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涂裝車間火災特點

近年來，隨著我國工業特別是汽車工業的迅猛發展，現如今世界**的涂裝設備和工藝已然在我國內出現了。其單層建筑面積大，樓層較高，內部空間不易分隔，生產工藝復雜，設備造價昂貴，且由于在涂裝車間中噴漆工藝的存在，使得涂裝車間成為正常四大工藝車間（沖壓、焊接、涂裝、總裝車間）中*為危險的車間。而在國內中引進的涂裝線和現有的自行設計建造，都跟工藝設備有著緊密的聯系，同時也與車間內的消防設施配置和火災危險性等級劃分也有關聯，現行消防規范未能作出詳細明確規定。本文從有關消防規范出發，分析了涂裝車間的火災危險性分類，在滿足規范要求和確保安全的前提下，探討了滅火系統和火災自動報警系統等消防設施的設計。 
　　1 涂裝車間的火災危險性分類 
　　涂裝車間的整體生產火災危險性，是關系到車間消防設計安全、經濟和適用的首要問題。涂裝車間不同工段工藝的火災危險性也不盡相同。其中打膩子、前處理以及電泳等工序都占涂裝車間比例很大，這些主要是在水中作業，所用原料中包含的可燃物很少，故而火災的危險性能很低，屬于丁、戊類型的生產。而甲、乙類型的易燃物品需要使用噴漆室和油漆調配存放間來存放，例如有機溶劑、油漆等，火災的等級系數是甲、乙類別的。 
　　依據《建筑設計防火規范》（GB50016-2006，以下簡稱《建規》）第3.1.2.2條：對于油漆（涂裝）車間，當滿足“丁、戊類廠房內的油漆工段，當運用封閉噴漆工藝技術時，封閉噴漆的空間內一定要保持負壓，同時油漆工段要設置成自動抑爆系統或者是可燃氣體走動報警系統，并且在防火分區面積中油漆工段要占其面積比例小于等于20%”時，可按火災危險性較小部分確定。 
　　涂裝車間內，水簾、水旋噴漆室、文氏都是噴漆設備，并且通風系統處于完備狀態，一般都是鋼制全封閉設備，室內負壓就可以通過調節來保持，同時照明的燈具和電氣設備等方面都采用防爆措施，并設置可燃氣體濃度的報警系統。在車間的一定范圍內，其中在噴漆、曬干與烘干設備、流平設備、尤其調配存放間這些在內的面積總和，在全車間面積中不超過20%。當這些條件都滿足時，涂裝車間的火災危險性可按照丁、戊類確定。 
　　當然也有個別零部件涂裝車間不能滿足上述要求而被應定性為丙類（如保險杠等塑料件涂裝車間），此時，整個車間按《火災自動報警系統設計規范》（GB50116-98，以下簡稱《火規》）應為二級保護對象，整個車間應設置火災探測器，考慮到這種情況非常少見，這里不做討論。 
　　根據上面的結論可以知道，在條件免租的情況下，涂裝車間一般是按照丁、戊類型的火災危險性能來確定比較好。 
　　2 電氣消防設計 
　　2.1 系統保護對象等級劃分 
　　確定了涂裝車間的生產火災危險性類別，我們就可以根《火規》確定保護對象等級。經查閱現行規范，《火規》未明確涂裝車間的保護對象等級。但考慮到水淋系統、氣體滅火系統、手動報警按鈕、警報裝置等車間設置的消防設施，所以說在車間消防系統使用中火災自動報警系統中的控制功能和監視管理都對其有著很重要的意義。 
　　2.2 探測報警區域設置 
　　噴漆室在工作時會有漆霧長時間彌漫在空氣中，如果選用火焰探測器，容易發生漆霧堵塞探測器發生誤報的情況。而烘干段的熱量容易傳遞到晾干段，溫度容易超過普通感溫探測器的工作溫度。在吸取以前的經驗教訓后，涂裝車間噴漆間、注蠟間、修補噴漆室內部一般采用防爆型帶不銹鋼罩感溫探測器作為其火災報警元件。 
　　調漆間儲漆間內主要存放漆液和稀釋劑，易燃液體的燃燒特性是起火迅速，燃燒初期煙霧較少，溫度上升較快，采用感煙或感溫探測器反應不夠及時靈敏，因此調漆間儲漆間的可采用防爆火焰探測器。 
　　可燃氣體濃度探測也是現在常用的火災報警手段，它屬于預報警裝置。涂裝車間的漆霧和稀釋劑的主要成分是二甲苯，比重比空氣重，可燃氣體探測器安裝高度一般為距地坪0.3 m以下。探測器安裝在噴漆室和調漆間內，可燃氣體報警控制器安裝在消防控制室等有人值班的地方。 
　　一般而言，涂裝車間生產線的注臘間、修補噴漆室、噴漆室內部設置可燃氣體濃度探測器和防爆溫感探測器，感溫探測器溫度可靈活設置兩級預警信號，一級預警提醒工作人員查看異常，能及時處理防止可能引發的損失，二級預警啟動滅火；噴漆室上方車間頂棚上設置感溫探測器；儲漆間、調漆間內設置可燃氣體濃度探測報警器和防爆火焰探測器；烘干室、燃燒器和空調送風機組附近設設置可燃氣體濃度探測報警器。 
　　2.3 警報裝置設置 
　　噴漆室、調漆間及儲漆間內設防爆聲光報警器，該區域發生火災時發出警報，通知人員撤離；車間內應設置消防廣播音箱，火災時可播放語音報警信號。涂裝車間是一個噪音很大的場合，可參考規范要求，當環境噪音大于60 dB時，警報裝置的聲壓應超過其環境噪音15 dB以上。建議對于本底噪音很大的場所如調漆間、儲漆間、噴漆室、注蠟室、噴蠟模組等爆炸危險場所設置室內防爆警鈴。 
　　2.4 手動報警裝置設置 
　　按照《火規》規定，手動報警按鈕設置應滿足每個防火分區至少設置一只手動火災報警按鈕。從一個防火分區內的任何位置到*鄰近的一個手動火災報警按鈕的步行距離，不大于30 m。手動火災報警按鈕應設置在明顯和便于操作的部位，安裝在墻上距地（樓）面高度1.3～1.5 m處。車間內消火栓按鈕采用智能編碼消火栓報警按鈕，可以直接手動啟動消火栓泵并返回啟動信號，又能上傳按鈕地址至消防控制中心。 
　　2.5 消防通信裝置設置 
　　消防控制中心需設119外線電話，發生火情后可直接撥打消防接警電話；其它重要部位如消防水泵房、變電所、風機房、中控室、電梯機房等處設消防專用電話分機；手動報警按鈕上帶有消防電話插孔，消防人員可通過消防插孔電話與消防控制中心聯絡。 　　3 滅火系統設計 
　　可以說汽車工廠涂裝車間可以用到幾乎所有的滅火手段。車間的滅火方式計有：消火栓滅火系統、氣體滅火系統、濕式自動噴水滅火系統、雨淋自動滅火系統、水幕系統。 
　　3.1 噴漆室的滅火系統選擇 
　　國家標準中規定的噴漆室內可燃氣體二甲苯的**允許濃度遠低于其爆炸下限濃度值，一般情況下噴漆室不可能發生二甲苯氣體火災。在已發生的涂裝作業火災原因中，多數的火情是由于維護管理、電氣故障、違章作業或修補焊割引起固形物燃燒，只有少數火災是由于噴槍過于接近噴件或容器沒有接地引起靜電火災，導致漆霧或漆渣等著火。理論分析和火災實例均已表明，絕大多數的噴漆室火災均為固體表面火災。《建規》第3.1.2條條文說明對涂裝噴漆工段只要求對噴漆部位設置自動抑爆系統和可燃氣體濃度報警系統，并沒有要求設置自動滅火系統特別是氣體自動滅火系統的規定。由此可見案規范要求對于噴漆工段，控制可燃氣體濃度以達到防爆抑爆的目的是首要的安全措施。 
　　從噴漆室設備本身結構而言，無論水簾、水旋噴漆室或文氏噴漆室，由于其要求強制排風和開式循環供水的特征，設備底部均有較大面積的開口，無法形成氣體滅火系統撲滅火災時所要求的基本封閉空間，這其實是與氣體火系統設計規范的要求相違背的。氣體自動滅火系統裝置，因其特殊的性能、復雜的控制和較高的壓力要求，從材料、加工技術到安裝調試都必須符合嚴格的技術標準，因而造價均大大高于一般滅火系統，重新灌裝、日常維護保養等費用也遠較其他滅火系統高。建議在噴漆室滅火系統的配置上，根據噴漆室火災的性質和投資、資源情況以及當地消防主管部門的意見，在氣體滅火系統、自動噴水系統、水噴霧系統、可移動式滅火器系統中酌情選用。 
　　噴漆室上方車間樓板上可設置雨淋自動滅火系統，保護廠房結構不受影響。 
　　3.2 自動噴涂設備的滅火系統選擇 
　　自動噴涂技術能提高表面涂裝的質量，并使生產效率大幅提高。隨著自動噴涂設備使用越來越普遍，而該類設備多依賴進口、造價昂貴、控制復雜、自動化程度高。因此，自動噴涂設備的滅火系統必須達到到反應迅速、潔凈滅火的要求。 
　　自動噴涂設備的消防保護通常是在噴涂設備上附屬配制一套獨立的氣體滅火局部應用系統，接在自動噴槍（杯）進口，發生火災時，根據報警信號進行自動控制切換，噴槍（杯）自動噴出滅火氣體，將自動噴涂設備籠罩，隔絕空氣，以達到保護自動噴涂設備的目的。該套滅火氣體供給系統只保護自動噴涂設備，能獨立自行實現報警和滅火一系列動作，可將報警信號反饋至消防控制中心。 
　　3.3 油漆存放及調漆間的滅火系統選擇 
　　涂裝車間的油漆存放間和調漆間，一般只存放24～48 h的漆料和溶劑。《建規》第3.1.2.2條條文說明中也給出了甲類溶劑的**存放量的參考量為100 L。由于管理不善、可燃物較多或通風不良等原因，可使室內揮發的大量溶劑和蒸氣因靜電打火或其他火花而引起爆炸火災。該室內除按照《建規》一般要求設置消火栓和滅火器外，還必須設置可燃氣體濃度自動報警系統和單獨配置的自動滅火裝置。考慮成本造價原因，也可選用自動噴水滅火系統。 
　　4 輸入輸出模塊設置及其聯動對象 
　　涂裝車間的水流指示器、防火風閥、濕式報警閥、雨淋閥組壓力開關、信號閥等加裝輸入模塊，這些設備的任何情況都在火災自動報警系統監視下工作。對下列組件加裝輸出模塊：氣體滅火系統的放氣電磁閥、雨淋閥組的泄放電磁閥、空調送風機、非消防電源斷路器、防排煙風機、噴淋泵、消火栓泵、消防廣播、電梯等，在火災情況下，使其接受消防聯動控制。 
　　火災報警主機接收到報警信號后，在自動狀態下，報警滅火控制器即發出聲、光信號，同時發出聯動指令，關閉連鎖設備，經過一段延時時間，發出滅火指令，打開啟動閥釋放啟動氣體，啟動氣體通過啟動管道打開相應的選擇閥和容器閥（瓶頭閥），釋放滅火劑，實施滅火。在保護區域門口設有緊急啟停按鈕，既可在報警線路出現故障時人工緊急啟動系統滅火，又可在誤報時，及時切斷閥門電源及氣源，避免誤噴產生的浪費。需要注意的是氣體滅火需要兩種不同的探頭或兩路獨立的探測線路都報警才能放氣滅火，這也是一種避免誤噴的手段。 
　　烘干室外底部、噴漆室內部等處設置的自動噴水滅火系統，系統一般采用濕式系統閉式噴頭。發生火災時，噴頭受熱爆裂，管道內水壓降低流動，水流驅動水流指示器動作，信號通過消防輸入模塊送至消防主機。同時濕式報警閥延時器充滿水后，壓力開關動作，啟動噴淋加壓泵，噴頭噴水滅火。噴淋加壓泵也能通過設在消防控制室內的手動啟停按鈕直接控制。 
　　噴漆室上方車間樓板上設置的雨淋自動滅火系統，雨淋系統設置開式噴頭。發生火災時，當感溫探測器報警后，經消防控制中心確認后應聯動相應設備，并開啟著火分區雨淋閥組上的電磁閥，雨淋閥控制腔泄壓，雨淋閥動作，同時供水管路壓力驟降，壓力開關動作，觸點信號通過輸入模塊送至消防主機，同時直接將起泵信號送至噴淋泵控制柜，聯動噴淋加壓泵啟動，噴頭噴水滅火。 
　　涂裝車間火災自動報警保護區域內的探測器也會發出報警信號，切斷非消防電源，關閉送排風風機、防火閥，生產線停止運轉。其它諸如電動排煙天窗、防火卷簾、電梯等設備也應在發生火災時，通過模塊聯動開啟和降至底層。