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二氧化碳灭火系统在油炸机上的应用
南京消防器材股份有限公司 李文学
摘要：本文对二氧化碳灭火剂的性能和油炸机火灾特点进行分析，确定了二氧化碳灭火系统在油炸机上应用的方案。介绍了油炸机灭火系统的基本情况、灭火原理、主要特点、系统组成。
关键词：二氧化碳灭火剂；油炸机灭火系统；槽边形喷嘴罩。

在油炸食品行业中所用的自动油炸机器，比如油炸机，一种烹炸食物的设备，采用电热丝进行加热，工作时油温保持在180℃左右，而电热丝的温度在一千摄氏度左右，当油槽内的油较少时，电热丝裸露在油面以上，这时由于温度较高，极有可能发生火灾。因此，为了安全，有必要对油炸机进行防灭火保护。
1 油炸机灭火系统设计要求
油炸机工作时油槽里面盛放的是食用油，油炸机上有进料口、出料口和两个排烟
装置，进料口是裸露在外的，在发生火灾进行灭火时，由于灭火剂的喷放压力，油有可能飞溅出来，火焰有可能从出料口和排烟装置冒出，对人员造成伤害或引起周围其它地方的火灾。因此灭火系统装置的选择要保证不能由于灭火剂喷放的压力使油飞溅出来，火焰窜出的太高（远）造成其他危险和火灾，而且还要保证灭火。
2 灭火系统的选择
考虑到油炸机炸出的是食用品，因此在灭火系统选择时，选择的灭火剂要尽可能的使灭火后的损失降到最低，经过综合比较最终选用二氧化碳灭火系统。二氧化碳的灭火机理主要是窒息作用，此外对火焰有冷却作用。二氧化碳的窒息作用主要是通过充满整个空间或包围燃烧物使其周围空气中的氧含量降低而实现的。此外二氧化碳灭火剂对保护的物品基本上没有损害，这样在一定程度上能降低损失。而且二氧化碳灭火剂有毒性低、不污损被保护物和环境、不破坏臭氧层、价格低、绝缘性能好等优点。二氧化碳灭火系统可用于扑救下列火灾：1）灭火前可切断气源的气体火灾；2）液体火灾或石蜡、沥青等可熔化的固体火灾；3）固体表面火灾及棉毛、织物、纸张等部分固体深位火灾；4）电气火灾。二氧化碳灭火系统使用方便、价格便宜，因此对油炸机选用二氧化碳灭火系统是比较适合的。
3 油炸机灭火系统简介
3.1 油炸机采用的灭火方式
由于油炸机系统的特殊结构，所以针对油炸机上不同地方选用不同的灭火方式，在油槽内部采用全淹没方式进行灭火，在进料口采用局部保护方式进行灭火。
3.1.1 油炸机灭火系统方案的选择
针对油炸机的特点，在进行灭火方案设计时，考虑到油槽内近似于全封闭的，近似于全淹没保护灭火，在区域（1）处，为入料口，是开口的，油是裸露的，则近似于局部保护。另外在油槽顶部有两个排烟口，在区域（2）处，为出料口，在发生火灾释放灭火剂进行灭火时，这三个地方可能会有火苗窜出，进而造成油炸机周围地方发生火灾。因而在设计灭火方案时，要对这几个地方进行综合考虑，进行保护，即既能灭火，又要想办法让火苗不窜出或尽量少窜出火苗，以保护油炸机周围的设备设施的安全。
3.1.2 油炸机灭火系统喷嘴的选择
针对油炸机灭火系统，最初，采用两个喷头，一个在进料口的位置1处，一个在油槽内部的位置2处。
位置1处为进料口，采用局部保护方式。局部保护方式要使喷放出来的二氧化碳能直接、集中地喷放到正在燃烧的物体上，因此要求喷放的二氧化碳能穿透火焰，并在燃烧物的燃烧表面上达到一定的供给强度，延续一定的时间，才能使得燃烧熄灭，而且喷放二氧化碳时不能使裸露油槽内的油飞溅出来。位置1处最初选用水雾喷头进行灭火保护，在进行试验时，由于灭火剂喷放时的压力使得油槽内的油飞溅而出，显然水雾喷头不满足设计要求，后来选用了槽边形喷嘴罩，使喷嘴罩灭火剂喷射时的方向与垂直油槽方向成一定的角度。灭火试验时，油不再飞溅出来，而且灭火成功。槽边形喷嘴罩的特殊结构使得二氧化碳喷放时既能保证一定的压力和强度，又不至于使有飞溅出来，既达到了灭火的目的，又保护了周围人和物的安全。
油槽内部的位置2处开始采用喷嘴加普通喷嘴罩，喷头与油槽平行安装，灭火试验时，也是灭火成功，但是从出料口和排烟装置窜出的火苗有两米多远（高），对油炸机周围的设施和设备有造成火灾的危险，而且那里放着炸好的食物，这是很不安全的。后来换用了槽边形喷嘴罩，喷嘴垂直安装，灭火试验时，火窜出的小了些。进一步考虑如果在与位置2对应的位置3应处再加一个与位置2处一样的喷嘴和槽边形喷嘴罩，可能会更好些。装上后再进行灭火试验灭火成功，而且窜出的火苗明显小了许多，对油炸机周围的设施和设备的影响降低到了最小。但是加一个喷嘴罩就要增加成本，进一步考虑如果2处和3处的喷嘴都不加喷嘴罩，喷嘴仍然直立安装，效果会怎样呢？去掉喷嘴罩后再进行灭火试验，结果发现比用喷嘴罩效果还要好。
经过多次试验，最终在进料口的位置1处选用了喷嘴加槽边形喷嘴罩，在油槽内部的位置2和位置3处选用普通的喷嘴的方案。
3.1.3 油炸机灭火系统压力的选择
为了不至于使油飞溅出来和火焰窜出来，灭火剂喷放时，在喷嘴出口的压力，要求不能太高，但所用的二氧化碳灭火系统为高压系统。压力很高，所以在灭火剂出口处加了一个减压孔板，如图1所示。经过选用不同口径的减压孔板进行多次试验，最终选用了口径为φ8mm的减压孔板。在这个压力下喷放，既能保证灭火，又可以使油槽内的油不至于飞溅出来。

图1 油炸机二氧化碳灭火系统装置图
3.2 系统组成
油炸机二氧化碳灭火系统为单区灭火保护系统，该灭火系统包括二氧化碳灭火剂储存和释放系统、施放管道和喷嘴等组成。
3.2.2 二氧化碳灭火剂储存和施放系统
本系统由二氧化碳瓶组、驱动气瓶、减压孔板等组成。
当方式火灾时，首先开启驱动气瓶，驱动气体打开二氧化碳瓶组上的瓶头阀，储存的二氧化碳灭火剂从储瓶中沿着施放管道施放进入保护区进行灭火。
3.2.3 施放管道和喷嘴
二氧化碳施放管道是输送二氧化碳灭火剂的通道，是系统的重要组成部分。
喷嘴是喷洒二氧化碳灭火剂的部件，喷嘴的设置力求使二氧化碳灭火剂均匀地喷向保护区域。
3.3 系统的灭火控制
启动驱动气瓶打开瓶头阀施放灭火剂进行灭火。该灭火系统装置灭火剂设计用量为40L的二氧化碳，另外备用一瓶以备使用。灭火开始十几秒即可灭火，一瓶二氧化碳足够，为了安全，施放掉一瓶二氧化碳。
4 结束语
二氧化碳灭火剂本身无色、无味、不导电、不燃烧、不助燃、有毒性低、、不污损被保护物和环境、不破坏臭氧层、制造方便、便于储存，综合投资比较低，而且具有成熟的设计和验收规范；虽然二氧化碳具有这样那样的不足，比如可能使人窒息，大气热导效应等，但目前来说，对于油炸机设备，二氧化碳灭火系统还是最好的保护方案，相信在油炸机系统上会得到广泛的应用。现在的灭火系统为手动方式，可以在油槽内增加火灾探测器，给二氧化碳系统增加自动灭火控制器，实施自动探测报警灭火。
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