纺织业火花探测熄灭体系

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1管道火花探测熄灭系统的工作原理

导致多数火灾的微小火花，经常在风管、气袋、砂光、刨床、干燥、升料斗、螺旋输送过程中产生，特别是粉尘的输送过程，如麻纺厂栉梳车间除尘系统、棉纺厂的清梳车间的除尘系统、粉尘收集及分离系统。火花探测及熄灭系统正是解决这些问题的最佳方案。应用火花探测和熄灭技术，预防在纺织粉尘操作系统中传输的火花和燃烧的余火可能形成的火灾和爆炸危险，是一种积极的预防技术，其功能需要一个或多个能源才能实现。火花探测熄灭系统即由火花探测头检测近红外能量，探测火花或余火的存在，发出警报，它们把警示信号传给控制台，然后由控制台处理信号并自动给出应对措施。接收到来自一个或多个传感器的警报信号，控制器立即开启连接下游喷水嘴的电磁阀，在检测点的下游喷水，熄灭火花或余火，对于不适合用水来灭火的，采用转换门或者阀门和防火拴来隔离原料流，或通过输出电压发出警报指令给CO2系统，系统的相关部分阀门同时关闭，让CO2进入并起作用。控制台是火花探测熄灭系统的核心。安装在工厂各个区域的火花传感器把所采集的信号都传给一个微处理器，并由它来处理，受到影响的区域的熄火装置将立即被显示出来，没有任何延时。对于一般的单一火花会立即被熄灭，但是如果探测到火花很多或长期的燃烧源，系统将会采取更进一步的措施，如关闭受影响的生产区域或机器，隔离或关闭材料传送等。从而避免火灾和爆炸的发生。

2纺织厂火花的来源

火花的产生主要有静电放电，如除尘管道里纤维材料与管道壁面或纤维材料与其他物体相摩擦时，往往会产生正负不同或电荷大小不同的静电，以及电磁火花，纤维与机械摩擦发热引燃纤维，纤维中含有铁钉、石块等杂质与机械碰撞引起火花，电器设备启动和关闭时，运转中电机电刷、各种电器元件的启闭，都有可能产生电火花。对于车间内在除尘系统外发生的火花，通常不会引起火灾，一般也不会引起较大火灾事故。但是这个火花如果没有被及时发现，并被吸尘管道吸入，在负压条件下，将进入隐燃状态。与这种情况类似的还有纺织厂的通风除尘系统的回风管道。其特点是燃烧并没有停止，处于无焰燃烧状态。当这个处于隐燃状态的阴火到达除尘室，由于气压回升到接近常压，将会恢复明火燃烧，而引起较大事故。在管道里的火花，隐蔽性很强，不易发现，夹杂在粉尘中输送，就相当于在输送连环爆炸，如果将火花探测头安装在除尘的管道上识别火花并立即发出灭除信号给控制器，控制器发出信号打开喷水熄灭系统，就能较完美的消除火灾和尘爆。

3管道火花探测熄灭系统的基本组成

管道火花探测熄灭系统一般由以下五部分组成。(1)火花探测器(火花识别装置)。探测火花或余火的存在。目前使用的火花探测头有三种型式。低温型的火花探测头使用于探测温度小于80℃的环境，探测视角是100°，一般探测使用环境温度在－40℃-+70℃之间。高温型的火花探测头，带光导纤维检索装置，使用探测温度小于350°，光纤探测角度70°，探测使用环境温度－40℃-+70℃之间，光纤使用环境温度在－40℃-+350℃之间。日光型的火花探测头，探测精度可调，探测视角100°，探头使用环境温度－40°-+60℃之间。(2)熄灭火花装置。喷水熄灭装置有一个快速启动的电磁阀和一个或多个喷射喷嘴组成。水是最好的灭火工具。它不仅易获得，而且它可以大量地吸收热量，具有良好的冷却性能，喷嘴喷出的水雾，同时也可以在粉尘间形成阻隔膜，防止粉尘的骤燃。为了得到最佳的灭火效果，水的覆盖面要尽可能大。这可以通过特殊的喷头和充足的水压力来实现的。提高装置的自动化程度，可以保证灭火用水量最小。装置设计时要注意避免由此而造成管道、过滤装置等的堵塞。(3)控制器(控制处理中心装置)。控制器就是火花探测熄灭系统的指挥部，这里需要存储并计算火花流产生的准确时间、火花流产生的准确位置、火花流严重程度的分析数据、灭火需要的时长、系统何时停止运行等，并立即发出警报，指令启动自动控制装置给出相应解决方案。(4)增压水装置:灭火装置的工作压力至少要7Bar。如果压力不足，需要连接一个增压单元。包括增压泵、蓄水罐、马达、压力开关和流量传感器等。(5)声/光报警装置。声光报警器通过声音和各种光来向人们发出示警信号，它的优点是不会引燃纺织厂里易燃易爆性粉尘，可以和国内外任何厂家的火灾报警控制器配套使用。当生产现场发生事故或火灾等紧急情况时，火灾报警控制器送来的控制信号启动声光报警电路，发出声和光报警信号，完成报警目的。系统示意图见图1。控制器、辅助传感器和喷嘴等都应使用经过认证，可以直接在粉尘存在区域使用的产品。

4管道火花探测熄灭的安装位置

火花探测熄灭系统是用来探测纺织物料输运过程中的纺织粉尘在被点燃之前的火花、灰烬和火焰，从而防止这些火源点被传播到下游的过程设备，如各种除尘器、粉尘分离器、粉尘收集器等。因此在纺织厂的粉尘除尘系统、粉尘过滤装置、粉尘收集装置等风力或机械输送系统，原料储存系统，过滤设备，其他危险的积尘环境，摩擦过程可能引起火花的地方，都可以布置安装火花探测熄灭系统。另外，在送回气流的管道上也需要安装火花探测熄灭系统。由于大量的纺织物料被收集在粉尘过滤系统，在某种特定环境下，允许把干净的气体回收到生产间。因为这种办法可以大大地节省热能。但是，火花也可能迅速地被带到生产区域，从而带来破坏性的后果。为保护这样的抽取系统，所有抽取管道和传送到竖井的管道都需要装备火花熄灭系统。安装上现代的火花熄灭系统，就可以迅速探测出火花和炽热灰烬。

5火灾探测熄灭系统在纺织行业的应用前景

目前，火花探测熄灭系统在我国密度纤维板生产领域应用比较广泛，在纺织工业企业中的应用却较少。因此，目前成熟的火花探测熄灭系统是否完全适应于纺织工业企业环境，还需要通过大量实验进行检验。也需要通过试验和实践去探索研究新的火花探测熄灭系统，其主要内容包括:了解不同纺织原材料的着火点，着火性质，开发普适性更好的火花探测器，确定火花报警控制器的报警阈值。了解不同环境中火花运动速度规律，为能及时熄灭火花准备一手资料。比较水喷雾熄灭与化学物质熄灭的性能，选择更合适的灭火剂。以及优化水喷雾时喷头布置;探求在不中断生产的情况下既保证熄灭火花或余火又不会造成纺织材料品质受影响的喷水量大小;研究适合于纺织工业企业环境中的成雾时间和水雾型式;传感器的最佳响应时间;一个控制器的最佳监控点数等等。另外，火花探测熄灭系统的火花探测器属于光敏元件，为了防止漏光造成火花探测熄灭系统的误启动和频繁启动，在管道上安装火花探测熄灭系统后一定要严格进行严密性检测，在常规检修、停产检修时，注意，这里也是检点。减少了火花探测熄灭系统因光线泄漏而造成的误启动和频繁启动，更牢固了该系统在防火防爆工作中的地位。火花探测熄灭系统在纺织工业企业中没有得到推广应用，还有一个原因就是标准和规范的缺失。目前，火花探测熄灭系统各组成部件生产采用的标准还是国外标准，国内没有统一标准，不仅亟需建立生产的国内标准，就是各部件安装的国内规范也没有，同样亟需建立。纺织品因种类不同，其着火点会不同，燃烧性能也不同，在标准、规范中要分别明确规定火花探测熄灭系统各部件的工作环境和性能以及安装要求等。另外，为了把火花探测熄灭系统在国内纺织工业粉尘爆炸防护与隔离中的作用充分发挥出来，其规范应纳入纺织工业企业粉尘防爆规范中，并强制执行。

6结语

本火花探测熄灭系统的最大优点是发现火花立即熄灭，与一般系统相比，其不同在于它能消除火灾根源，并且熄火后生产线可以继续运行，而不需要停止。这种特殊的性能正是该系统区别于一般的洒水系统、浸水系统、爆炸抑制系统等的地方。为彻底消除引发火灾和爆炸的隐患，为保护建筑物和设备往往还要采取一些有效措施，采用多种保护方案组合，所以即使安装了这种火花熄灭系统也不能忽视或拆掉那些防护设备。