联合工房的主要危险有害因素和防火防爆措施

李 洁北京市劳动保护科学研究所



联合工房的主要危险有害因素和防火防爆措施

李 洁
北京市劳动保护科学研究所

【摘要】目前大多数卷烟企业采用了联合工房的生产形式。本文结合某烟草企业联合工房的现状，分析了联合工房的主要危险有害因素；从建筑防火防爆、消防水系统、火灾自动报警系统、防爆电气设备等方面阐述了联合工房的防火防爆措施。联合工房是烟草行业卷烟工业企业技术改造和产业发展的需要，防火防爆安全生产对卷烟企业有着重大的经济影响。希望本文对于联合工房的防火防爆设计、消防安全起到一定的作用。

【关键词】联合工房；危险性；防火防爆措施

烟草行业是我国的一个重要行业，对本地区的经济发展起着一定的作用。随着工业化水平的不断提高和国家对烟草企业进行的生产工艺技术改造，绝大多数烟草企业由原来的分散型生产改造为集中型生产模式，采用了联合工房的生产形式。联合工房由原料、备料及成组配方，制丝、储丝、卷接包、辅料周转、成品暂存、二氧化碳膨胀烟丝等生产工艺过程以及直接为卷烟生产服务的生产管理和生产辅助等用房构成的[1]，是将多种功能的工房组合在同一建筑物内。

联合工房具有空间大、净空高，自动化程度较高，工艺管线较多，传输廊较多，工作人员相对较少、集中管理的特点，使得烟草的生产具有连续性、集成化和高关联度的特点。以某烟草企业为例，该企业的联合工房主体包括制丝车间（贮叶间、贮梗丝间、香料厨房及修理间等）和卷接包车间（含滤棒成型车间），联合工房东西侧为生产辅助用房、办公生活间及库房等。该烟草企业联合工房纵向长200m，横向宽125m，建筑面积约36 500m2。生产线采用区块式布置，生产线在相对封闭的环境中运行工作，生产设备较为贵重。

联合工房的特点决定了其安全措施设计必须科学合理，减少不必要的经济损失和人员伤亡，保证联合工房的安全生产。

1　联合工房的主要危险、有害因素

危险、有害因素表现形式尽管各不相同，但之所以造成危险、有害的后果，是因为存在危险有害物质、能量和危险有害物质、能量失去控制两方面因素相互作用的综合结果，导致危险有害物质的泄漏、散发和能量的意外释放[2]。根据GB 6441-1986《企业职工伤亡事故分类》，结合联合工房的特性，分析烟草企业联合工房的主要危险、有害因素及其分布，见下表。

表　联合工房的主要危险、有害因素及其分布

在以上危险、有害因素中，危险性较大后果较为严重的因素为火灾、爆炸危险。卷烟企业引起火灾的因素比较多，火灾风险比较大，以下针对火灾、爆炸危险进行重点分析。

2　联合工房的防火防爆措施

2.1建筑防火防爆

该烟草企业联合工房的火灾危险性为丙类（根据规范[3]香料厨房在联合工房内虽然使用少量的甲类液体，但该部分面积占所在层的面积小于5％）。

联合工房由生产车间和辅助用房组成，生产车间为单层，局部二层，耐火等级为一级；辅助办公区四层，耐火等级为二级。

由于联合工房的建筑面积较大，通常规范[3]对防火分区的规定不太适用。在联合工房内的原料、备料及成组配方，制丝和卷接包、辅料周转、成品暂存、二氧化碳膨胀烟丝等生产用房可划分独立的防火分隔单元[1]。当工艺条件许可时，制丝、贮丝和卷接包车间可划分为一个防火分区，最大允许建筑面积按照工艺需要确定，该烟草企业的联合工房共分成10个防火分区，制丝、贮丝和卷接包车间之间采用耐火极限不低于2h的墙体和1h的楼板进行防火分隔，防火墙上的门窗均采用防火门窗，满足要求。

该烟草企业的除尘间防爆等级划分为11区[5]。除尘间设在联合工房的二层，但与其他生产设备隔离，利用加大开窗面积进行泄爆，可满足规范要求。除尘间有两个出入口，出入口的门朝爆炸危险性较小的区域一侧开启。香料厨房属于有爆炸危险的甲类生产部位，香料厨房单独的防火区域与相邻厂房连通处采用防火墙，香料厨房采用不发火的地面，满足对有爆炸危险区域的要求。

根据联合工房的空间大、净空高的特点，联合工房内设置有机械排烟系统。排烟风机80 000m3/h设置6台，40 000m3/h设置2台，60 000m3/h设置4台共设置12台。一旦发生火灾，排烟风机与防烟分区内火灾报警系统联动，同时挡烟垂壁的高度控制在0.5～1.0m之间。机械排烟系统可改善烟气的流动、扩散效果，减少烟气对人员生命安全的威胁，满足规范的要求。

该烟草企业的联合工房四周布置有消防通道环绕，主要道路宽9m，消防车道的净宽度和净高度不小于4m，满足消防车应急救援的需要。

2.2消防水系统

该烟草企业消防水系统主要设置了消火栓系统和自动喷水系统。

该企业在联合厂房内设有室内消火栓系统，消火栓给水管道采用环状管网布置，满足工房内任何一个地方均有两股水柱同时到达消火栓，共设置消火栓103个。

根据相关要求[3]，该烟草企业在辅料平衡搭配、辅料周转库和烟叶配方库设置自喷系统。主要考虑到烟草不能沾水的特殊性和生产线设备较为贵重（尤其是电子设备），水渍损失将超出实际的火灾损失[4]，故其他场所未采用自动喷水灭火系统。

2.3火灾自动报警系统

火灾自动报警系统对于联合工房的早期火灾探测起着重要的作用，尤其是对于有阴燃可能的火灾更加重要，所以规定卷烟联合工房内设置火灾自动报警系统。该烟草企业在贮丝房、卷接包车间、辅料平衡搭配、制丝车间、烟叶配方库、综合站房、除尘机房、辅料周转库和生活办公区域等设有感烟探测器，在烟叶配方库设有感温探测器。联合工房内车间共设有感烟探测器334台，感温探测器13台。联合工房设有一台区域火灾报警控制器，在工房走道及主要出入口设置手动报警按钮和声光报警器。

根据相关文献[5]和联合工房的特点即空间较大，净空较高，普通感温、感烟探测器对火灾早期识别的效果可能存在误差。由于联合工房车间内工艺管线、设备、传输带等较多，不宜采用红外对射探测器；由于车间内多处设置空气调节系统，空气流动性大，烟草燃烧初起阶段多为无焰燃烧，不适合使用火焰探测器。针对这种情况，在适合部位安装采样管，采用空气采样早期烟雾探测系统，其它部位应按现行国家标准，选用点式火灾探测器[6]。

2.4防爆电气设备

该烟草企业的除尘间防爆等级划分为11区，采用ⅡA级T11组防爆电气。除尘间内使用防爆照明灯具，除尘器使用防爆型、风机使用防腐防爆型离心风机。制丝车间的送、排风系统采用防爆型的通风设备。防爆电气设备选型符合要求。

2.5安全联锁

该烟草企业工艺联锁主要是切丝设备旋转切刀部位设有门联锁、工艺系统开停机与除尘系统的开关机联锁。安全防护装置未起到保护作用前，设备不能运转。烘丝设备设有观察孔和火焰检测装置，设有自动点火装置和熄火保护装置。工艺设备和管道装设有安全阀，生产现场设置事故紧急制动开关。

2.6其他

该烟草企业的联合工房内配备甲级钢制防火门和乙级钢制防火门，特级无机布防火卷帘；消防电话、疏散指示标志、火灾应急照明装置等。联合工房内水平和竖向分隔间的开口均采取防止火灾蔓延的措施，保证分割间开口处严密封闭。

根据GB 50140-2005《建筑灭火器配置设计规范》在联合工房内布置灭火器共520具，每个配置点不少于2具，不多于5具。

由于该烟草企业周围没有易燃易爆的场所，厂区在城市消防部门保护范围之内，消防车队可以满足10min之内到达联合工房，所以该企业未配备专职的消防队和消防车。

3　其他需要说明的问题

（1）目前有人推荐选用适宜的高压细水雾产品作为自动喷水系统设置在联合工房内。高压细水雾具有高效冷却、窒息等双重灭火机理，细水雾是介于液体和气体之间的一种特殊状态，灭火效率是传统手段的200～300倍，用水量只有传统灭火手段的1％。对烟草的水渍损失极小，同时高压细水雾屏蔽热辐射、对深层次火灾和阴燃有极好效果的优势，可以实现安全环保高效快速灭火，为安全生产提供更有效的保障[7]。但目前在国内高压细水雾的标准规范只有某些地方标准，未见国家标准正式颁布。

（2）国内外企业粉尘爆炸事故的首爆点几乎都在除尘器上。苏联曾把“除尘器首爆”总结为事故的基本规律，可见除尘器的重要。目前研制出了带有火花探测、熄灭系统的及安装有泄爆装置的袋式除尘器新工艺[8]，在烟草的生产过程中进行探测火花和扑灭火星，对生产的安全性和生产效率有积极的作用。该袋式除尘器的新工艺目前还在试验阶段。

烟草企业联合工房的耐火等级、防火防爆分区、消防设施、安全措施及消防车道设置合理且性能可靠，一旦发生火灾事故，周边的专职消防队能够迅速到达，就基本可以满足火灾扑救了。对烟草企业除尘器的研究今后应更为重视和深入。

参考文献

[1]陶忠伟，刘铁军.卷烟生产企业联合厂房的防火设计[J].林业科技情报，2007，39（1）：51-52

[2]王起全.安全评价[M].北京：化学工业出版社，2015

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 50016-2014，建筑设计防火规范[S].北京：中国计划出版社，2014

[4]李洁，要栋梁，何艳丽，等.联合工房的火灾危险性及防火措施研究[J].第二十届海峡两岸及香港、澳门地区职业安全健康学术研讨会暨中国职业安全健康协会2012学术年会论文集，2012，9（11）：478-483

[5]国家质量技术监督局.GB 18245-2000，烟草加工系统粉尘防爆安全规程[S].北京：中国标准出版社，2000

[6]广东省建设厅.DBJ 15-48-2005，吸气式感烟火灾探测报警系统设计、施工及验收规范[S].广州：2005

[7]闫娜.高压细水雾自动灭火系统在烟草行业应用初探[J].山西科技，2013，28（4）：142-144

[8]孙百华，肖登松，肖茂华，等.袋式除尘器防火防爆新工艺在烟草行业的应用[J].机电信息，2015，（15）：83-84