铝加工厂轧机用轧制油的消防设计

张 毅

(中色科技股份有限公司，河南洛阳 471039)

0 引言

目前，国内铝板带箔的生产线设计传承了既有的工艺设计方法。铝板带箔生产工艺有三种:1)半连续铸造—热轧—冷轧—箔轧;2)辊式连铸轧供坯—冷轧—箔轧;3)带式连铸连轧供坯—热轧—冷轧—箔轧。不论哪种工艺，冷轧和箔轧都是必不可少的。在冷轧和铝箔轧制过程中，轧机的工作原理:将铝带材置于轧机两个高速旋转的钢制轧辊之间，通过施加轧制力使铝带变形。在这一过程中，由于轧辊与铝材之间产生高温和摩擦，为保证生产平稳持续地进行，通过高压喷嘴将轧制油喷射至轧辊与铝材表面进行润滑、冷却。喷出的轧制油绝大部分经轧机下方的集油槽及管路收集到轧制油污油箱，再经过过滤后送回到轧机净油箱再重复使用。另一部分轧制油以油雾和蒸汽的形式通过排烟风机的烟道排出，采用先进的轧制油油雾净化回收系统，将油雾收集、净化，回收的轧制油送回油箱重复使用。国内许多项目轧机均从德国、奥地利、英国等国家引进，即使国内设备，也采用的是欧美技术。为此，在工程设计中，包括轧制油循环系统在内的设备布置严格按国内外设备厂商的要求进行。按照国内外常规做法，冷轧及铝箔轧机的轧制油箱、全油回收的油箱布置在车间的轧制辅跨内，并与厂房相通，每个油箱容积为几十甚至几百立方米。由于与GB 50016-2006建筑设计防火规范第3.3.11条(强制性条文)相违背，且在施工图消防设计审查中，基本上是不能通过审查。因此，本文想通过对相关工艺流程、轧制油材料、消防规范及相关行业的消防规范及设计原则进行综合分析、比对和解读，在理论上解决设计与规范间的冲突。

1 综合分析

1.1 材料分析

国内外各加工企业采用的轧制油是以石蜡基原油相应馏分经高压催化加氢饱和炼制的，特点是低硫、低芳、低气味、低灰分，具有良好的润滑冷却能力，对液压油和添加剂具有良好的溶解能力，兼有全正构烷烃和异构烷烃的优点。针对轧制速度高，退火后表面无油斑的要求，轧制油需要具有粘度低，稳定性、流动性和导热性好、馏程窄等特点。同时，为减少轧制中火灾的发生，要求轧制油的闪点尽可能高。目前常用的轧制油的闪点为76℃～85℃，其主要成分为煤油，属丙类油品。

1.2 规范分析

根据GB 50016-2006建筑设计防火规范第3.3.11条(强制性条文)，“厂房内丙类液体中间储罐应设置在单独房间内，其容积不应大于1 m3。设置中间储罐的房间，其围护构件的耐火极限不应低于二级耐火等级建筑的相应要求，房间的门应采用甲级防火门”。因此，在轧制油的使用和回收上，既要有满足其工艺布局的合理性，也要有满足国家法律文件的必要性。

1.3 通常做法分析

在既往的工程设计中，为防止火灾，保证安全生产，针对轧机用轧制油的防火措施:

1)在轧制过程中，在轧机区设计了排烟罩及机械排风系统，确保油雾及时排除。

2)在轧机区、轧制油地下室、轧机主地沟、轧制油过滤间、油雾净化回收装置设火灾自动报警及CO2自动灭火系统，当可能发生火灾时，系统可自动报警，自动喷射CO2灭火。

3)油地下室设有防火门，送排风口均设置防护闸门。

即使采取以上防火措施，依然无法很好满足规范中的相关要求。

1.4 相关行业规范对比分析

GB 50414-2007钢铁冶金企业设计防火规范相关行业的防火设计规范中有关条文，如:6.12.3条，丙类液压、润滑油品站(库)可设在其所属设备或机组附近的地下室内。该条文实际上是从工艺上肯定了轧制油品站、库必须设置在所属设备或机组附近的地下室内。7.0.1条，下列场所应设置火灾自动报警系统:……5、地下液压站、地下润滑油站(库)、地下油管廊、地下储油间;距地坪标高大于24.0 m且油箱总容积不小于2 m3的平台上的封闭液压站房;距地坪标高24.0 m以下且油箱总容积不小于10 m3的地上封闭液压站和润滑油站(库);8、不锈钢冷轧机区、修磨机区(含机舱、机坑、附属地下油库和烟气排放系统)……该条文实际上是从防火措施上保证了轧制油品站、库设置在所属设备或机组附近的地下室内的安全性。该规范是在GB 50016-2006建筑设计防火规范基础上，编制的一部专业防火规范。由于钢铁加工与铝加工在工艺上有相似的地方，在既往的铝加工设计中，轧制油地下室亦均设在厂房中、轧机附近的地下室内，依靠重力回收利用轧制油。

2 结论

规范是国家法律的延伸，违反规范就是违法，违反规范强制性条文的设计就是不合格设计，其后果对单位和个人影响重大。因此，需要重新对生产工艺、法律法规进行分析，提出合情合理的解决方法，以指导设计。以下就四个方案、四种方式尝试解决目前存在的矛盾，并列出其优缺点以供探讨。

方案一:针对条文中“丙类液体”，可在设计实施过程中，在工艺和设备允许的情况下，采用复合型润滑乳液替代轧制油，以降低轧制液火灾危险性，类别为丁类或戊类。

由于乳液是油以细小的液珠形态分散于水中形成的胶状液体，油和水是两种互不相溶的液体。即使有乳化剂来降低油、水界面的表面张力，促进乳化状态的形成和提高乳液的稳定性，但受温度影响，稳定性较差，乳液液面有皂化物析出，降低乳液实际浓度。目前，有较好稳定性的该种产品基本采用进口产品，成本较高。

方案二:针对条文中的“厂房中”。可将所有存在大于1 m3轧制油的地下室、地上房间以防火墙分隔到厂房以外贴建，轧制油的运输采用电泵管送，在防火墙处设置止火阀，并与消防报警联动。在储油空间内采用设火灾自动报警及CO2自动灭火系统。该方案需要工艺及设备进行适当的改进。虽然，冷轧机及铝箔轧机一直以来就是就近布置轧制油地下室、过滤间、油雾净化等装置;无论是国内还是国外都是如此;但是在国内实行强制审批的前提下，还是应该首先遵守国家法律，做一些工艺上的修改。

方案三:针对条文中的“中间储罐”。没有相应的定义，根据石油化工中的中间储罐的性质来推断，中间储罐为主生产环节上的过程存储空间，而轧制油的使用和收集不是主生产环节上用于生产的反应罐，而是用来回收、净化、循环使用的，属于辅助生产环节。该种方案仅对于条文词汇进行一定深度解读，没有明确的条文依据。

方案四:如果将丙类液体罐，单纯视为用于储存丙类液体的储罐，则根据GB 50016-2006建筑设计防火规范第4.2.1条，甲、乙、丙类液体储罐(区)及乙、丙类液体桶装堆场与建筑物的防火间距，不应小于表1的规定。

表1 建筑物的防火间距表

将所有存有轧制油油罐的地下室、地上房间脱离到厂房以外12 m～15 m处建设。该方案能够在法律条文上满足对消防设计的要求，但是增加生产运输成本、土地成本。

3 结语

以上通过对既有工艺设备布局的描述、轧制油材料的描述，以及对法律条文的分析，相似生产行业相关规范的了解，总结出上述四种解决问题的方案，以求解决当下工艺布局及消防设计间的矛盾，一家之言，以供探讨。更希望国家法律条文有针对铝加工行业用轧制油的使用、回收等专业的法律条文。

[1]GB 50414-2007，钢铁冶金企业设计防火规范[S].

[2]GB 50016-2006，建筑设计防火规范[S].