涂布机自动灭火系统设计核心要点-念海消防

涂布机自动灭火系统设计是一项至关重要的安全工程。涂布工艺涉及易燃溶剂、高温、静电等多种火灾风险，因此其灭火系统必须具有针对性、高可靠性和快速响应能力。

以下是涂布机自动灭火系统设计的核心要点，分为风险分析、系统设计、关键组件选择和附加考虑四个方面。

一、火灾风险分析（设计前提）

在设计之前，必须对特定涂布机的工艺进行详尽的风险评估：

1.火源识别：

涂布头区域：溶剂挥发，形成爆炸性气氛，静电火花、电气故障、机械摩擦都可能引燃。

烘箱/干燥箱：加热器（电或导热油）表面高温、温度失控、溶剂蒸气积聚达到爆炸极限。

收/放卷单元：静电积聚、机械摩擦过热。

电气控制柜：电气短路、过载。

溶剂供应/回收系统：管道、泵、储罐的泄漏。

2.可燃物分析：

基材：如纸张、塑料薄膜、布料等。

涂层材料：各类易燃有机溶剂（如乙酸乙酯、丙酮、甲苯、酒精等）及其蒸气。

设备本身：润滑油、电缆绝缘层、塑料部件。

3.火灾类型：

A类火灾：固体材料（如基材、电缆）。

B类火灾：易燃液体和可熔化的固体（溶剂、涂料、润滑油）。

C类火灾：带电电气设备。

涂布机火灾通常是B类为主，复合A类和C类的混合火灾。

二、自动灭火系统设计要点

1.灭火剂选择

选择适合扑灭溶剂火灾且对设备和产品损伤小的灭火剂。

二氧化碳（CO₂）：

优点：清洁无残留，不损坏设备，绝缘性好，适用于电气火灾。

缺点：窒息作用，对人体有害，喷放后需紧急疏散；有冷击效应，可能损坏精密部件；空间密闭性要求高，防止泄漏。

适用：常用于电气柜、烘箱内部等密闭或局部应用场所。

干粉灭火剂：

优点：灭火效率高，能迅速扑灭大面积B、C类火灾。

缺点：污染严重，清理困难，可能导致设备精密仪器损坏和产品报废；易复燃。

适用：作为早期快速抑制的手段，常用于涂布头、收放卷等开放区域。

七氟丙烷（HFC227ea）/全氟己酮（Novec1230）：

优点：洁净气体，无残留，对人体毒性低（设计浓度下可安全疏散），灭火效率高，对设备无损害。

缺点：成本较高；喷放时会产生冷凝效应，但远小于CO₂。

适用：保护价值高、不允许污染的区域（如整条生产线、控制室）。

水基系统（细水雾/水喷雾）：

优点：冷却效果好，能有效防止复燃；无毒环保。

缺点：可能对电气设备造成二次损害；对某些溶剂火灾（如轻于水的溶剂）效果不佳，需要添加抗溶性泡沫；需要处理积水。

适用：常用于烘箱顶部、溶剂储罐区等区域的降温防护和火灾扑救。

常见方案：采用“干粉（或超细干粉）快速抑制+气体或水雾防止复燃”的组合式系统。

2.探测系统设计

探测的准确性和速度是灭火成功的关键。

探测器类型：

火焰探测器（紫外/红外UV/IR）：对明火反应极快（毫秒级），适用于涂布头、烘箱等火灾快速发展的区域。需避免误报（如电焊、灯光干扰）。

热探测器（定温、差温）：反应较慢，适用于火灾发展较慢的区域，如电气柜、电缆桥架。

烟感探测器：对阴燃火有效，但涂布机区域粉尘/雾气多，易导致误报，需谨慎使用。

线性感温电缆（LHD）：非常适合敷设在烘箱内部、管道表面等狭长区域，可精确感知过热位置。

爆炸性气体浓度探测器：用于监测烘箱、涂布头附近溶剂蒸气浓度，在达到爆炸下限（LEL）的一定百分比（如25%LEL）时发出报警，联动排风系统，这是预防性的关键措施。

布置原则：

分区布置：将涂布机划分为多个保护区域（Zone），如涂布头区、烘箱区、收卷区等，每个区域独立探测和灭火。

冗余设计：采用“与”/“或”逻辑组合多种探测器，提高可靠性，减少误动作。例如，“火焰探测器报警且线性感温电缆报警”才启动灭火。

3.喷放系统设计

局部应用vs.全淹没：

局部应用：将灭火剂直接喷射到潜在火源点（如涂布头、烘箱进气口）。这是最常用的方式，效率高，用量省。

全淹没：对整个封闭空间（如整个涂布车间）充满灭火剂。成本高，仅用于极端危险或空间较小的场所。

喷嘴选型与布置：

根据灭火剂类型、保护面积和体积计算喷嘴数量、型号和位置。

确保喷嘴的覆盖范围无死角，特别是设备底部、缝隙等隐蔽处。

考虑设备运行时气流的干扰（如烘箱内的热风循环）。

4.控制系统设计

联动控制：灭火系统必须与设备工艺系统紧急联动：

接收到确认的火警信号后，第一时间（毫秒级）自动切断涂布机电源（主断路器）。

联动关闭烘箱加热器。

联动关闭所有风机（或启动排风系统，取决于设计）。

联动关闭溶剂供应阀门。

启动声光报警，警示人员撤离。

手动优先：设置手动/自动切换开关。在维护期间可切换至手动模式，防止误喷。同时，在设备附近和疏散通道设置紧急启动/停止按钮。

状态监控：系统应具备自检功能，并能将“电源”、“报警”、“故障”、

“喷放”等状态信号远传到中央控制室（DCS/SCADA）或消防控制中心。

三、关键区域的特殊设计

1.烘箱：

最高风险区域。必须在进气口和排风口都设置灭火剂喷头。

内部安装线性感温电缆和防爆型火焰探测器。

联动系统中必须包括风阀，灭火时能迅速关闭风道，形成密闭空间，提高灭火效率（尤其对于气体灭火剂）。

2.涂布头：

采用反应极快的UV/IR火焰探测器。

使用干粉或超细干粉进行快速抑制。

考虑静电消除装置作为预防措施。

3.电气控制柜：

推荐使用CO₂或全氟己酮等洁净气体灭火装置（如柜式七氟丙烷灭火装置）。

采用热探测器进行探测。

四、其他重要考虑因素

合规性：设计必须严格遵守国家及地方的消防法规和标准（如GB50116、GB50016、GB50193等），以及行业规范。

设备供应商：优先选择有资质的、在工业消防领域尤其是涂布行业有丰富经验的供应商。

维护与测试：制定严格的定期检查、维护和模拟测试计划，确保系统时刻处于最佳状态。包括压力检测、探测器清洁、联动测试等。

人员培训：对操作员、维护人员进行全面培训，使其熟悉系统原理、操作方法和紧急情况下的应对流程。

总结：设计流程checklist

1.风险评估：识别所有潜在火源和可燃物。

2.分区划定：将涂布机划分为逻辑保护区域。

3.灭火剂选择：根据区域风险和保护目标选择最佳灭火介质（或组合）。

4.探测器选型与布置：为每个区域选择合适的探测器类型和布局。

5.喷头设计与计算：确定喷嘴类型、数量和位置，计算灭火剂用量。

6.控制系统设计：设计报警逻辑、设备联动（停机、关阀、关风门）和手动控制。

7.与工艺系统集成：确保与涂布机PLC/控制系统可靠通信。

8.安全疏散：考虑灭火剂喷放对人员的影响，设置警示和延迟喷放。

9.文档与培训：提供完整的设计图纸、操作手册，并对相关人员培训。

10.验收与定期测试：完成系统安装后的全面测试，并制定年度维护计划。

总之，涂布机自动灭火系统是一个复杂的工程，必须秉持“预防为主、防消结合”的理念，做到早期预警、快速响应、高效灭火、有效联动，才能最大程度地保障生命和财产安全。