焊装车间CO2焊房除尘系统的防火对策

材料，防止火花直接进入管道。火花随气流射入时，可以在不同方向上尽可能与挡板发生碰撞，细小的火花在进入管道前就自燃完毕，较大的火花能量也被大大削弱，降低了火花通过风罩进入风管和除尘器的风险。

2.1.2 涡轮式火花捕捉器

涡轮式火花捕捉器非常适合作为阻挡火花移动的预分离器。火花颗粒有一定质量，气体的旋转流向会使火花在离心加速的作用下，从连续空气流中分离去除，分离出来的颗粒最终收集到涡轮式火花捕捉器下方的垃圾桶。火花捕集器安装到风管系统中时，需要在进出口两端设置两个检查舱口，方便后期使用维保。

2.1.3 除尘管道长度的设定

管道越长，吸入火花的飞行时间就越长，火花到达滤芯积尘时的温度也越低。

利用热像仪的测量并进行视频录制后分析可知，弧焊的飞溅经过1.2秒左右就可以降到不损坏滤芯的温度，更不会引燃积尘。取安全系数1.5倍，则飞溅在管道飞行的时间t为：

2.2 防止事态扩大

2.2.1 火花自动探测装置

除尘系统管道中是粉末和空气的混合体， 如果管道前端的火花捕捉器失效，或者捕捉效果无法达到100%，管道中依然有火花往滤芯运动，因此，要解决这类火灾问题，对火花进行探测是关键。

火花探头是检测系统的核心部件，装在管道壁上， 能识别火花发生的红外线辐射。属于热电型红外传感器，探测波长在780～1180 nm之间，可以实现毫秒级的探测。

因单个火花探头的视角只有100°，为了实现除尘管道检测的360°全覆盖检测，火花探头一般180°对称安装。如下图：

2.2.2 温度传感器与烟雾传感器

温度传感器探测过滤器内部温度，并实时把实测温度读数传递给控制系统，达到设定溫度时，执行设定的灭火动作。除尘系统的温度传感器一般设置两个，一个位于除尘器顶部，一个位于除尘器出风口。

烟雾传感器设置在除尘器出风口，当除尘器内部滤芯冒烟时，可以第一时间检测到烟雾的存在，并执行设定的灭火动作。

2.2.3 控制系统与灭火装置

PLC是控制系统的核心，各种防火监控设备检测到异常时，PLC接收和发送各种指令，使对应的灭火装置启动，防止事态扩大，设备声光报警响起，提示员工检查与对应（如图4）。

市面上火花探测配置的灭火装置一般采用水喷雾形式，通过一段时间的喷水，在输送管道中把火花扑灭。但是，焊装车间CO2焊接的除尘器的滤芯需满足0.1μm--0.5μm的粉尘 ≥99%的过滤效率，成本昂贵。如果喷水雾灭火，水雾会影响滤芯的性能与寿命，故本文使用喷淋惰性气体灭火的方案（如图5）。

系统设置两种不同的消防等级，分火花开始飞入时的预防对应与除尘器已经着火冒烟时的应急对应这两种情况去分析。

当从除尘器的进风口检测到有火花飞入后，需要在火花还没接触除尘器滤芯积尘之前， 火花灭火装置应当开始动作并喷淋惰性气体， 从而有效的阻挡和消除火花。因此， 一定要保证从火花探测器到惰性气体喷淋装置之间的距离。也就是说，而这个距离d 应当满足：

当除尘器已经着火时，除尘器进出口的阀门均关闭，形成密闭空间，阻断氧气，并往密闭腔体灌淋惰性气体灭火。

为了提升系统的安全等级，进出口的阀门选用熔断式防火阀，当气体温度达到70℃时可自行关闭，可作为当自动检测装置都失效时的补充对策，实现被动式机械灭火。

3 功能检证

系统安装完成后，需进行防火功能检证，确保设计功能最终实现。模拟火灾发生，如把温度传感器插入热水模拟系统温度升高，用点燃香烟模拟烟雾，打火机火石产生的火花模拟弧焊火花飞溅，然后确认各检测元器件检测功能是否正常，同时确认系统的灭火动作是否正常。

4 结束语

本文详细讲述的除尘系统防火方案可在汽车制造、人造板、化工、纺织等多行业推广应用。生产安全重在预防。在着火之前，我们已将其熄灭。就算意外着火了，也能快速对应，防止事态扩大，保证生产安全。同时，系统设备的日常检点与维保也是至关重要的。需要合理设定保养频次，及时清除粉尘等可燃物，防止粉尘堆积或者暗燃。

参考文献：

[1]孙建新.粉末输送管道火花灭火系统的控制和实现[J].消防技术与产品信息，2009（09）：36-39.

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