安科瑞對(duì)于木材加工企業(yè)的電氣火災(zāi)隱患及電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用
瀏覽次數(shù)：750更新時(shí)間：2023-05-22
摘 要：本文分析了木材加工企業(yè)的特點(diǎn)、現(xiàn)狀及常見(jiàn)電氣火災(zāi)隱患，提出了清理電氣火災(zāi)隱患的措施。介紹了木材加工企業(yè)常用電氣設(shè)備的選用及電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在其低壓配電系統(tǒng)的應(yīng)用方案及產(chǎn)品選型。
關(guān)鍵詞：木材加工企業(yè)；電氣火災(zāi)；電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
0 引言
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，木材加工工業(yè)也迅速發(fā)展起來(lái)，木材的綜合利用率不斷提高。國(guó)有、集體、私營(yíng)以及三資性質(zhì)的木材加工企業(yè)不斷增加。由于一般木材加工廠的廠房防火性能較低，加工原料都是可燃物質(zhì)，剩余廢料更容易燃燒。其中如木屑等遇火后，陰燃時(shí)間較長(zhǎng)，不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)；有的工序使用易燃膠液，因此，這類企業(yè)容易發(fā)生火災(zāi)，一旦發(fā)生火災(zāi)，損失巨大。
1 木材加工企業(yè)的特點(diǎn)
木材屬于可燃物質(zhì)，燃點(diǎn)低，一般在250℃～300℃，有的木材用明火點(diǎn)燃時(shí)，著火點(diǎn)為157℃，自燃點(diǎn)一般在350℃左右。在木材加工過(guò)程中，產(chǎn)生大量的鋸末、刨花、木屑、木粉等，這些物質(zhì)比木材疏松，與空氣接觸面大，水分容易蒸發(fā)，所以比木材更易燃燒。此外，木屑如果堆積在一起，由于鋸木時(shí)摩擦而生產(chǎn)的熱量未散，或受輻射熱的影響，以及發(fā)熱等原因，使氣化過(guò)程加速，產(chǎn)生更多的熱量，往往使堆內(nèi)溫度不斷提高，而且聚集不散，引起自燃。特別是在人造板生產(chǎn)中還大量使用易燃，可燃的膠料，相應(yīng)地又增加了木材加工生產(chǎn)過(guò)程中的火災(zāi)危險(xiǎn)性。木材加工，除膠料配制、油漆等工段屬甲類生產(chǎn)外，大部分生產(chǎn)工藝都屬于丙類生產(chǎn)，但與其他丙類生產(chǎn)相比較，木材加工的火災(zāi)危險(xiǎn)性要大。所以，對(duì)木材加工企業(yè)的防火工作很重視，將該類企業(yè)列為重要防火單位。對(duì)新建木材加工企業(yè)的設(shè)計(jì)、施工審查驗(yàn)收非常嚴(yán)格，同時(shí)對(duì)已生產(chǎn)的木材加工的企業(yè)的消防工作不斷進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督檢查，以防止火災(zāi)事故的發(fā)生。然而發(fā)生在木材加工企業(yè)的火災(zāi)事故仍連年不斷，給和企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，人民的生命和財(cái)產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅。
2 火災(zāi)形勢(shì)及歷史教訓(xùn)
由于我國(guó)的社會(huì)消防工作基礎(chǔ)薄弱，長(zhǎng)期滯后于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，至今火災(zāi)發(fā)生率仍然較高。根據(jù)1998年1月1日公安部消防局孫倫局長(zhǎng)在北京舉行的新聞發(fā)布會(huì)上公布的1997年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：1997年，全國(guó)共發(fā)生火災(zāi)（不含森林、草原火災(zāi)）14余萬(wàn)起，死2722人，傷4930人，直接財(cái)產(chǎn)損失15.4億元。其中發(fā)生特大火災(zāi)88起，死亡454人，傷366人，直接財(cái)產(chǎn)損失3.6億元。造成火災(zāi)的主要原因中，違章用電、亂拉亂接電線等引起的火災(zāi)占很大的比例。由此可見(jiàn)，木材加工企業(yè)的消防工作不容忽視。
1990年一場(chǎng)大火無(wú)情的燒毀了成都木材綜合工廠制材車(chē)間，直接經(jīng)濟(jì)損失近兩百多萬(wàn)元，間接損失難以估計(jì)。經(jīng)成都市消防支隊(duì)在現(xiàn)場(chǎng)勘查取證，認(rèn)定為電氣引起火災(zāi)?；馂?zāi)的前一天下午，生產(chǎn)線5＃斷鋸機(jī)操作工工作完成后，未拉開(kāi)電源刀閘，匆匆下班，離開(kāi)了車(chē)間。晚上，該設(shè)備的磁力起動(dòng)器因絕緣擊穿，引起相間短路，電弧和高溫銅熔珠從破損的外殼缺口處飛，引燃樓板的鋸末、粉塵。火勢(shì)迅速漫延，在短短的幾十分鐘內(nèi)，將建筑面積2000多平方米，生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)3萬(wàn)立方米鋸材的制材車(chē)間毀于一旦。損失是慘重的，教訓(xùn)也是非常深刻的，所以，提高消防意識(shí)，加強(qiáng)用電管理是非常重要的。
3 木材加工企業(yè)的現(xiàn)狀和常見(jiàn)的電氣隱患
近年來(lái)，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，木材加工行業(yè)發(fā)展迅速，行業(yè)格局也發(fā)生了很大的變化。由國(guó)營(yíng)大中型企業(yè)為主，變?yōu)橐匀Y企業(yè)、個(gè)體和私營(yíng)企業(yè)為主的局面。目前原國(guó)營(yíng)大中型企業(yè)，由于受市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的沖擊較大，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益連年滑坡，有的停產(chǎn)關(guān)門(mén)，有的出租、轉(zhuǎn)讓生產(chǎn)廠房和設(shè)備，有的“騰籠養(yǎng)鳥(niǎo)"搞第三產(chǎn)業(yè)?？傊?，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益差，無(wú)力對(duì)老廠房、舊電氣線路進(jìn)行技術(shù)改造，使電氣火險(xiǎn)隱患逐年突出。近年來(lái)新建的“三資"企業(yè)，大都由相關(guān)設(shè)計(jì)部門(mén)設(shè)計(jì)，并經(jīng)過(guò)消防部門(mén)的審查、驗(yàn)收，消防狀況總的來(lái)說(shuō)是比較好的。但是，為了擴(kuò)大產(chǎn)量、增大效益、降低成本，往往采用滿負(fù)荷甚至超負(fù)荷生產(chǎn)。在生產(chǎn)過(guò)程中，原料、在產(chǎn)品、成品和廢料的堆放也比較密集，疏忽了防火的管理。個(gè)體私營(yíng)企業(yè)，由于資金少，規(guī)模小，只注意生產(chǎn)，不重視防火。從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)均不正規(guī)，生產(chǎn)和管理人員消防意識(shí)淡薄。這類企業(yè)，生產(chǎn)場(chǎng)地窄小，廠房簡(jiǎn)陋，設(shè)備布置擁擠，電氣線路亂拉亂接，電器元件殘缺、裸露，產(chǎn)品亂堆亂放，粉塵、木屑遍地，火災(zāi)隱患非常嚴(yán)重。木材加工企業(yè)中存在的電氣火災(zāi)隱患主要有以下幾方面。
3.1 電氣線路和設(shè)備的設(shè)計(jì)、施工不規(guī)范
未按照有關(guān)設(shè)計(jì)防火規(guī)范和爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)和電氣設(shè)備選型?；蛘呱a(chǎn)場(chǎng)所的防火防爆等級(jí)確定不當(dāng)，設(shè)備選型不當(dāng)。例如，油漆廠房屬爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所，常見(jiàn)有的小廠家使用普通鐵殼開(kāi)關(guān)或膠蓋刀閘，絕緣導(dǎo)線穿塑料管明敷，有的甚至直接采用絕緣導(dǎo)線明敷為用電器具供電。又如：有些廠家在有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所，使用防護(hù)式電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)。有的小廠家甚至將油漆、鋸機(jī)、刨床等設(shè)備都集中在一個(gè)狹小的廠房里進(jìn)行生產(chǎn)，電氣線路亂拉亂接，等等。施工粗糙，未按施工規(guī)范要求進(jìn)行施工。主要有：購(gòu)買(mǎi)的電氣材料質(zhì)量差，電線電纜的線徑不夠、中間有斷股；電線、電纜與設(shè)備或用電器具的連接未用接線端子，直接纏繞后加螺母；接線端子連接時(shí)未用墊圈，壓接不緊；銅、鋁導(dǎo)體未經(jīng)過(guò)處理直接連接；電線保護(hù)管使用不當(dāng)；保護(hù)接地和接零混用；接地電極數(shù)量不夠、接地電阻大等。新增用電設(shè)備，未核算原有供電設(shè)備和線路的負(fù)載率，未按電壓損失校驗(yàn)截面積；線路的敷設(shè)方式不規(guī)范，接通了事。電氣控制元器件的選擇使用未考慮現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)環(huán)境和防火等級(jí)。
3.2 在正常生產(chǎn)中疏于管理，不重視維修檢查
常見(jiàn)的電氣隱患有：（1）變壓器缺油、長(zhǎng)期過(guò)載、絕緣油油質(zhì)下降；（2）門(mén)、窗損壞，蛇等小動(dòng)物進(jìn)入變配電間；（3）用銅絲代替保險(xiǎn)絲；（4）電機(jī)軸承缺油，接線端子連接不良，端子盒蓋缺損；（5）電壓低，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠；（6）電控柜密封差，內(nèi)部積灰、積粉塵嚴(yán)重；（7）線路絕緣老化、脫落、線頭裸露；（8）線路過(guò)負(fù)荷，發(fā)熱嚴(yán)重；（9）接頭處因氧化、銹蝕，接觸電阻變大；（10）線路亂拉亂接；（11）用普通的膠木刀閘代替鐵殼開(kāi)關(guān)和自動(dòng)開(kāi)關(guān)等。
4 木材加工企業(yè)清理電氣火險(xiǎn)隱患的措施
1） 大力宣傳《消防法》，提高消防意識(shí)，增加消防知識(shí)
2） 認(rèn)真執(zhí)行《消防法》按規(guī)范設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、預(yù)防火險(xiǎn)隱患的產(chǎn)生
3 ）加強(qiáng)工程項(xiàng)目施工的檢查驗(yàn)收工作，確保電氣安裝工程質(zhì)量達(dá)到要求，預(yù)防電氣火險(xiǎn)隱患的發(fā)生
4 ）建立健全完善的用電管理制度，并嚴(yán)格執(zhí)行，預(yù)防電氣火災(zāi)發(fā)生
5 ）加速老企業(yè)的整改工作，把電氣火險(xiǎn)隱患降低到小值
6 ）結(jié)合新的消防要求，加裝電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng)
5 木材加工企業(yè)所用的電氣設(shè)備及線路選擇計(jì)算方法
企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中要不斷進(jìn)行技術(shù)改造和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。為適應(yīng)生產(chǎn)的需要，電氣設(shè)備和線路也要求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。這種情況下，一般是由企業(yè)自己的工程技術(shù)人員來(lái)完成其設(shè)計(jì)工作。這里將木材加工企業(yè)中常用的電氣設(shè)備和線路選擇計(jì)算方法做一簡(jiǎn)單介紹。
5.1 電氣設(shè)備的選擇
電氣設(shè)備的選擇，在確定設(shè)備安裝區(qū)域的爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)的前提下，應(yīng)按照《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50058-92）中的各種電氣設(shè)備防爆結(jié)構(gòu)的選型表和各種電氣設(shè)備防護(hù)結(jié)構(gòu)的選型表選擇與其安裝區(qū)域的爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)相適宜的電氣設(shè)備型號(hào)。
5.2 電氣線路的選擇
首先，應(yīng)根據(jù)各生產(chǎn)區(qū)域的爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)，按照《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電氣裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50058-92）要求，確定電線、電纜的類型、小截面、線路的走向和敷設(shè)方式等。其次，根據(jù)供電線路所帶設(shè)備的數(shù)量和電機(jī)功率以及設(shè)備運(yùn)行方式，確定線路的計(jì)算電流和計(jì)算負(fù)荷以及負(fù)荷工作時(shí)間。線路的計(jì)算電流和計(jì)算負(fù)荷的確定有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位面積功率法和單位指標(biāo)法等等，設(shè)計(jì)者可根據(jù)需要選擇相應(yīng)的方法進(jìn)行計(jì)算。電線、電纜截面的選擇應(yīng)按線路計(jì)算電流小于一定的敷設(shè)條件下導(dǎo)線相應(yīng)工作時(shí)間的載流量選擇導(dǎo)線截面積，同時(shí)要考慮線路敷設(shè)地段的散熱條件。導(dǎo)線截面積選好后，還需要按線路的敷設(shè)作為進(jìn)行電壓損失校驗(yàn)，一般動(dòng)力負(fù)荷的低壓線路的允許電壓損失為5％。帶有照明負(fù)荷的低壓線路的允許電壓損失為3％～5％。再按照《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電氣裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50058-92）有關(guān)章節(jié)要求進(jìn)行校驗(yàn)。
5.3 電氣保護(hù)的配置
一般木材加工企業(yè)常用的是10kV以下配電變壓器、電動(dòng)機(jī)和低壓供電線路，其電氣保護(hù)的選擇方法為：
（1）變壓器保護(hù) 一般400kVA以下的變壓器采用高壓跌落保險(xiǎn)保護(hù)。跌落保險(xiǎn)的選擇，首先應(yīng)確定其額定電壓為工作電壓，再根據(jù)變壓器上限工作電流乘以一個(gè)系數(shù)來(lái)確定熔體的額定電流。
（2）電動(dòng)機(jī)保護(hù)和啟動(dòng)方式 木材加工企業(yè)使用的電機(jī)一般都是380V低壓變流電機(jī)，很少采用高壓電機(jī)。
（3）低壓線路保護(hù) 為在電氣故障時(shí)，防止人身間接電擊、電氣線路損壞和電氣火災(zāi)，低壓配電線路應(yīng)按要求裝設(shè)短路保護(hù)過(guò)負(fù)載保護(hù)和接地故障保護(hù)。低壓配電線路上下級(jí)保護(hù)電器的動(dòng)作應(yīng)具有選擇性，各級(jí)間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合，但對(duì)于非重要負(fù)荷，可無(wú)選擇性切斷。配電線路應(yīng)裝設(shè)短路保護(hù)，保護(hù)電器應(yīng)裝設(shè)在每回線路的電源側(cè)、線路的分支處和線路載流量減小處，距離被保護(hù)線路與電源線路的連接處3米以內(nèi)，且不靠近可燃物的地方。用于線路短路和過(guò)載保護(hù)的電器有：熔斷器、自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)。
（4）低壓線路電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng)的配置
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主要通過(guò)裝設(shè)于各配電回路的剩余電流式電氣火災(zāi)探測(cè)器、故障電弧探測(cè)器和電氣防火限流式保護(hù)器，對(duì)線路的剩余電流、過(guò)電流、過(guò)電壓、溫度、故障電弧等信號(hào)進(jìn)行采集和監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣火災(zāi)的早期預(yù)警和報(bào)警，當(dāng)必要時(shí)聯(lián)動(dòng)切除切除信號(hào)超標(biāo)的回路，對(duì)短路回路進(jìn)行短路滅弧保護(hù)，達(dá)到預(yù)防和保護(hù)的目的。
下圖為某木材加式企業(yè)配電系統(tǒng)電氣火災(zāi)監(jiān)控配置方案，采用了安科瑞品牌的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和監(jiān)控設(shè)置。
該方案低壓配電回路設(shè)置了安科瑞ARCM系列的剩余電流式電氣火災(zāi)探測(cè)器，用來(lái)監(jiān)測(cè)各回路的剩余電流和線纜溫度。照明回路中裝設(shè)了AFDD系列的故障電弧保護(hù)器，用來(lái)監(jiān)測(cè)回路中的故障電弧，并進(jìn)行保護(hù)。倉(cāng)庫(kù)的配電回路裝設(shè)了ASCP系列的電氣防火限流式保護(hù)器，用于線路的短路滅弧保護(hù)。所有監(jiān)測(cè)設(shè)備通過(guò)RS485總線組網(wǎng)后，將數(shù)據(jù)上傳到Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控。方案的產(chǎn)品選型表如下表所示：
該企業(yè)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行以來(lái)，共報(bào)警并排查了線路漏電故障6起，故障電弧故障3起，避免了因故障導(dǎo)致更大電氣隱患，對(duì)預(yù)防電氣火災(zāi)事故起到了積極的作用。
6、總結(jié)
木材加工企業(yè)作為火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所，防火要求至關(guān)重要。傳統(tǒng)的老舊企業(yè)在電氣設(shè)計(jì)上已不符合新的電氣防火規(guī)范的要求，為了提高供電系統(tǒng)，需要進(jìn)行配電系統(tǒng)改造。隨著新的電氣防火技術(shù)和防火設(shè)備的不斷出現(xiàn)，結(jié)合新的規(guī)范要求，可以采用電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣火災(zāi)的預(yù)防、報(bào)警與保護(hù)，減少電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。
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