细水雾灭火系统在连续压机生产线中的运用

镇江中福马机械有限公司 何 斌

细水雾灭火系统在连续压机生产线中的运用

镇江中福马机械有限公司 何 斌

随着人造板工业科技的进步，中密度生产线中连续压机的出现，使年产10～20万大型生产线迅速推广。而其中连续压机的技术突破，打破了传统工艺流程中。框架式压机间歇加热加压方式，转变成以连续流水线作业方式加热加压的生产模式，大大提高了人造板生产效率和大产能生产线的规模效益。伴随新工艺和新设备的出现，大型生产线中也出现了一些新的火灾危险点和重点火灾保护区域，而其中连续压机等关键设备中的钢带等相关零部件的昂贵成本，也使得大型生产线中火灾保护的安全性和重要性有了新的要求和特点，它不仅要求火灾保护系统要有高性能的灭火效果，同时也要考虑被保护对象的物理特性，以减小火灾后恢复生产的时间及其损失的关联成本。目前，由于在建或运行的大型人造板生产线中，连续压机的运行状况比较特殊，当其在压力和加热作用下，将纤维和粘合剂在长约50米的压机线上，压制成连续板材的过程中，所用燃油加热的压板温度达250℃。而其中传送压力和热能的两条传送带和钢带在穿过加热炉后从压机出口回到压机入口时，所附着的可燃物、纤维、粘合剂、石蜡、加热油以及润滑油等都是可燃材料，当这些可燃物在接触到加热表面时都有很高的火灾危险。而且一旦这些可燃材料接触到氧气时，阴燃火就会转为明火，就有可能产生更大的火灾危险。同时另一个危险区域是下层加热通道，由于纤维和粘合剂会附着在传送钢带上，加热时也会产生火灾隐患。因此，在大型中密度生产线中，连续压机存在着诸多的火灾危险点，于是针对连续压生产线中的火灾保护系统就显得格外重要了，而且在大型中密度生产线中，火灾保护系统是其生产线安全高效运行的有力保障。

而在众多的火灾系统保护方案中，由传统水喷淋灭火发展的细水雾灭火系统在连续压机的火灾保护上，显示了极大的优越性和广阔前景，该系统不仅具备完全自监控的火灾早期探测预警系统，而且还对被保护对象的技术要求和物理特性加以考虑，并为整个压机提供全方位的系统保护，使其贵重设备远离火灾损害。

本文，笔者将针对细水雾灭火系统在连续压机生产线中的运用及其运用中的灭火原理进行分析探讨，并就其在生产线现场中的运用特点加以阐释。

一、细水雾灭火系统的基本原理

细水雾灭火系统的灭火机理是，灭火剂的水高热容量及热蒸发，其水雾的高效冷却与缺氧窒息双重作用。通过特殊喷嘴产生的水微粒，其总表面积可以迅速增大，而增大的表面积，能更容易吸收热量，冷却燃烧反应。而且冷却作用还可以干扰热源的热反应条件，并快速降低热源的反应速度。当灭火系统喷出的水量一定时，其细水雾的表面积越大（表面积-质量比见图1），热传输的面积也就越大，小水雾颗粒也就越容易被加热和蒸发。这样，系统也就具有更好的冷却功能，并更能有效地控制热辐射，同时也就能更加有效地使用灭火用水。

图 1 表面积-质量比

除了冷却作用之外，细水雾灭火系统同时还具有窒息作用。如果水滴能够全部蒸发，其体积可以增加1 600倍。这样就可以大大减少火焰附近氧气的浓度。当大量蒸汽迅速产生时，窒息作用则更为明显。而实际运用中的压机火灾保护系统，其窒息作用和冷却作用的结合可以很快将火势控制住。当火源熄灭以后，灭火过程主要就是冷却作用。因此，细水雾灭火系统是连续压机生产中一种相对适宜的火灾防护系统。它不仅可以保护压机不同功能区的较大开放式区域，而且所需水量也很小，并且还能做到保护环境和降低污染。

二、细水雾灭火系统在压机火灾保护中的运用

在大型连续压机生产线中，压机中心的火灾主要来源于积累的纤维和凝结的润滑油等，而压机的火灾一旦出现，会迅速从压机的一个区域蔓延至另一个区域并且很快蔓延到整个压机生产线。因此，针对压机入口、出口及压机中心的开放式火灾保护区域，细水雾灭火系统以其优化的仿真模拟试验为基础，为连续压机的火灾保护提供了系统解决方案。

1.依据压机结构功能划分灭火区域。由于连续压机各功能区的火灾危险是不同的，比如压机出口的火灾，就会很容易蔓延到其他区域，因此，依据压机的结构和形状，细水雾灭火系统将整个压机划分为几个大的消防区域，而每一个消防区域一般又分成几个小的区域。并且每一区域都单独设置雨淋阀站，以保证系统的准确动作和可靠灭火效果。

2.专设的压机水雾保护喷头。由于考虑到连续压机火灾出现的危险特点和其钢带的物理特性，专设了压机开式保护喷头，它的全角喷射曲线可以对被保护对象产生均匀的喷射强度。当水压为4～8bar，K系数为3～9时，水雾由每个喷头上的螺旋开口喷出。水滴的直径为0.15mm。这一尺寸可以保证出色的灭火效果。并且喷头的特殊设计使其在保证灭火水雾的同时，也保证了最大的喷射距离。而且它非同寻常的大面积开口不容易堵塞，从而保证了设备适用的可靠性。

3.适应压机结构的喷头布置方式。细水雾灭火系统的喷头布置方式，需保证压机整个区域都能得到全方位保护。而其喷头的全角喷射曲线能可靠熄灭压机内部的火灾。因此，每一个喷头都需精确调整，就连加热通道的水雾也需均匀分配。所以，喷头要尽量设置在钢带上，而且其压机中心的喷头需要布置成两排。

4.火灾预警探测器。细水雾灭火系统中的火焰探测器（图2）组成了其火灾探测报警系统，并能自动启动喷淋灭火系统，因此，它以可保证系统的快速有效。如果环境温度特别高，还可设置特殊的火焰探测器（图3）。这类探测器使用软性绝热光缆，并将探测器与镜头分开。一旦有火灾发生，控制器收到探测器发来的火灾信号，便释放电磁阀，灭火用水便迅速由雨淋阀站，经喷淋管道进入水雾喷头，将细水雾喷射到火灾区域。同时，声光报警器动作，并向远程控制室报警。细水雾灭火系统也可以设置手动启动。一般在每个灭火区域都安装手动按钮，一个安装在现场，另一个安装在控制室。

图2 火焰探测器

图 3 特殊的火焰探测器

三、细水雾灭火系统在压机保护中的特点

细水雾灭火系统在连续压机的火灾保护中，具有众多优势。首先，由于其灭火水雾中的水滴直径减小，降低了灭火的相应用水量，达到节约用水的目的，同时由于用水量的减小，也使钢带等热金属表面在灭火时，发生的热扭曲变形降到最小，进而减少产品损失的关联成本。其次，该系统所需的压力较低，可以使细水雾灭火系统能与当地消防供水实现无缝连接，确保了系统使用的广泛性。

综上，新的火灾危险需要不断改进设计的火灾保护系统，尤其在大型中密度板生产线中显得尤为重要。细水雾灭火系统以其出色的优越性能、可靠的灭火效果以及对被保护对象的最小损害而成为木材加工业中重要的保护系统。同时，也为现有的火灾报警系统提供了一种选择。