紡織業(yè)火花探測熄滅體系
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導(dǎo)致多數(shù)火災(zāi)的微小火花，經(jīng)常在風管、氣袋、砂光、刨床、干燥、升料斗、螺旋輸送過程中產(chǎn)生，特別是粉塵的輸送過程，如麻紡廠櫛梳車間除塵系統(tǒng)、棉紡廠的清梳車間的除塵系統(tǒng)、粉塵收集及分離系統(tǒng)。火花探測及熄滅系統(tǒng)正是解決這些問題的最佳方案。應(yīng)用火花探測和熄滅技術(shù)，預(yù)防在紡織粉塵操作系統(tǒng)中傳輸?shù)幕鸹ê腿紵挠嗷鹂赡苄纬傻幕馂?zāi)和爆炸危險，是一種積極的預(yù)防技術(shù)，其功能需要一個或多個能源才能實現(xiàn)。火花探測熄滅系統(tǒng)即由火花探測頭檢測近紅外能量，探測火花或余火的存在，發(fā)出警報，它們把警示信號傳給控制臺，然后由控制臺處理信號并自動給出應(yīng)對措施。接收到來自一個或多個傳感器的警報信號，控制器立即開啟連接下游噴水嘴的電磁閥，在檢測點的下游噴水，熄滅火花或余火，對于不適合用水來滅火的，采用轉(zhuǎn)換門或者閥門和防火拴來隔離原料流，或通過輸出電壓發(fā)出警報指令給CO2系統(tǒng)，系統(tǒng)的相關(guān)部分閥門同時關(guān)閉，讓CO2進入并起作用。控制臺是火花探測熄滅系統(tǒng)的核心。安裝在工廠各個區(qū)域的火花傳感器把所采集的信號都傳給一個微處理器，并由它來處理，受到影響的區(qū)域的熄火裝置將立即被顯示出來，沒有任何延時。對于一般的單一火花會立即被熄滅，但是如果探測到火花很多或長期的燃燒源，系統(tǒng)將會采取更進一步的措施，如關(guān)閉受影響的生產(chǎn)區(qū)域或機器，隔離或關(guān)閉材料傳送等。從而避免火災(zāi)和爆炸的發(fā)生。
2紡織廠火花的來源
火花的產(chǎn)生主要有靜電放電，如除塵管道里纖維材料與管道壁面或纖維材料與其他物體相摩擦?xí)r，往往會產(chǎn)生正負不同或電荷大小不同的靜電，以及電磁火花，纖維與機械摩擦發(fā)熱引燃纖維，纖維中含有鐵釘、石塊等雜質(zhì)與機械碰撞引起火花，電器設(shè)備啟動和關(guān)閉時，運轉(zhuǎn)中電機電刷、各種電器元件的啟閉，都有可能產(chǎn)生電火花。對于車間內(nèi)在除塵系統(tǒng)外發(fā)生的火花，通常不會引起火災(zāi)，一般也不會引起較大火災(zāi)事故。但是這個火花如果沒有被及時發(fā)現(xiàn)，并被吸塵管道吸入，在負壓條件下，將進入隱燃狀態(tài)。與這種情況類似的還有紡織廠的通風除塵系統(tǒng)的回風管道。其特點是燃燒并沒有停止，處于無焰燃燒狀態(tài)。當這個處于隱燃狀態(tài)的陰火到達除塵室，由于氣壓回升到接近常壓，將會恢復(fù)明火燃燒，而引起較大事故。在管道里的火花，隱蔽性很強，不易發(fā)現(xiàn)，夾雜在粉塵中輸送，就相當于在輸送連環(huán)爆炸，如果將火花探測頭安裝在除塵的管道上識別火花并立即發(fā)出滅除信號給控制器，控制器發(fā)出信號打開噴水熄滅系統(tǒng)，就能較完美的消除火災(zāi)和塵爆。
3管道火花探測熄滅系統(tǒng)的基本組成
管道火花探測熄滅系統(tǒng)一般由以下五部分組成。(1)火花探測器(火花識別裝置)。探測火花或余火的存在。目前使用的火花探測頭有三種型式。低溫型的火花探測頭使用于探測溫度小于80℃的環(huán)境，探測視角是100°，一般探測使用環(huán)境溫度在－40℃-+70℃之間。高溫型的火花探測頭，帶光導(dǎo)纖維檢索裝置，使用探測溫度小于350°，光纖探測角度70°，探測使用環(huán)境溫度－40℃-+70℃之間，光纖使用環(huán)境溫度在－40℃-+350℃之間。日光型的火花探測頭，探測精度可調(diào)，探測視角100°，探頭使用環(huán)境溫度－40°-+60℃之間。(2)熄滅火花裝置。噴水熄滅裝置有一個快速啟動的電磁閥和一個或多個噴射噴嘴組成。水是最好的滅火工具。它不僅易獲得，而且它可以大量地吸收熱量，具有良好的冷卻性能，噴嘴噴出的水霧，同時也可以在粉塵間形成阻隔膜，防止粉塵的驟燃。為了得到最佳的滅火效果，水的覆蓋面要盡可能大。這可以通過特殊的噴頭和充足的水壓力來實現(xiàn)的。提高裝置的自動化程度，可以保證滅火用水量最小。裝置設(shè)計時要注意避免由此而造成管道、過濾裝置等的堵塞。(3)控制器(控制處理中心裝置)。控制器就是火花探測熄滅系統(tǒng)的指揮部，這里需要存儲并計算火花流產(chǎn)生的準確時間、火花流產(chǎn)生的準確位置、火花流嚴重程度的分析數(shù)據(jù)、滅火需要的時長、系統(tǒng)何時停止運行等，并立即發(fā)出警報，指令啟動自動控制裝置給出相應(yīng)解決方案。(4)增壓水裝置:滅火裝置的工作壓力至少要7Bar。如果壓力不足，需要連接一個增壓單元。包括增壓泵、蓄水罐、馬達、壓力開關(guān)和流量傳感器等。(5)聲/光報警裝置。聲光報警器通過聲音和各種光來向人們發(fā)出示警信號，它的優(yōu)點是不會引燃紡織廠里易燃易爆性粉塵，可以和國內(nèi)外任何廠家的火災(zāi)報警控制器配套使用。當生產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)生事故或火災(zāi)等緊急情況時，火災(zāi)報警控制器送來的控制信號啟動聲光報警電路，發(fā)出聲和光報警信號，完成報警目的。系統(tǒng)示意圖見圖1。控制器、輔助傳感器和噴嘴等都應(yīng)使用經(jīng)過認證，可以直接在粉塵存在區(qū)域使用的產(chǎn)品。
4管道火花探測熄滅的安裝位置
火花探測熄滅系統(tǒng)是用來探測紡織物料輸運過程中的紡織粉塵在被點燃之前的火花、灰燼和火焰，從而防止這些火源點被傳播到下游的過程設(shè)備，如各種除塵器、粉塵分離器、粉塵收集器等。因此在紡織廠的粉塵除塵系統(tǒng)、粉塵過濾裝置、粉塵收集裝置等風力或機械輸送系統(tǒng)，原料儲存系統(tǒng)，過濾設(shè)備，其他危險的積塵環(huán)境，摩擦過程可能引起火花的地方，都可以布置安裝火花探測熄滅系統(tǒng)。另外，在送回氣流的管道上也需要安裝火花探測熄滅系統(tǒng)。由于大量的紡織物料被收集在粉塵過濾系統(tǒng)，在某種特定環(huán)境下，允許把干凈的氣體回收到生產(chǎn)間。因為這種辦法可以大大地節(jié)省熱能。但是，火花也可能迅速地被帶到生產(chǎn)區(qū)域，從而帶來破壞性的后果。為保護這樣的抽取系統(tǒng)，所有抽取管道和傳送到豎井的管道都需要裝備火花熄滅系統(tǒng)。安裝上現(xiàn)代的火花熄滅系統(tǒng)，就可以迅速探測出火花和熾熱灰燼。
5火災(zāi)探測熄滅系統(tǒng)在紡織行業(yè)的應(yīng)用前景
目前，火花探測熄滅系統(tǒng)在我國密度纖維板生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛，在紡織工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用卻較少。因此，目前成熟的火花探測熄滅系統(tǒng)是否完全適應(yīng)于紡織工業(yè)企業(yè)環(huán)境，還需要通過大量實驗進行檢驗。也需要通過試驗和實踐去探索研究新的火花探測熄滅系統(tǒng)，其主要內(nèi)容包括:了解不同紡織原材料的著火點，著火性質(zhì)，開發(fā)普適性更好的火花探測器，確定火花報警控制器的報警閾值。了解不同環(huán)境中火花運動速度規(guī)律，為能及時熄滅火花準備一手資料。比較水噴霧熄滅與化學(xué)物質(zhì)熄滅的性能，選擇更合適的滅火劑。以及優(yōu)化水噴霧時噴頭布置;探求在不中斷生產(chǎn)的情況下既保證熄滅火花或余火又不會造成紡織材料品質(zhì)受影響的噴水量大小;研究適合于紡織工業(yè)企業(yè)環(huán)境中的成霧時間和水霧型式;傳感器的最佳響應(yīng)時間;一個控制器的最佳監(jiān)控點數(shù)等等。另外，火花探測熄滅系統(tǒng)的火花探測器屬于光敏元件，為了防止漏光造成火花探測熄滅系統(tǒng)的誤啟動和頻繁啟動，在管道上安裝火花探測熄滅系統(tǒng)后一定要嚴格進行嚴密性檢測，在常規(guī)檢修、停產(chǎn)檢修時，注意，這里也是檢點。減少了火花探測熄滅系統(tǒng)因光線泄漏而造成的誤啟動和頻繁啟動，更牢固了該系統(tǒng)在防火防爆工作中的地位。火花探測熄滅系統(tǒng)在紡織工業(yè)企業(yè)中沒有得到推廣應(yīng)用，還有一個原因就是標準和規(guī)范的缺失。目前，火花探測熄滅系統(tǒng)各組成部件生產(chǎn)采用的標準還是國外標準，國內(nèi)沒有統(tǒng)一標準，不僅亟需建立生產(chǎn)的國內(nèi)標準，就是各部件安裝的國內(nèi)規(guī)范也沒有，同樣亟需建立。紡織品因種類不同，其著火點會不同，燃燒性能也不同，在標準、規(guī)范中要分別明確規(guī)定火花探測熄滅系統(tǒng)各部件的工作環(huán)境和性能以及安裝要求等。另外，為了把火花探測熄滅系統(tǒng)在國內(nèi)紡織工業(yè)粉塵爆炸防護與隔離中的作用充分發(fā)揮出來，其規(guī)范應(yīng)納入紡織工業(yè)企業(yè)粉塵防爆規(guī)范中，并強制執(zhí)行。
6結(jié)語
本火花探測熄滅系統(tǒng)的最大優(yōu)點是發(fā)現(xiàn)火花立即熄滅，與一般系統(tǒng)相比，其不同在于它能消除火災(zāi)根源，并且熄火后生產(chǎn)線可以繼續(xù)運行，而不需要停止。這種特殊的性能正是該系統(tǒng)區(qū)別于一般的灑水系統(tǒng)、浸水系統(tǒng)、爆炸抑制系統(tǒng)等的地方。為徹底消除引發(fā)火災(zāi)和爆炸的隱患，為保護建筑物和設(shè)備往往還要采取一些有效措施，采用多種保護方案組合，所以即使安裝了這種火花熄滅系統(tǒng)也不能忽視或拆掉那些防護設(shè)備。