聯(lián)合工房的主要危險(xiǎn)有害因素和防火防爆措施

李 潔北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所

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聯(lián)合工房的主要危險(xiǎn)有害因素和防火防爆措施

李 潔
北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所

【摘要】目前大多數(shù)卷煙企業(yè)采用了聯(lián)合工房的生產(chǎn)形式。本文結(jié)合某煙草企業(yè)聯(lián)合工房的現(xiàn)狀，分析了聯(lián)合工房的主要危險(xiǎn)有害因素；從建筑防火防爆、消防水系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、防爆電氣設(shè)備等方面闡述了聯(lián)合工房的防火防爆措施。聯(lián)合工房是煙草行業(yè)卷煙工業(yè)企業(yè)技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，防火防爆安全生產(chǎn)對卷煙企業(yè)有著重大的經(jīng)濟(jì)影響。希望本文對于聯(lián)合工房的防火防爆設(shè)計(jì)、消防安全起到一定的作用。

【關(guān)鍵詞】聯(lián)合工房；危險(xiǎn)性；防火防爆措施

煙草行業(yè)是我國的一個(gè)重要行業(yè)，對本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著一定的作用。隨著工業(yè)化水平的不斷提高和國家對煙草企業(yè)進(jìn)行的生產(chǎn)工藝技術(shù)改造，絕大多數(shù)煙草企業(yè)由原來的分散型生產(chǎn)改造為集中型生產(chǎn)模式，采用了聯(lián)合工房的生產(chǎn)形式。聯(lián)合工房由原料、備料及成組配方，制絲、儲(chǔ)絲、卷接包、輔料周轉(zhuǎn)、成品暫存、二氧化碳膨脹煙絲等生產(chǎn)工藝過程以及直接為卷煙生產(chǎn)服務(wù)的生產(chǎn)管理和生產(chǎn)輔助等用房構(gòu)成的[1]，是將多種功能的工房組合在同一建筑物內(nèi)。

聯(lián)合工房具有空間大、凈空高，自動(dòng)化程度較高，工藝管線較多，傳輸廊較多，工作人員相對較少、集中管理的特點(diǎn)，使得煙草的生產(chǎn)具有連續(xù)性、集成化和高關(guān)聯(lián)度的特點(diǎn)。以某煙草企業(yè)為例，該企業(yè)的聯(lián)合工房主體包括制絲車間（貯葉間、貯梗絲間、香料廚房及修理間等）和卷接包車間（含濾棒成型車間），聯(lián)合工房東西側(cè)為生產(chǎn)輔助用房、辦公生活間及庫房等。該煙草企業(yè)聯(lián)合工房縱向長200m，橫向?qū)?25m，建筑面積約36 500m2。生產(chǎn)線采用區(qū)塊式布置，生產(chǎn)線在相對封閉的環(huán)境中運(yùn)行工作，生產(chǎn)設(shè)備較為貴重。

聯(lián)合工房的特點(diǎn)決定了其安全措施設(shè)計(jì)必須科學(xué)合理，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，保證聯(lián)合工房的安全生產(chǎn)。

1　聯(lián)合工房的主要危險(xiǎn)、有害因素

危險(xiǎn)、有害因素表現(xiàn)形式盡管各不相同，但之所以造成危險(xiǎn)、有害的后果，是因?yàn)榇嬖谖ｋU(xiǎn)有害物質(zhì)、能量和危險(xiǎn)有害物質(zhì)、能量失去控制兩方面因素相互作用的綜合結(jié)果，導(dǎo)致危險(xiǎn)有害物質(zhì)的泄漏、散發(fā)和能量的意外釋放[2]。根據(jù)GB 6441-1986《企業(yè)職工傷亡事故分類》，結(jié)合聯(lián)合工房的特性，分析煙草企業(yè)聯(lián)合工房的主要危險(xiǎn)、有害因素及其分布，見下表。

表　聯(lián)合工房的主要危險(xiǎn)、有害因素及其分布

在以上危險(xiǎn)、有害因素中，危險(xiǎn)性較大后果較為嚴(yán)重的因素為火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)。卷煙企業(yè)引起火災(zāi)的因素比較多，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)比較大，以下針對火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)進(jìn)行重點(diǎn)分析。

2　聯(lián)合工房的防火防爆措施

2.1建筑防火防爆

該煙草企業(yè)聯(lián)合工房的火災(zāi)危險(xiǎn)性為丙類（根據(jù)規(guī)范[3]香料廚房在聯(lián)合工房內(nèi)雖然使用少量的甲類液體，但該部分面積占所在層的面積小于5％）。

聯(lián)合工房由生產(chǎn)車間和輔助用房組成，生產(chǎn)車間為單層，局部二層，耐火等級為一級；輔助辦公區(qū)四層，耐火等級為二級。

由于聯(lián)合工房的建筑面積較大，通常規(guī)范[3]對防火分區(qū)的規(guī)定不太適用。在聯(lián)合工房內(nèi)的原料、備料及成組配方，制絲和卷接包、輔料周轉(zhuǎn)、成品暫存、二氧化碳膨脹煙絲等生產(chǎn)用房可劃分獨(dú)立的防火分隔單元[1]。當(dāng)工藝條件許可時(shí)，制絲、貯絲和卷接包車間可劃分為一個(gè)防火分區(qū)，最大允許建筑面積按照工藝需要確定，該煙草企業(yè)的聯(lián)合工房共分成10個(gè)防火分區(qū)，制絲、貯絲和卷接包車間之間采用耐火極限不低于2h的墻體和1h的樓板進(jìn)行防火分隔，防火墻上的門窗均采用防火門窗，滿足要求。

該煙草企業(yè)的除塵間防爆等級劃分為11區(qū)[5]。除塵間設(shè)在聯(lián)合工房的二層，但與其他生產(chǎn)設(shè)備隔離，利用加大開窗面積進(jìn)行泄爆，可滿足規(guī)范要求。除塵間有兩個(gè)出入口，出入口的門朝爆炸危險(xiǎn)性較小的區(qū)域一側(cè)開啟。香料廚房屬于有爆炸危險(xiǎn)的甲類生產(chǎn)部位，香料廚房單獨(dú)的防火區(qū)域與相鄰廠房連通處采用防火墻，香料廚房采用不發(fā)火的地面，滿足對有爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的要求。

根據(jù)聯(lián)合工房的空間大、凈空高的特點(diǎn)，聯(lián)合工房內(nèi)設(shè)置有機(jī)械排煙系統(tǒng)。排煙風(fēng)機(jī)80 000m3/h設(shè)置6臺(tái)，40 000m3/h設(shè)置2臺(tái)，60 000m3/h設(shè)置4臺(tái)共設(shè)置12臺(tái)。一旦發(fā)生火災(zāi)，排煙風(fēng)機(jī)與防煙分區(qū)內(nèi)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，同時(shí)擋煙垂壁的高度控制在0.5～1.0m之間。機(jī)械排煙系統(tǒng)可改善煙氣的流動(dòng)、擴(kuò)散效果，減少煙氣對人員生命安全的威脅，滿足規(guī)范的要求。

該煙草企業(yè)的聯(lián)合工房四周布置有消防通道環(huán)繞，主要道路寬9m，消防車道的凈寬度和凈高度不小于4m，滿足消防車應(yīng)急救援的需要。

2.2消防水系統(tǒng)

該煙草企業(yè)消防水系統(tǒng)主要設(shè)置了消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴水系統(tǒng)。

該企業(yè)在聯(lián)合廠房內(nèi)設(shè)有室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，消火栓給水管道采用環(huán)狀管網(wǎng)布置，滿足工房內(nèi)任何一個(gè)地方均有兩股水柱同時(shí)到達(dá)消火栓，共設(shè)置消火栓103個(gè)。

根據(jù)相關(guān)要求[3]，該煙草企業(yè)在輔料平衡搭配、輔料周轉(zhuǎn)庫和煙葉配方庫設(shè)置自噴系統(tǒng)。主要考慮到煙草不能沾水的特殊性和生產(chǎn)線設(shè)備較為貴重（尤其是電子設(shè)備），水漬損失將超出實(shí)際的火災(zāi)損失[4]，故其他場所未采用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

2.3火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)對于聯(lián)合工房的早期火災(zāi)探測起著重要的作用，尤其是對于有陰燃可能的火災(zāi)更加重要，所以規(guī)定卷煙聯(lián)合工房內(nèi)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。該煙草企業(yè)在貯絲房、卷接包車間、輔料平衡搭配、制絲車間、煙葉配方庫、綜合站房、除塵機(jī)房、輔料周轉(zhuǎn)庫和生活辦公區(qū)域等設(shè)有感煙探測器，在煙葉配方庫設(shè)有感溫探測器。聯(lián)合工房內(nèi)車間共設(shè)有感煙探測器334臺(tái)，感溫探測器13臺(tái)。聯(lián)合工房設(shè)有一臺(tái)區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器，在工房走道及主要出入口設(shè)置手動(dòng)報(bào)警按鈕和聲光報(bào)警器。

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[5]和聯(lián)合工房的特點(diǎn)即空間較大，凈空較高，普通感溫、感煙探測器對火災(zāi)早期識別的效果可能存在誤差。由于聯(lián)合工房車間內(nèi)工藝管線、設(shè)備、傳輸帶等較多，不宜采用紅外對射探測器；由于車間內(nèi)多處設(shè)置空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，空氣流動(dòng)性大，煙草燃燒初起階段多為無焰燃燒，不適合使用火焰探測器。針對這種情況，在適合部位安裝采樣管，采用空氣采樣早期煙霧探測系統(tǒng)，其它部位應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，選用點(diǎn)式火災(zāi)探測器[6]。

2.4防爆電氣設(shè)備

該煙草企業(yè)的除塵間防爆等級劃分為11區(qū)，采用ⅡA級T11組防爆電氣。除塵間內(nèi)使用防爆照明燈具，除塵器使用防爆型、風(fēng)機(jī)使用防腐防爆型離心風(fēng)機(jī)。制絲車間的送、排風(fēng)系統(tǒng)采用防爆型的通風(fēng)設(shè)備。防爆電氣設(shè)備選型符合要求。

2.5安全聯(lián)鎖

該煙草企業(yè)工藝聯(lián)鎖主要是切絲設(shè)備旋轉(zhuǎn)切刀部位設(shè)有門聯(lián)鎖、工藝系統(tǒng)開停機(jī)與除塵系統(tǒng)的開關(guān)機(jī)聯(lián)鎖。安全防護(hù)裝置未起到保護(hù)作用前，設(shè)備不能運(yùn)轉(zhuǎn)。烘絲設(shè)備設(shè)有觀察孔和火焰檢測裝置，設(shè)有自動(dòng)點(diǎn)火裝置和熄火保護(hù)裝置。工藝設(shè)備和管道裝設(shè)有安全閥，生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)置事故緊急制動(dòng)開關(guān)。

2.6其他

該煙草企業(yè)的聯(lián)合工房內(nèi)配備甲級鋼制防火門和乙級鋼制防火門，特級無機(jī)布防火卷簾；消防電話、疏散指示標(biāo)志、火災(zāi)應(yīng)急照明裝置等。聯(lián)合工房內(nèi)水平和豎向分隔間的開口均采取防止火災(zāi)蔓延的措施，保證分割間開口處嚴(yán)密封閉。

根據(jù)GB 50140-2005《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》在聯(lián)合工房內(nèi)布置滅火器共520具，每個(gè)配置點(diǎn)不少于2具，不多于5具。

由于該煙草企業(yè)周圍沒有易燃易爆的場所，廠區(qū)在城市消防部門保護(hù)范圍之內(nèi)，消防車隊(duì)可以滿足10min之內(nèi)到達(dá)聯(lián)合工房，所以該企業(yè)未配備專職的消防隊(duì)和消防車。

3　其他需要說明的問題

（1）目前有人推薦選用適宜的高壓細(xì)水霧產(chǎn)品作為自動(dòng)噴水系統(tǒng)設(shè)置在聯(lián)合工房內(nèi)。高壓細(xì)水霧具有高效冷卻、窒息等雙重滅火機(jī)理，細(xì)水霧是介于液體和氣體之間的一種特殊狀態(tài)，滅火效率是傳統(tǒng)手段的200～300倍，用水量只有傳統(tǒng)滅火手段的1％。對煙草的水漬損失極小，同時(shí)高壓細(xì)水霧屏蔽熱輻射、對深層次火災(zāi)和陰燃有極好效果的優(yōu)勢，可以實(shí)現(xiàn)安全環(huán)保高效快速滅火，為安全生產(chǎn)提供更有效的保障[7]。但目前在國內(nèi)高壓細(xì)水霧的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范只有某些地方標(biāo)準(zhǔn)，未見國家標(biāo)準(zhǔn)正式頒布。

（2）國內(nèi)外企業(yè)粉塵爆炸事故的首爆點(diǎn)幾乎都在除塵器上。蘇聯(lián)曾把“除塵器首爆”總結(jié)為事故的基本規(guī)律，可見除塵器的重要。目前研制出了帶有火花探測、熄滅系統(tǒng)的及安裝有泄爆裝置的袋式除塵器新工藝[8]，在煙草的生產(chǎn)過程中進(jìn)行探測火花和撲滅火星，對生產(chǎn)的安全性和生產(chǎn)效率有積極的作用。該袋式除塵器的新工藝目前還在試驗(yàn)階段。

煙草企業(yè)聯(lián)合工房的耐火等級、防火防爆分區(qū)、消防設(shè)施、安全措施及消防車道設(shè)置合理且性能可靠，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，周邊的專職消防隊(duì)能夠迅速到達(dá)，就基本可以滿足火災(zāi)撲救了。對煙草企業(yè)除塵器的研究今后應(yīng)更為重視和深入。

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