1、铝箔轧机排烟装置防火措施探讨随着我国铝加工业的发展, 我国已成为铝加工业大国。截至2002 年底, 中国保有的铝箔企业93家, 总生产能力493. 4 kta, 产量估计可达到325 kta; 有现代化4 辊铝箔轧机66 台, 还有生产厚箔及单零箔的4 辊万能冷轧机39 台。这些铝箔轧机的工艺润滑冷却油采用的基础油通常是窄馏分的煤油, 其闪点较低, 在65 104 之间。基础油总量超过90% 。高速轧机轧辊表面温度在60 90 之间, 在基础油的闪点附近。油温通常在30 50 , 轧制时有大量油蒸汽存在。油蒸汽浓度在常压下达到爆炸极限范围时, 常因机械故障、电气线路、断带、静电和意外因素等原因
2、, 而发生爆炸和燃烧。高速铝箔轧机的着火一定程度上是不可杜绝的, 可以说, 我们几乎找不到一台没有发生过火情的高速铝箔轧机。设计者和使用者都已认识到高速铝箔轧机属于重要的防火设备, 在轧机现场都配备有完善的CO2 自动灭火系统。从铝箔轧机生产实践来看, 轧机本体的灭火较为可靠, 而铝箔轧机排烟装置防火措施则还有不如人意的地方。在实际生产中多个生产厂家发生了排烟装置起火的情况。下面就铝箔轧机排烟装置, 灭火措施, 起火原因及改进措施等方面进行论述。1 铝箔轧机排烟装置介绍铝箔轧机排烟装置的作用是用于将高速轧制时所产生的油蒸气排走并经过净化, 然后排放到大气中。其主要组成部分如图1 所示。部件1
3、为空气屏幕式排烟罩, 其作用是防止排烟罩下面的油蒸气向外扩散, 收集油蒸气, 同时可使足够的新鲜空气进入, 以防止油蒸气浓度达到爆炸极限范围而引起着火或爆炸; 部件2、4、8 为防火调节阀, 其主要作用是在冷轧机着火时关闭, 从而隔断火源, 同时可以兼具调节风量的作用; 部件3、5 为烟道; 部件6 为油雾净化器, 其作用是净化从轧机区来的油蒸气, 回收油蒸气中的含油, 防止污染环境; 部件7 为防爆离心引风机。当轧机正常高速轧制时, 产生大量油蒸气, 由于引风机的抽吸作用, 经排烟罩、防火调节阀、烟道进入油雾净化器, 净化后, 通过引风机排入大气中。2 铝箔轧机排烟装置灭火措施当冷轧机起火时
4、, CO2 自动灭火系统会自动检测到火警信号或由轧机操作人员手动火警启动按钮, 自动灭火装置喷出CO2 气体, 对轧机区实施灭火作业。同时, 火警信号联锁控制引风机和防火调节阀, 使引风机断电停止抽风, 使防火调节阀关闭。防火调节阀关闭后, 将烟道3 隔离成一个相对封闭的空间。在烟道3 内安装有两个CO2 气体喷嘴, 喷嘴连接在轧机区CO2 气体管道上。在轧机区灭火作业同时, 一部分CO2 气体喷入烟道3 内, 对烟道3 进行灭火。防止火燃烧到烟道5、油雾净化器、引风机。3 起火原因分析铝箔轧机排烟装置内部由于要通过大量的油蒸气, 油蒸气内含有灰尘, 在排烟装置内壁上不可避免的附着有较多的油及
5、油泥, 虽然经过定期清除, 但生产时仍会有油及油泥存在。排烟装置本身几乎不会着火, 只有当冷轧机起火时才会引起着火。因为排烟装置已经采取了灭火措施, 火通过防火调节阀燃烧到烟道5、油雾净化器、引风机的可能性应该说很小。但在实际生产中, 多个生产厂家发生了火燃烧到烟道5、油雾净化器、引风机的情况。我公司去年3 月份由于断带引起轧机着火, 当时火势较大, 轧机一次和轧机二次CO2 气体全部释放, 轧机区火被扑灭。但同时发现烟道5、油雾净化器内仍有火燃烧,后来人工将火扑灭, 油雾净化器被烧毁, 造成了一定的损失。火灾后对火燃烧到烟道5、油雾净化器、引风机的原因进行调查分析, 发现本次起火原因可能有以
6、下两方面:(1) 防火调节阀关闭动作缓慢。我公司冷轧机排烟装置采用的是FFH- 17 型防火调节阀, 具备手动动作与复位、温度熔断器熔断动作、DC24V 电信号联动与复位、信号反馈和连锁控制、调节风量等功能。该阀门动作机构的特点是采用DC24V 直流电机, 通过齿轮减速机构驱动来执行阀门的开启、关闭动作, 同时具备自复位功能, 但缺点是关闭动作缓慢。通过现场多次试验, 其关闭时间在6 8 s 之间。(2) 引风机停转时间长。我公司冷轧机排烟装置采用的是B4- 72 型防爆离心引风机, 采用交流电机驱动、皮带传动。由于风机叶轮惯性导致在风机电机断电后, 其风机叶轮停转的时间较长, 约需要8 10
7、 min。在风机电机断电后最初10 s 内, 风机仍然会产生很大的抽风作用。经分析, 烟道5、油雾净化器、引风机着火过程是:当轧机以480 mmin 的速度高速轧制时, 因断带引起大火, 轧机区CO2 自动灭火装置启动, 同时电气连锁控制防火调节阀动作、引风机电机断电, 但防火调节阀6 8 s 后才完全关闭。此过程中, 引风机仍有较强的抽风作用。轧机区着火, 产生大量的油蒸气, 引起爆燃, 火通过尚未完全关闭的防火调节阀, 引燃了烟道5、油雾净化器、引风机内残留的油及油泥。4 改进措施针对着火原因采取如下预防措施:( 1) 更换防火调节阀。将原来的防火调节阀更换为TFYH- SDW 型防烟防火
8、阀, 具备手动动作与复位、温度熔断器熔断动作、DC24V 电信号联动、信号反馈和连锁控制等功能。该阀门动作机构的特点是采用DC24V 直流电磁铁, 通过杠杆机构, 依靠弹簧力和阀门自重关闭。通过现场多次试验, 其关闭时间在0. 5 1s 之间。( 2) 拟给引风机安装制动装置。可以考虑采取电气制动方式或机械制动方式, 或两种制动方式联合采用。由于现场条件所限目前尚无好的具体方案, 设备设计者和制造者可以考虑。(3)增加一个CO2 自动灭火单元。虽然已采取了以上两个措施, 另外包括缩短清除烟道油泥周期等措施, 但要彻底排除烟道5、油雾净化器、引风机着火的可能性仍是不可能的。因此, 我们在烟道5、
9、油雾净化器处新增加了一个CO2 自动灭火单元( 我们称为烟道灭火) , 分为烟道灭火一次、烟道灭火二次。其中烟道灭火一次具备自动灭火功能, 在烟道5 内安装有一对火灾探测器, 当火灾探测器检测到火灾信号时, 利用原来的CO2 自动控制柜启动灭火动作。如果火未被扑灭, 则可以手动启动烟道灭火二次进行灭火。5 实践检验去年6 月初, 我公司铝箔轧机因机械摩擦造成着火, 通过现场录像分析, 证明本文上面介绍的冷轧机排烟装置起火原因分析及改进措施非常符合实际情况。现场硬盘录像机以每秒5 幅图片的速度进行记录, 整个起火过程如下: 0 s 轧机入口操作侧发现火苗( 以发现火苗为0 s) , 0. 8 s
10、 时, 轧机入口侧火势变大, 轧机出口侧发现火苗, 同时主操作手开始有反应; 约2. 2 s 时, 主操作手启动二氧化碳灭火系统紧急启动按钮, 此时火势较前有所减弱, 基本在排烟罩下燃烧; 3. 2 s 时火势突然变大, 至3. 8 s 时火势最大, 烧出排烟罩外; 3. 8 s 时, 二氧化碳喷嘴开始有气体喷出; 4 s 时, 轧机出口侧火被控制; 11 s 时火被完全扑灭。以上现象可以看出, 防火调节阀是在3. 2 s时关闭的。随后检查防火调节阀发现防火调节阀8的两个融断器已融断, 防火调节阀4的两个融断器中的一个已融断, 说明火已燃烧到烟道3 内, 但在3. 8 s 时二氧化碳气体喷出将火扑灭。虽然此次火并未燃烧到防火调节阀4 之后面, 但并不能排除这种可能性, 所以在冷轧机排烟装置增加一个CO2 自动灭火单元也是十分必要的。
