登錄

加入收藏
搜索

微信公眾號

下載App

本站面向煙草業和成年煙民開放,含有煙草內容,如果您是18歲以下人士,敬請回避
主辦:中國煙草總公司職工進修學院   國家煙草專賣局職業技能鑒定指導中心   地址:鄭州市鑫苑路7號   郵編:450008 

豫ICP備10002843號           豫公網安備 41010502002692號

>
>
>
高壓細水霧對高架庫成品卷煙火災滅火效 果的研究
瀏覽量:
產品名稱

高壓細水霧對高架庫成品卷煙火災滅火效 果的研究

沒有此類產品
產品描述

呂東軍 1,石曉龍 2

,田敏 1,喬斌 3

1.中國煙草總公司北京市公司 北京 100122;

2.合肥科大立安安全技術股份公司 合肥 230088

3.商丘市煙草公司 商丘 476002

 

1 前言

 

  煙草高架倉庫是指煙草企業的卷煙成品、卷煙輔料等儲存使用的立體倉庫。GB50016-2014《建筑設計防火規范》中定義貨架高度大于 7m,采用機械化操作或自動化控制的貨架倉庫為高架倉庫,并且指出可燃、難燃物品的高架倉庫必須設置自動滅火系統。煙草的火災危險屬于中危險Ⅱ級,主要燃燒原因為外界火源引燃,主要燃燒現象有陰燃、火焰燃燒。煙草倉庫儲存量大,一旦發生火災,燃燒速度快、火焰溫度高、燃燒部位深、撲救難度大;同時產生大量的刺激性濃煙和有毒有害氣體,造成人員傷亡。極易造成惡劣的社會影響及經濟損失。因此,本文就煙草高架倉庫應用的滅火系統進行探討,并開展實體火災模擬實驗研究。

 

2 研究背景

 

  目前應用于煙草高架倉庫的滅火系統主要有自動噴水滅火系統、超細干粉滅火系統、高壓細水霧滅火系統,因卷煙庫房大多空間較大,密閉性較差,因此不適合使用氣體滅火系統,在這里就不再贅述。下面就主要使用的三種滅火系統應用情況進行分析。

  2.1 自動噴水滅火系統

  自動噴水滅火系統是各行業使用最廣泛的自動滅火方式。崔景立(2008)總結了國內多個卷煙廠的消防設計,指出:在聯合工房內的片煙高架庫、輔材高架庫和成品高架庫(周轉)及聯合工房外的片煙高架庫、成品高架庫等場所設計預作用自動噴水滅火系統【1】;施浩仁(1999)指出在自動化立體倉庫采用預作用自動噴水滅火系統【2】;方麗(2005)等人設計的大連煙草公司物流分揀車間的自動滅火系統采用了預作用自動噴水滅火系統【3】。此外,上海煙草集團卷煙物流倉庫使用了預作用的自動噴水滅火系統,紅塔遼寧煙草有限責任公司營口卷煙廠使用了自動噴水滅火系統,河南新鄉市煙草公司卷煙物流配送中心使用了自動噴水滅火系統。

  但是,自動噴水滅火系統對卷煙火災來說,也有它的不足和缺陷,那就是水漬損失嚴重,大量的水帶來的損失甚至要凌駕于火災帶來的損失之上,即水損大于火損。同時,還存在外力撞擊玻璃球破碎導致誤噴或低溫凍裂管道漏水的可能。

  2.2 超音速干粉滅火系統

  超音速干粉滅火裝置主要由殼體、引發器、超音速燃氣發生器、多孔件及干粉等組成。當有火災發生時,干粉在超音速氣流的沖擊、擠壓、撕裂的作用下,以氣、固二相物質流的狀態急速射向火源,生成多聚磷酸鹽附在著火物的表面上,形成一定厚度的玻璃層狀物,滲透到可燃物的氣孔內,阻止空氣與可燃物的接觸起到防火層的作用。

  羅暉(2011)就煙草庫房的消防工作與消防滅火系統的選用做初步研究,通過對煙草庫房的安全分析,提出固定式超音速干粉滅火系統是較適應煙草庫房的消防滅火系統【4】。于新華(2011)經分析比較指出超音速干粉自動滅火系統完全滿足高架立庫等貯存箱裝卷煙產品的厭水唯一性和保存完好性的要求【5】。

  超音速干粉滅火系統在全國范圍內已有廣泛應用,包括昆明卷煙廠、廈門卷煙廠、寶雞卷煙廠、北京煙草物流中心等很多煙草企業均在使用該產品。

 

 

圖 2.1 超音速干粉滅火系統在北京煙草物流中心智能高架庫的應用

 

  但是超音速干粉沒有持續滅火能力,卷煙燃燒起來其內部很難徹底熄滅,不僅表現在表面有焰燃燒,還在煙箱(煙包)內部陰暗燃燒,一次火災撲滅后,因火場高溫和貨物陰燃很容易再次引起復燃,發展為二次火災,所以高架庫消防系統應具有足夠的持續滅火能力,對在短時間內可能發生的二次火情進行撲救,避免因消防設施能力不足,使滅火施救陷于無計可施的被動境地。另外,干粉裝置釋放噴射后,易造成次生環境污染,給消防人員入庫采取補救措施和處理火場陰燃殘火造成困難。而且它需要每五年更換一次,更換成本較高,對于企業來說,這是一筆較大的費用。

  2.3 高壓細水霧滅火系統

  細水霧滅火系統是由一個或多個細水霧噴頭、供水管網、加壓供水設備及相關控制裝置等組成,能在發生火災時向保護對象或空間噴放細水霧并產生撲滅、抑制或控制火災效果的自動系統。它是在自動噴水滅火技術的基礎上發展起來的,具有無環境污染(不會損害臭氧層或產生溫室效應)、滅火迅速、耗水量低、對防護對象破壞性小的特點。

  高壓細水霧最大工作壓力 12MPa,因此對泵組和管道的耐壓能力要求較高,泵組一般采用進口設備,管道一般使用不銹鋼耐壓管材,因此初始安裝費用比水噴淋要高。

  高壓細水霧滅火系統在廣東石馬煙草倉庫、云南紅塔玉溪煙草倉庫、三門峽市煙草公司卷煙物流配送中心、廣東煙草佛山市有限責任公司、商丘市煙草公司卷煙配送中心倉庫等均有/將有應用。

  本文主要針對高壓細水霧系統撲救煙草高架倉庫的火災開展試驗研究,驗證高壓細水霧對卷煙高架倉庫火災中滅火的有效性及適用性。

 

3 滅火試驗

 

  3.1 試驗平臺

  試驗在科大立安安全技術有限公司的大空間實驗室進行。煙草火災模擬實驗平臺的搭建符合《煙草企業安全生產標準化規范》(YC/T384.2-2011)4.2.2.2:垛與梁、柱的間距不小于 0.3m,垛與墻間距不小于 0.5m。

  模擬立體倉庫總高度為 10 米,貨架共五層,兩排,單層高度 1.7 米,長度 6 米,設置方式如圖 3.1 所示。紙箱的尺寸為 0.7m(L)*0.7m(W)*0.7m(H),在紙箱內填充煙草,分別按照圖 3.1 正視圖、側視圖樣式進行堆垛。

  高壓細水霧泵組(含控制柜)和高壓細水霧噴頭、管道、穩壓泵、不銹鋼水管、末端放水裝置、濕式選擇閥組裝成高壓細水霧滅火系統。貨架內按每兩層貨架設置一層噴頭,即每隔 3.4 米高安裝貨架內噴頭,貨架內噴頭間距 3 米。噴頭選用 K=1.25 的閉式噴頭,響應溫度為 57℃,工作壓力 10MPa,響應時間指數 RTI<20(m?s)0.5。

  試驗采用汽油引燃紙箱,油盤大小為 0.2m(L)*0.2m(W)*0.05m(H),引燃汽油量為 200mL。

  試驗中,采用照相機進行拍照和攝像,對試驗過程進行記錄;并在距貨架二、三層 1米處分別設置熱電偶,采集試驗中溫度變化數據。

  模擬煙草高架倉庫火災試驗布置如圖 3.1 所示。

 

 

  3.2 試驗目的

  通過模擬真實的煙草高架倉庫火災,記錄噴頭工作壓力、起火時間、噴霧時間、滅火時間、噴頭的流量系數、噴頭的安裝方式及燃燒物的損失量等數據;驗證高壓細水霧系統在煙草高架倉庫中的安裝適用性,以及火災發生時,高壓細水霧對火焰的抑制及撲滅的有效性。

  3.3 試驗過程

  第一階段:點火階段。點燃全部油盤,燃油開始燃燒并產生煙氣,火焰向上涌動并持續增高,火焰高度達 1 米以上,火源周圍紙箱被引燃。

  第二階段:燃燒階段。點火后 50 秒,開啟高壓細水霧滅火系統的水泵和控制閥,此時油盤已經得到充分燃燒,火焰蔓延至第三層貨架。持續燃燒 100 秒后,火勢迅猛,火焰高度達 5 米以上,已蔓延至第四層貨架并將三層紙箱燒透。

  第三階段:細水霧啟動階段。點火后 100 秒開啟細水霧噴霧,細水霧從安裝在貨架內的噴頭噴出,充盈整個貨架,火勢明顯減弱,迅速得到抑制并產生大量煙氣,煙氣層開始下降,能見度逐漸降低。

  第四階段:滅火階段。細水霧持續對火焰進行壓制,開啟噴霧 3 分鐘后,第一層紙箱的火焰被撲滅,煙氣逐漸向外擴散。開啟噴霧 5 分 30 秒后,細水霧持續對火焰進行壓制,第二層、第三層紙箱火勢逐漸減弱,僅剩零星小火;開啟噴霧 5 分 50 秒后,火焰完全熄滅,煙氣向外擴散,能見度低。

  試驗過程如下圖所示:

 

 

 

  3.4 試驗結果及分析

  高壓細水霧滅火系統撲滅模擬煙草高甲倉庫火災,從噴霧到完全熄滅共耗時5分50秒,細水霧施加 3 分鐘后撲滅一層紙箱火,并持續抑制二層與三層紙箱火,細水霧施加 5 分 30秒后僅剩零星小火,細水霧施加 5 分 50 秒時,火焰完全熄滅。細水霧滅火系統噴霧動作后,火場溫度迅速降低,火勢得到有效的抑制,未出現復燃、過度蔓延的情況,達到了很好的滅火效果。細水霧滅火成功后,貨架保存完好,紙箱完好度較高,殘存率大于 50%,水漬損失小,對箱內煙草影響較小;紙箱水平方向火災受控良好,特別是平行于噴嘴排列的縱向,控制火災蔓延效果明顯,如圖:

 

 

  由圖 3.9 可見,點火后溫度迅速上升;火焰點燃 100 秒時,啟動高壓細水霧噴霧,各點溫度持續有所增加,在 105 秒左右溫度達到最大值。細水霧持續噴霧,200 秒時,距第三層貨架 1 米處溫度下降到 40℃左右,距第二層貨架 1 米處溫度下降到 60℃。450 秒時火焰完全熄滅,距第三層貨架 1 米處溫度下降到 20℃左右,距第二層貨架 1 米處溫度下降到 25℃左右,溫度達到正常氣溫。試驗數據顯示細水霧降溫、控溫效果顯著,通過抑制火場溫度的持續升溫,確保了倉庫、貨架結構不受影響;火焰熄滅后,距離火源 1 米處溫度控制在不造成人員傷害的范圍內,為災后迅速進行火場處理和貨物搶救提供了有效的安全保障。

 

 

4 結論

 

  模擬火災試驗結果證明高壓細水霧滅火系統在煙草高架倉庫火災中能夠快速抑制火災蔓延、控制火災規模,達到很好的滅火效果,能夠屏蔽熱輻射,保護倉庫和貨架結構,且在水平方向火災受控情況良好。由于高壓細水霧采用的滅火介質是潔凈水,不會產生次生環境危害;另外,細水霧用水量小,水箱占用空間較小;管道直徑小、重量輕,安裝便捷、維護成本低,且對倉庫中的存儲煙草造成的水漬損害也相對較小,有效的保護了煙草的貨物價值。

  與其他滅火系統相比較,高壓細水霧滅火系統也具有明顯的優勢。超音速干粉自動滅火系統存在無持續滅火能力、滅火后產生次生環境污染且更換成本較高等不足;而水噴淋系統用水量大且易造成水漬損失,滅火后不利于煙草貨物的保值,甚至造成更大的經濟損失;高壓細水霧具有滅火效率高、能夠持續滅火、滅火后水漬損失小等特點,彌補了其他自動滅火系統在煙草高架庫中滅火的不足。

  綜上,高壓細水霧滅火系統在煙草高架庫火災防治中具有獨特的優勢,具有持續高效的降溫、控火、滅火能力以及用水量少、占地面積小、安裝簡單、維護成本低等特點,非常適合作為煙草高架庫的自動消防滅火系統。

 

參考文獻

 

  [1] 崔景立、張海宇、陸榮海 . 某卷煙廠消防系統設計探討[J].給水排水,2008,34(11):76-79.

  [2]施浩仁. 自動化立體倉庫消防系統總體設計探討 [J]. 消防技術與產品信息, 1999(7) :25-29

  [3] 方麗、蔡澤民、于金玲、王可為.煙草庫房自動噴水滅火系統設計探討[J].中國給水排水, 2005 , 21 (04) :62-64

  [4] 鄭錦. 某煙草物流中心改造工程的防火設計探討 [J].福建建筑, 2012 (3) :23-25

  [5] 羅暉. 淺談固定式超音速干粉滅火系統在煙草庫房中的應用 [J]. 廣西城鎮建設,2011 (5) :62-64

  [6] 于新華. 超音速干粉自動滅火系統在物流庫房的配置應用 [J]. 安全生產與監督,2011 (2) :45-46

  [7]楊飛. 淺談固定式燃氣型超音速干粉自動滅火系統的設計體會 [J]. 科技傳播, 2010(14) :106-107

  [8]鄧昭. 卷煙廠高架庫消防整體解決方案[J].現代建筑電氣. 2011(S0):84-89

未找到相應參數組,請于后臺屬性模板中添加
暫未實現,敬請期待
暫未實現,敬請期待
上一篇
下一篇

相關附件

暫時沒有內容信息顯示
請先在網站后臺添加數據記錄。
计算器让球胜平负竞彩网