炉子排放的废气烟道气用什么流量计测量
齐乐
摘 要：钢铁冶金行业的冷轧机组设备多很昂贵，废气排放烟道一旦发生火灾将损失巨大。本文主要基于适用性和经济性，对轧机废气排放烟道的火警管控与快速灭火技术进行了深入研究，找到了大型烟道快速灭火的正确方法。
关键词：冷轧机组；废气排放；灭火技术
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.041
1 前言
冷轧机组的废气排放烟道长度可以达几十米至上百米，头尾之间全部密封，属于典型的受限空间，火灾危险系数非常高。而且烟道不可透视，内部火险情况不易发现，一旦起火蔓延迅速，很难扑救。国内已经有多起冷轧厂轧机烟道失火，引燃连轧机组设备，造成数亿元巨额损失的案例。轧机烟道的灭火技术成为急待破解的难题。
2 难点分析
在钢铁冶金生产工艺链条中冷轧是末端加工环节，属于高附加值、高技术含量的轧制工艺，产品厚度在0.3至2.5毫米之间，控制要求精度非常高。为了控制带钢工艺参数同时吸收轧制产生的热量，在冷轧机组工作过程中需要喷洒大量的乳化液，可以起到工艺润滑、钢带冷却的作用。 乳化液是由轧制油、水、与少量其他介质按照一定比例融合而成的混合液体。在轧机轧制过程中，乳化液挥发逸出大量油气混合气体，这些废气由排烟风机通过轧机牌坊顶部的烟道抽走，到生产车间外部经过严格过滤后释放入大气。
这种废气排放烟道首先由连轧机各机架上方的分支烟道汇合后形成主烟道，一般设置在轧机上方十多米的高空，直径大多为4～10米，长度可以达几十米至上百米，中间全部密封，属于典型的受限空间。乳化液废气温度很高，在经过烟道时逐渐冷却，附着在烟道内壁，集聚成油泥、油液。因此，轧机废气排放烟道的火灾危险性非常高，而且烟道火情不易发现，烟道一旦发生火灾会迅速蔓延，波及轧机等贵重设备。烟道在高处架设悬空人员很难接近，烟道封闭消防水、灭火器无法进入，生产现场没有有效的灭火方法，所以烟道火灾非常难扑救。
我们需要寻求的灭火方法必须：简单可行、方便操作、响应快捷。
3 技术研究
通过对消防知识与技术的收集，目前生产生活中常用的灭火方法有：冷却法、隔离法、抑制法、窒息法。
（1）冷却法 由于可燃物质起火必须具备相对的着火温度，灭火时只要将水、泡沫或二氧化碳等具有冷却降温和吸热作用的灭火剂，直接喷洒到着火的物体上，使其温度降低到燃烧所需的最低温度以下，火就会熄灭。或者将灭火剂喷洒到火源附近的可燃物上，防止辐射热影响而起火。这种方法在扑救家庭火灾中最常用，也很有效。因为轧机烟道头尾之间整体封闭，体积巨大，内部不能蓄水，所以无法直接使用冷却法灭火。但是可以在烟道外表喷水进行降温保护烟道避免受热变形。
（2）隔离法 运行隔离法灭火主要采取以下两种方式：1）扑救火灾时迅速将着火部位周围的可燃物搬移疏散开；2）将着火物质转移到没有可燃物质的地方。实际应用如：将可靠近火源的可燃、易燃和助燃的物品搬走；把着火的物体移到安全的地方；关闭可燃气体、液体管道的阀门，减少和终止可燃物质进入燃烧区域等。因为轧机烟道与机组所有设备都是固定在现场，而且相互连接，无法搬移。所以隔离法对于轧机烟道火灾不能奏效。
（3）抑制法 是一种化学灭火方法，目前主要采用“1202”、“1211”等卤代烷和干粉灭火剂往燃烧区内喷射，让灭火剂加入到燃烧的过程之中，是燃烧反应迅速停止。其优点是灭火效率高，尤其是1211灭火剂，灭火后不留痕迹，不会造成污染。由于轧机烟道体积庞大，长度可达几十米，无法做到在短时间内向内部喷洒足量的灭火剂，操作难于实现，所以抑制法对于轧机烟道起火不适用。
（4）窒息法 灭火时采用捂盖的方式，使空气不能继续进入燃烧区或进入很少；也可以用氮气、二氧化碳等不燃气体“冲淡”燃烧区的空气，使燃烧因缺少氧气而窒息。实际应用如：如用石棉毯、湿麻袋、黄沙、灭火器等不燃烧或难燃烧物质覆盖在物体上；封闭起火的船舱、建筑的门窗、孔洞等和设备容器的顶盖，窒息燃烧源。
经过对以上四种灭火方法分析对比，发现窒息灭火法是比较适合于轧机烟道火灾扑救的。
我们需要寻找给轧机烟道“捂盖”的快速可靠方法：在几十米长的烟道上设置两个或两个以上的电动闸板阀，将烟道分成串联的几段。发生火灾时可以迅速关闭，阻止外部空气进入燃烧区，同时减缓火势蔓延。
我們需要寻找“冲淡”轧机烟道燃烧区的空气的最佳介质：氮气，惰性气体，不燃，是钢铁冶金生产常用介质的一种，易于获取、结构简单、成本极低。
我们还需要寻找能及时发现烟道内部火情的“情报员”：感温感烟火警探测器，自动报警系统。一旦烟道内部的火警探头被触发，火灾报警信号会即可传递到轧机主控室，相关人员就能迅速响应，启动应急预案。
综上所述，称为轧机烟道火灾报警与快速灭火技术方案。
4 设计应用
（1）根据现场实际情况，在轧机主烟道中段选择合适位置加装两个电动闸板阀（图1中A和B），将主烟道大致分为三段。控制方式采用本地操作（控制面板）+远程操作（主控室）。正常生产时闸板阀开启，若遇火情，操作关闭闸板阀。
（2）铺设介质管路，将氮气引送到轧机主烟道附近，设置开关阀门。在三段烟道的合适位置分别开孔焊接氮气支管，支管入口设置单向阀，然后在支管单向阀与主管开关之间设置一对快速接头。正常生产时快速接头完全断开，若发生火情，迅速将快速接头对接，打开阀门，使氮气充入轧机烟道，窒息灭火。
（3）在轧机主烟道各分段内部安装若干个感温感烟火警探测头，在轧机主控室安装自动报警模块，将两者连接组成自动火灾报警系统。亦可升级将烟道内火警信号并入全厂消防监控系统网络。若遇火情，主控室内的报警器与消防值班室将同步收到声光报警信号。
5 应急预案
（1）烟道内意外起火，感温感烟火警探测头被触发，轧机主控室与消防值班室接收到火灾报警信号。
（2）轧机主控室内职工通知当班作业长，作业长立即启动应急响应，指示轧机主操尽快停车并控制关闭电动闸板阀，同时派人赶到轧机烟道制定位置，对接氮气快速接头，打开氮气阀门，向起火的烟道内充入大量氮气。然后从最近的消火栓引接消防水带，用水枪对烟道外部喷水降温。
（3）消防值班室启动消防广播，向轧机区域喊话：轧机废气排放烟道发生火灾，现场无关人员撤离。同时联系引导消防队及消防车进入现场防止火灾扩大。
（4）火被全部扑灭，检查确认。关闭氮气阀门，断开快速接头，打开电动闸板阀，清理现场。查看烟道及轧机设备损坏情况并酌情修复，逐步恢复生产。
6 总结
该轧机烟道火灾报警与快速灭火技术方案的优势在于：
（1）可以及时发现轧机废气烟道内的火清，利于将轧机废气烟道内火灾消灭在初起阶段，阻止火灾蔓延，挽回巨额经济损失。
（2）采用钢铁生产厂很容易获得的气体介质——氮气，成本几乎为零，响应速度快，灭火效果好。
（3）方案实施简单，对生产运行无任何干涉；应急操作简单，灭火过程不会留下任何痕迹，对设备无任何影响。
经过组织应急人员演练，从主控室接到报警信号到氮气通入烟道只需要1～2分钟。该项轧机烟道火灾报警与快速灭火技术方案可行，效果良好。
参考文献：
[1]王玉静.消防安全[M].中国电力出版社.
[2]罗云.注册安全工程师手册[M].北京化工出版社.
[3]任树奎.冶金企业安全生产隐患排查治理知道[M].中国劳动社会保障出版社.
[4]黄郑华，李建华.消防安全知识[M].中国劳动社会保障出版社.
[5]杨玲，孔庆红.火灾安全科学与消防[M].化学工业出版社.
