機床火災(zāi)的特點

CNC精密機床自動滅火系統(tǒng)（*）

CNC精密機床自動滅火系統(tǒng)（*）

一、關(guān)于CNC機床火災(zāi)

 1、 關(guān)于CNC機床火災(zāi) 大多數(shù)使用油性切削液的CNC機床，往往存在著較為嚴(yán)重的火災(zāi)隱患。 一臺機床如果沒有采取滅火措施，那么大火就會迅速蔓延到鄰近的機械設(shè)備或建筑物。即使建筑物內(nèi)的自動噴水滅火系統(tǒng)啟動工作，也為時已晚，往往會使機床甚至更多的生產(chǎn)設(shè)備毀于一旦。 常規(guī)銑床、車床和磨床都是盡可能以安全的方式進行專門設(shè)計的。但是這些機床大量地應(yīng)用油基冷卻液，這就很容易受到火災(zāi)風(fēng)險的威脅。過高的熱量、錯誤的編程、的故障或其他各種原因，都可以將正常的CNC操作系統(tǒng)瞬間變成一場災(zāi)難。而對于放電加工設(shè)備（EDM）而言，可能會由于介質(zhì)液面下降或其他異常情況而造成火災(zāi)。 在任何加工操作中，凡是存在著冷卻油和潤滑油蒸汽的地方，即使是一點火星也會引起爆燃。 越來越多自動機床被應(yīng)用，當(dāng)一臺機床處于自動化作業(yè)或無人化操作時，其發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險會更高。即使能夠迅速地檢測或撲滅一場小小的火災(zāi)，但仍然會對機床造成損壞和無法預(yù)測的停機時間。如果機床在未經(jīng)檢查或沒有發(fā)現(xiàn)這種火災(zāi)跡象的情況下，哪怕只是離開很短的一段時間，那么這場小小的火災(zāi)就會造成機毀，甚至是建筑物被毀滅的惡性事故。 在使用油基冷卻液的機床內(nèi)發(fā)生爆燃時，要求快速果斷地采取行動。然而，人力成本迫使許多工廠不得不讓某些機床實行無人化操作，這*程度地增加了機床發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險。然而，即使操作人員在現(xiàn)場的情況下，一臺機床也有可能在很短時間內(nèi)，*被爆燃的火焰所吞噬。 我們一直期望雇員們使用便攜式滅火器來控制這種失火局面，但這可能是一個不切實際的期望。即使是一個頭腦冷靜的操作人員，當(dāng)機床發(fā)生火災(zāi)時也會手足無措。況且，當(dāng)一場火災(zāi)足以損毀一臺機床時，可能會危及到工人的安全。 專門為機床內(nèi)部防火而設(shè)計的機床滅火系統(tǒng)，可以為機床提供合理的保護，這對于傳統(tǒng)屋頂式的外部自動噴水滅火系統(tǒng)而言是無法達到的。 設(shè)備自動滅火系統(tǒng)的投入成本只占數(shù)控機床中的很少一部分，遠遠低于修復(fù)因火災(zāi)而造成重大破壞所需的維修費用。

 二、CNC機床火災(zāi)分析 可燃物分析： 對于使用油基冷卻液、研磨切削油的CNC機床，通常主要可燃物為機床用油（丙類可燃液體），其它可燃物為少量電線電纜包覆用橡膠。 CNC機床火災(zāi)燃燒特性分析： 普遍用于機床的用油絕大多數(shù)為閉杯閃點60℃以上的丙類可燃液體，其燃燒特性描述為明火并伴隨大量煙霧，加工點引起的熱量聚集，引燃油蒸汽或油霧（氣、液兩相混合物），燃燒特點為閃燃，閃燃放大熱能后會引燃液態(tài)油的燃燒，該類燃燒會持續(xù)擴大，并附加隨著液體流淌擴大燃燒面。 CNC機床火災(zāi)溫度特性曲線示意圖： W0-機床空間正常環(huán)境溫度單位 ℃（攝氏） T0-機床工作異常計時時間單位S（秒） W1-機床產(chǎn)生明火時的空間環(huán)境溫度 T1-機床產(chǎn)生明火，極早期報警開始時間 W2-機床空間環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定火災(zāi)報警溫度W0+ 30℃ T2-系統(tǒng)啟動滅火開始時間 W3-機床重要機械部件損壞空間環(huán)境溫度 T3-重大損失相對應(yīng)的火災(zāi)發(fā)展時間 W4-機床達到報廢標(biāo)準(zhǔn)的空間環(huán)境溫度 T4-機床報廢損失相對應(yīng)的火災(zāi)發(fā)展時間 注：以上溫度測量點均為機床內(nèi)部（頂部）不利熱量傳導(dǎo)點的空間環(huán)境溫度。 

三、CNC機床火災(zāi)損失分析 綠色區(qū)域 W1明火產(chǎn)生初期，此時著火點明火火焰外延直徑≤30mm，著火點局部溫度已經(jīng)大于油品的閃點（閉杯），但是由于火災(zāi)初期熱量發(fā)出或輻射量較小，熱量傳導(dǎo)至機床空間環(huán)境溫度一般在W0+2℃～W0+5℃。 W2標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定火災(zāi)報警溫度W0+ 30℃，考慮到空間環(huán)境的溫度波動以及降低誤動作帶來的不必要損失，以及機床火災(zāi)特點，我們設(shè)定年平均機床空間環(huán)境溫度+30℃作為火災(zāi)報警啟動溫度閥值，此時著火點明火火焰外延直徑≤300mm，著火點局部溫度可能超過220℃。 T1-T2火災(zāi)發(fā)展通常時間范圍65S～185S 綠色區(qū)域階段的機床火災(zāi)直接損失通常很小，幾乎可以忽略不記，機床損失主要為因停產(chǎn)造成的間接損失，該階段的生產(chǎn)恢復(fù)通常需要0h～2h。 該階段為好的滅火階段，該階段滅火損失少、滅火效率高。 黃色區(qū)域 W2火災(zāi)發(fā)展期，此時著火點明火火焰外延直徑≥300mm，著火點局部溫度可能超過300℃。 W3通常定為機床重要精密機械的退火溫度-120℃，超過此溫度可能會對機床重要精密機械部分造成不可恢復(fù)的損害，例如機床的精度無法滿足加工要求等。此時著火點明火火焰外延直徑≤600mm，著火點局部溫度可能超過600℃。 T2-T3火災(zāi)發(fā)展通常時間范圍55S～245S 黃色區(qū)域階段的機床火災(zāi)直接損失通常為機床內(nèi)部電器及其配線收到損害，機床重要精密機械未受到不可恢復(fù)的損害，以及為因停產(chǎn)造成的間接損失，該階段的生產(chǎn)恢復(fù)通常需要1day～7 day。 該階段為傳統(tǒng)滅火技術(shù)的滅火階段，該階段滅火損失少、滅火效率高。 紅色區(qū)域 W3火災(zāi)擴大期，此時著火點明火火焰外延直徑≥600mm，著火點局部溫度可能超過600℃。 W4通常定為機床重要精密機械的退火溫度+120℃，此溫度可能會對機床重要精密機械部分造成不可恢復(fù)的損害，例如機床的精度無法滿足加工要求等。此時著火點明火火焰外延填滿所有油浸區(qū)域，著火點局部溫度可能超過900℃。 T3-T4火災(zāi)發(fā)展通常時間范圍35S～125S 紅色區(qū)域階段的機床火災(zāi)直接損失通常為接近購置新機床費用，以及為因停產(chǎn)造成的間接損失，該階段的生產(chǎn)恢復(fù)通常需要大修20day～90 day。 黑色區(qū)域 黑色區(qū)域階段的機床火災(zāi)直接損失通常為機床報廢。

 四、極早期機床自動滅火技術(shù) 專門為機床內(nèi)部防火而設(shè)計的機床滅火系統(tǒng)，為機床提供可靠的火災(zāi)極早期保護。

 1、極早期火災(zāi)自動探測及控制系統(tǒng)技術(shù) 采用早發(fā)現(xiàn)早控制的控制原理，結(jié)合火焰光譜探測技術(shù)、圖象傳輸技術(shù)、在線溫度監(jiān)測技術(shù)以及*計算算法軟件，針對機床火災(zāi)特點，實現(xiàn)極早期火災(zāi) 探測，主動調(diào)整受門員系統(tǒng)狀態(tài)，實時機床內(nèi)部紅外圖像報警傳送等*技術(shù)，科學(xué)解決了極早期快速火災(zāi)探測與誤動作的技術(shù)矛盾，大大縮短了火災(zāi)探測報警時間，為成功無損機床滅火創(chuàng)造了極為有利的條件。 

2、*基本滅火單元技術(shù) 裝置簡單可靠，系統(tǒng)綜合響應(yīng)時間短、可實現(xiàn)控制噴放滅火劑，可根據(jù)軟件設(shè)置實現(xiàn)間斷噴放、連續(xù)噴放、延時噴放等精確噴放滅火功能； 清潔滅火劑采用二氧化碳、六氟丙烷等，電器絕緣性好，使整個滅火過程不會產(chǎn)生二次污染； 可根據(jù)不同需要選用以下類型滅火劑 D類金屬滅火劑； 廚房滅火劑； 超細干粉滅火劑； 干粉滅火劑； 水基滅火劑； 泡沫滅火劑。 通用標(biāo)準(zhǔn)的滅火器，任何消防器材維修維護單位均可更換和維護，單次滅火換裝成本小于100元（二氧化碳為例）。 目前，市場上可提供各類機床上使用的滅火系統(tǒng)，大多以泡沫、干燥的化學(xué)品或清水作為滅火劑。而上海博篤實業(yè)有限公司的自動滅火系統(tǒng)則采用CO2或FM-200和3M Novec 1230一類的滅火劑，這類滅火劑對撲滅機床操作中使用的可燃性冷卻油火勢來說是非常理想的。這些滅火材料被稱作“清潔”的滅火劑，因為它們不會遺留下任何難以清潔的殘留物，而且屬于非導(dǎo)電性和非腐蝕性物質(zhì)，不會損壞機械設(shè)備。 實際上，清潔的滅火劑將以一種氣體的形式擴散滲透到數(shù)控機床內(nèi)部的各個區(qū)域。氣體能夠保護隱藏在機械設(shè)備內(nèi)部的電子元件。這類氣體式滅火劑對不容易接近區(qū)域的滅火是非常有效的，往往可以在發(fā)現(xiàn)苗頭時控制住火勢以防蔓延。 清潔的滅火劑按其滅火功能分為A級、B級和C級（分別用于普通可燃物滅火，易燃液體/氣體滅火和電氣設(shè)備滅火）。這類滅火劑是無毒的，對人類和自然環(huán)境不會造成損害。 設(shè)備使用廠家應(yīng)該制訂相應(yīng)的防火計劃 每個機加工車間應(yīng)事先制訂好防火計劃，防止火災(zāi)應(yīng)該是每一個加工車間的頭等大事，特別是無人化加工車間。因此，我們特別*采用可確保生產(chǎn)設(shè)備安全的自動滅火系統(tǒng)。

 3. 系統(tǒng)適用領(lǐng)域： 各類油煙火災(zāi) ：油煙風(fēng)管 各類冷卻、潤滑油火災(zāi) ：精密機床 各類冷卻、保溫、淬火油火災(zāi) ：熱處理設(shè)備 各類有機、無機清洗劑火災(zāi) ：清洗、取干設(shè)備 工業(yè)、食用酒精火災(zāi) ：灌裝設(shè)備 汽油、煤油、柴油火災(zāi) ：動力設(shè)備 電池火災(zāi) ：電池測試設(shè)備