噴淋組件包括電控系統、消防管道，以及消防管道上沿水流輸送方向依次設置的總控截止閥、壓力表、電動閥和噴淋頭單元。所述噴淋頭單元包括設置在下風管內部頂端的下風管噴淋頭和上風管內部頂端的上風管噴淋頭，它們被并聯設置在消防管道的末端，且消防管道的另一端連接消防主管道上的消防栓，在消防管道接口處安裝有總控截止閥，用來接通及關閉噴漆室自動噴淋組件與總消防管路；角過濾閥安裝在總控截止閥后面，用于過濾流入消防管道內的雜質，避免組件中各元件堵塞，保障它們的可靠性。顯示消防管道內水壓的壓力表安裝在角過濾閥后面。安裝在壓力表后面的電動閥連接電控系統，通過電控系統實現電動防火閥與上風管噴淋頭、下風管噴淋頭的聯動，電動防火閥的關閉信號傳輸到電控系統，同時給電動閥發出信息，打開電動閥，使上風管噴淋頭、下風管噴淋頭進行噴淋動作，從而實現自動強制滅火。通斷截止閥安裝在電動閥兩側，用于維修電動閥時關閉消防管道。自動噴淋組件的噴淋頭分別設置在下風管頂部和上風管頂部，分別用于下風管和上風管的管內噴淋消防。

2.3 應用舉例

當排風管內發生火災時，若被及時察覺，工作人員會立即關閉下風管清理室與下風管之間的蝶閥及上風管清理室與上風管之間的電動防火閥；使火勢與外界空氣隔絕，較好地控制火勢蔓延。在關閉電動防火閥的同時，電動防火閥還能將電信號反饋給電控系統，由其打開電動閥，即刻啟動下風管和上風管噴淋頭，出水進行強制滅火。

圖2 自動噴淋系統 Figure 2 Automatic sprinkler system

若工作人員沒有發現火勢，或噴漆室內無人，排風風管內發生火災時，火勢由排風機端部向下風管、上風管蔓延。當上風管內達到一定溫度時，電動防火閥中的低溫熔斷絲就會熔斷，從而自動關閉，同時啟動噴淋系統進行強制滅火。

2.4 不同滅火措施的對比

針對噴漆室易發生火災的特點，應按涂裝工程安全設計規范等要求設置相應的安全消防措施，主要包括：干粉滅火系統、泡沫滅火系統、細水霧滅火系統及自動噴淋滅火系統。

干粉滅火系統由干粉供應源通過輸送管路連接到固定噴嘴噴放干粉，主要用于撲救可燃氣體、易燃或可燃液體和電氣設備的火災。該系統需設置儲粉罐，環境溫度應控制在-5 ～ 45 °C，由專業人員定期檢查干粉滅火劑是否結塊以及進行更換。該系統在儲存環境、日常維護以及操作使用方面均有嚴格要求，并由專人負責。

泡沫滅火系統利用水力撞擊或機械方式將泡沫滅火劑、空氣和水進行混合，產生大量泡沫，通過泡沫的隔氧窒息、輻射熱阻等作用實施滅火[5]。該系統具有安全可靠、無毒性的特點，但是受送排風等外界因素影響較大，泡沫的損失量大，導致工作強度大大增加。

細水霧滅火系統通過細水霧的高效冷卻、窒息、阻隔輻射熱等作用實施滅火。該系統具有用水量少、污染少等特點[6]，但是受通風、添加劑、障礙物的影響，滅火效率大大降低。

自動噴淋滅火系統的管道內充滿有壓水，一旦發生火災立即噴水。該系統具有結構簡單、使用方便可靠、便于施工、易于管理、滅火速度快、控火效率高以及經濟實惠的特點，是目前應用最廣泛的固定式消防設施[6]，也適合安裝在噴漆室及排風管路里面。

3 結語

針對易發生火災的噴漆室排風管路設計了一種自動消防裝置：設計合理的噴漆室排風組件便于清理排風管內的積漆，減少了火災發生的概率，同時保證了排風管內滅火的及時性；設置在排風管內的自動噴淋滅火系統能在火災發生初期快速、有效地實施滅火。與常見其他滅火系統相比，該自動消防裝置結構簡單，設計合理，使用方便，而且投資及運行成本低，適合在涂裝線噴漆室排風管路中推廣使用。