張宇

摘 要：汽車噴烤漆房是汽車整車維修企業(yè)開(kāi)業(yè)條件中要求必須配備的專用設(shè)備，使用頻率高，在車輛維修過(guò)程中占有極其重要的作用，同時(shí)也是汽車維修企業(yè)中的重要危險(xiǎn)點(diǎn)。本文以電加熱+UV光氧催化為組合的漆房為例，根據(jù)汽車噴烤漆房的結(jié)構(gòu)，并結(jié)合漆房安全綜合評(píng)價(jià)、交通產(chǎn)品認(rèn)證和近些年發(fā)生的火災(zāi)事故，以“安全第一”為原則，著重分析設(shè)備中的危險(xiǎn)點(diǎn)，為汽車維修企業(yè)在電加熱型漆房的選購(gòu)、安裝、使用、維護(hù)保養(yǎng)等方面提供建議，從而盡可能避免火災(zāi)事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：電加熱;UV光氧催化;危險(xiǎn)點(diǎn)分析

1 引言

北京地區(qū)開(kāi)展“在用汽車噴烤漆房安全使用綜合評(píng)價(jià)”工作已近10年，漆房安全問(wèn)題得到了有效的控制。在當(dāng)前“節(jié)能減排、綠色維修”的政策推動(dòng)和愈發(fā)嚴(yán)格的環(huán)保督察下，大部分維修企業(yè)都已改為使用電加熱型噴烤漆房（數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：2017年電加熱型漆房占比為76.3%，2018年該比例上升至79.4%，數(shù)據(jù)來(lái)源為中國(guó)船級(jí)社質(zhì)量認(rèn)證公司），并且加裝了UV光氧催化的噴漆廢氣凈化裝置。設(shè)備變得復(fù)雜，危險(xiǎn)點(diǎn)增加，這進(jìn)一步加大了漆房發(fā)生火災(zāi)事故的可能性。汽車噴烤漆房的安全問(wèn)題一直備受關(guān)注，漆房一旦失火，后果通常都很嚴(yán)重。漆房產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，有些廠家為了追求自身利益偷梁換柱、偷工減料，在生產(chǎn)和安裝過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格按照規(guī)定執(zhí)行，這是造成漆房事故頻發(fā)的根本原因。

2 漆房結(jié)構(gòu)

如圖1所示，噴烤漆房主要由房體及底座、廢氣凈化裝置、送排風(fēng)系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、照明系統(tǒng)，控制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)共七部分組成。其中電加熱漆房在其內(nèi)部安裝了加熱裝置用以替代燃燒器。

2.1 房體及底座

漆房房體應(yīng)有一定的剛度和強(qiáng)度，采用輕型復(fù)合板拼裝結(jié)構(gòu)或骨架結(jié)構(gòu)，并配有耐高溫阻燃材質(zhì)的保溫層。漆房底座則應(yīng)包含符合作業(yè)區(qū)大小和承載要求的底座圍體、格柵、防滑底板和支柱。

2.2 廢氣凈化裝置

廢氣凈化裝置是利用光催化原理和光解作用分解噴漆廢氣中的有害氣體。它與排風(fēng)系統(tǒng)相連接，主要包括空氣過(guò)濾系統(tǒng)（可以是濾袋、濾筒、纖維棉等材料或其組合）、UV光氧催化處理系統(tǒng)（UV管、UV光氧模塊和光氧催化網(wǎng)）和吸附處理系統(tǒng)（活性炭）。

光催化原理，如圖3所示：通過(guò)特定波長(zhǎng)的光線照射，激活納米光催化劑，生成電子空穴對(duì)，使光催化劑和周圍的H2O和O2分子發(fā)生作用，結(jié)合生成氫氧自由基OH，氫氧自由基OH可以層層鎖住空氣中各種有害成分，并且能分解有害成分的分子構(gòu)造，抑制細(xì)菌生長(zhǎng)和病毒的活性能力，從而達(dá)到殺菌、凈化空氣、除臭、防霉以及消除空氣污染的目的。

光解作用：UV-C紫外線C波段（254nm）光束輻射揮發(fā)性有機(jī)物分子，將分子鏈切斷，改變其分子結(jié)構(gòu)。

VOC分子被摧毀分解，UV-C紫外線C波段（185nm）在工作時(shí)與空氣中的氧氣反應(yīng)生成臭氧（O3），臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，對(duì)廢氣中的苯類。

2.3 送、排風(fēng)系統(tǒng)

送、排風(fēng)系統(tǒng)包括送風(fēng)機(jī)、離心式排風(fēng)機(jī)、進(jìn)風(fēng)口防鳥(niǎo)網(wǎng)和風(fēng)道。

2.4 加熱系統(tǒng)

電加熱漆房目前主要采用紅外線燈管（圖4）或量子輻射器（圖5）這兩種方式進(jìn)行加熱。

量子輻射器加熱相較于紅外線燈管的優(yōu)勢(shì)在于：不像紅外線燈管，因?yàn)槭苈吠具\(yùn)輸?shù)脑颍瑫r(shí)間久了，容易爆管，或者因?yàn)閮蛇吔涌谠虿涣痢Ｋ耐鈱邮鞘⒉Ａ?，里面是電阻絲，使用壽命長(zhǎng)。如果是石英玻璃壞了可以單獨(dú)更換外面的玻璃。

紅外線燈管加熱原理：選用高透過(guò)率、高純、脫羥、防爆石英玻管和進(jìn)口鎢加熱絲制作，保證短波紅外線燈管良好的波長(zhǎng)性能，并能勝任驟冷驟熱的頻繁啟動(dòng)，短波紅外烤燈烘烤滲透力強(qiáng)，直入漆層，加熱效率高，可將95%以上的電能轉(zhuǎn)化成紅外輻射，啟動(dòng)速度快，且降溫迅速。

量子輻射器加熱原理：采用了目前世界一流水平的特種高溫激發(fā)原件為熱源（特種稀土元素?fù)诫s的電熱合金絲），以極強(qiáng)的紅外熱輻射為熱源，在空間垂直沿內(nèi)形成寬譜波定向輻射，其完全克服了“傳導(dǎo)”、“對(duì)流”的傳統(tǒng)導(dǎo)熱方式，在波長(zhǎng)200μm范圍內(nèi)，針對(duì)各種物質(zhì)的選擇性吸收均能有效覆蓋，達(dá)到迅速多層次同步干燥。該產(chǎn)品所造成的電磁場(chǎng)強(qiáng)，可迅速穿透任何物質(zhì)，并在物質(zhì)內(nèi)使分子結(jié)構(gòu)瞬間產(chǎn)生高速排列振動(dòng)，由物質(zhì)內(nèi)部向外部排出水分，有效保證了烘干質(zhì)量。

2.5 照明系統(tǒng)

漆房?jī)?nèi)照明可以分為頂燈和腰燈，應(yīng)選用安裝在密封罩殼內(nèi)的熒光燈或LED燈源，燈具箱應(yīng)配有防爆玻璃。

2.6 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)應(yīng)能滿足噴、烤漆工藝的要求，控制動(dòng)作準(zhǔn)確、可靠。系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小裝有斷路器或熔斷器，電機(jī)控制應(yīng)安裝斷相、過(guò)載保護(hù)裝置。電氣元件裝配牢靠，導(dǎo)線線徑選擇合理，電纜線穿過(guò)金屬物體時(shí)應(yīng)加裝絕緣套管。具有溫度設(shè)定和超溫報(bào)警功能，超溫時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)關(guān)閉加熱裝置并報(bào)警。此外，系統(tǒng)應(yīng)有良好的絕緣性能和接地裝置，常溫絕緣電阻不小于5兆歐。

2.7 安全防護(hù)系統(tǒng)

房體材料和空氣凈化材料均應(yīng)阻燃，漆房應(yīng)設(shè)有安全門，安全門應(yīng)有泄壓功能。所有電纜線及照明線路均應(yīng)加裝絕緣套管并固定。

3 火災(zāi)事故案例

案例1：2017年5月，北京市東城區(qū)某汽修廠因漆房起火發(fā)生火災(zāi)。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)詢問(wèn)漆工（以下內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)錄音整理）：漆工當(dāng)時(shí)準(zhǔn)備噴漆，打開(kāi)了風(fēng)機(jī)、腰燈和頂部照明燈，尚未開(kāi)啟電加熱烤燈。之后該漆工離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)不到一分鐘后，進(jìn)入漆房后就聽(tīng)到噼里啪啦的響聲，發(fā)現(xiàn)地棉著火了，風(fēng)機(jī)側(cè)火勢(shì)大，然后漆工立刻斷電并拿滅火器滅火。

分析可能的原因：（1）地棉下方是否存在隱蔽線纜，線纜未加裝絕緣套管，因線纜短路打火引起地棉起火，繼而引發(fā)火災(zāi);（2）離心式通風(fēng)機(jī)故障、葉輪大量漆霧附著或其引出線短路從而引發(fā)火災(zāi);（3）排風(fēng)機(jī)、風(fēng)道一側(cè)磚墻上廢棄的電控箱和漆房外側(cè)磚墻上方燒毀的電控箱可能影響到了漆房安全。

案例2：2017年12月，北京市大興區(qū)某汽修廠因漆房廢氣凈化裝置起火引發(fā)火災(zāi)。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)詢問(wèn)企業(yè)負(fù)責(zé)人：該漆房與廢氣凈化裝置新購(gòu)置不滿一年，火情初始是發(fā)生在廢氣凈化處理裝置，漆工發(fā)現(xiàn)后召集人員自行撲滅，漆房本體未受到嚴(yán)重?fù)p壞。

分析可能的原因：（1）進(jìn)入U(xiǎn)V光氧催化處理系統(tǒng)中的廢氣污染物濃度較高，初始空氣過(guò)濾系統(tǒng)未定期更換或未定時(shí)清理積灰;（2）UV燈管損壞、漆霧殘留過(guò)多或其線纜破損發(fā)生短路，UV光氧工作時(shí)排風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生故障未開(kāi)啟發(fā)，廢氣處理裝置未加裝自動(dòng)滅火裝置或防火閥。

4 影響安全的重要部件分析

4.1 離心式通風(fēng)機(jī)

汽車噴烤漆房的風(fēng)機(jī)應(yīng)滿足作業(yè)區(qū)風(fēng)量、風(fēng)壓的要求，送風(fēng)機(jī)應(yīng)該選用防爆型，絕緣等級(jí)不低于F級(jí)或電機(jī)外置型。排風(fēng)機(jī)則必須選擇防爆電機(jī)外置的離心式風(fēng)機(jī)。

在日常使用過(guò)程中，風(fēng)機(jī)的維護(hù)管理工作應(yīng)貫穿于風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的始終。其主要內(nèi)容是：必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)風(fēng)機(jī)在工作中出現(xiàn)一些異常時(shí)，應(yīng)馬上停機(jī)檢查并及時(shí)維修。對(duì)于風(fēng)機(jī)應(yīng)定期進(jìn)行全面檢查，主要是檢查傳動(dòng)部件是否正常，軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)是否良好，風(fēng)機(jī)、電機(jī)、軸承座的基礎(chǔ)地腳螺栓是否緊固等。并且應(yīng)該定期清理風(fēng)機(jī)電機(jī)、外殼和風(fēng)葉上附著的油漆漆霧。此外在安裝時(shí)要關(guān)注風(fēng)機(jī)是否裝有橡膠墊或彈簧減震座等減震措施。

風(fēng)機(jī)在系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)，常會(huì)發(fā)生一些故障，如機(jī)械故障或性能故障等。這些故障會(huì)直接影響風(fēng)機(jī)以及整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，所以對(duì)各種各樣的故障必須及時(shí)分析原因，找出毛病并及時(shí)排除。離心式通風(fēng)機(jī)常見(jiàn)故障、產(chǎn)生故障的原因以及消除故障的方法見(jiàn)表1，便于參考。

4.2 控制箱

4.2.1 熱繼電器，見(jiàn)圖6

漆房根據(jù)電機(jī)負(fù)荷，每臺(tái)電機(jī)電路應(yīng)加裝過(guò)載、斷相保護(hù)裝置。漆房常用的過(guò)載、斷相保護(hù)裝置為熱繼電器。特點(diǎn)是：體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，適用于普通小容量交流電機(jī)，工作條件良好，不存在頻繁啟動(dòng)等惡劣工況。在使用中應(yīng)關(guān)注熱繼電器有無(wú)過(guò)熱、異味及放電現(xiàn)象，各部件螺絲有無(wú)松動(dòng)，脫落，表面有無(wú)破損及清潔與否當(dāng)發(fā)生短路故障后，要檢查熱元件和雙金屬片是否變形，如有不正常情況，應(yīng)及時(shí)調(diào)整，但不能將元件拆下。熱繼電器動(dòng)作后復(fù)位需要一定的時(shí)間，自動(dòng)復(fù)位時(shí)間應(yīng)在5分鐘內(nèi)完成，手動(dòng)復(fù)位要在2分鐘后才能按下復(fù)位按鈕。表2為熱繼電器的常見(jiàn)故障及處理方法。

4.2.2 空氣開(kāi)關(guān)

漆房控制箱的電路中存在大量的空氣開(kāi)關(guān)，漆房的照明系統(tǒng)要求加裝單獨(dú)的短路保護(hù)裝置，大多數(shù)采用都是空氣開(kāi)關(guān)。因此空氣開(kāi)關(guān)是否有效直接影響了漆房的安全。表3為空氣開(kāi)關(guān)的常見(jiàn)故障及處理方法。

4.2.3 其它

漆房的控制線路應(yīng)能分組控制烤燈的開(kāi)啟，每組加熱裝置的功率應(yīng)不超過(guò)12kw，根據(jù)噴烤漆房用電最高負(fù)荷的大小，應(yīng)裝有斷路器，以確保電網(wǎng)安全。此外，因?yàn)榘惭b了大功率的排風(fēng)機(jī)，送、排風(fēng)機(jī)應(yīng)該設(shè)置延時(shí)啟動(dòng)。地線和零線必須分置安裝，零線直徑不小于2.5mm2。

4.3 超溫報(bào)警系統(tǒng)，見(jiàn)圖7

該系統(tǒng)由三個(gè)元器件組成：溫度傳感器、溫度控制儀和報(bào)警器。將數(shù)字溫度傳感器安裝在漆房作業(yè)區(qū)內(nèi)，通過(guò)溫度傳感器把作業(yè)區(qū)內(nèi)溫度傳到溫度控制儀上進(jìn)行監(jiān)視顯示，當(dāng)監(jiān)測(cè)到超溫時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)關(guān)閉加熱裝置并鳴笛報(bào)警。跳閘關(guān)閉加熱裝置是主動(dòng)防御，如果失效，超溫報(bào)警器還能起到被動(dòng)防御的作用，這就對(duì)漆房起到了雙重保護(hù)的作用。

4.4 頂棉和房體彩鋼板保溫材料

漆房的頂棉和房體彩鋼板保溫材料要求阻燃，頂棉在一般工業(yè)噴涂系統(tǒng)，空氣凈化系統(tǒng)，供風(fēng)系統(tǒng)中起均流作用。按照阻燃性能可以分兩種：（1）遇明火不易燃;（2）遇明火只收縮，不燃燒。頂棉使用一段時(shí)間后會(huì)有大量漆霧附著，必須按保養(yǎng)周期更換，更換周期一般為300-400小時(shí)。房體保溫材料目前使用最多的為巖棉板。

頂棉過(guò)濾材質(zhì)與特性：

（1）密度逐級(jí)加高的聚酯纖維梳理鋪網(wǎng)熱風(fēng)制作而成，出風(fēng)面無(wú)紡布加固，表面粘膠，不含硅酸，能有效的阻擋吸附塵埃粒子。（2）濾料出風(fēng)面致密，覆網(wǎng)加固，初阻力低，容塵量高，阻燃性好，使用壽命長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)可靠。（3）不易燃性，自動(dòng)熄滅，符合DIN53438，阻燃標(biāo)準(zhǔn)F1。（4）過(guò)濾對(duì)象：≥1μm顆粒。（5）抗?jié)穸冗_(dá)到100%。（6）通過(guò)EN779認(rèn)證。

4.5 電加熱裝置用導(dǎo)線及其連接方式（見(jiàn)圖8）

電加熱烤燈安裝線纜需采用國(guó)標(biāo)2.5mm?，耐高溫105℃的阻燃銅芯電線（硅橡膠材質(zhì)）。電加熱導(dǎo)線間連接、電加熱導(dǎo)線與電加熱裝置間的連接均不得采用手工擰接，而應(yīng)采用焊接或接線柱方式連接。

導(dǎo)線連接如不牢固，會(huì)造成連接點(diǎn)電阻變大發(fā)熱，造成安全隱患。

4.6 廢氣處理裝置的空氣過(guò)濾系統(tǒng)

空氣過(guò)濾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)合理，不得讓未經(jīng)過(guò)濾的氣體進(jìn)入后續(xù)工藝流程。有效過(guò)濾材料不得少于3層，可選用濾袋、濾筒、玻璃絲纖維棉、迷宮紙、活性炭等，應(yīng)按照氣孔大小隨氣體流動(dòng)方向由粗到細(xì)布置，各層材料應(yīng)間隔一定距離布放。保證進(jìn)入U(xiǎn)V光氧催化系統(tǒng)的氣體經(jīng)過(guò)除塵處理，除塵效率應(yīng)在95%以上。

濾袋、玻纖、濾筒、活性炭等均應(yīng)定期更換，管路、積灰抽屜和管路進(jìn)氣室也應(yīng)定期清理。

4.7 防火閥

防火閥是一種常閉型閥門，在廢氣處理裝置的進(jìn)出口應(yīng)設(shè)置防火閥。溫度檢測(cè)出現(xiàn)異?？勺詣?dòng)關(guān)閉，防止火勢(shì)沿風(fēng)道蔓延。

它的功能有：防火閥應(yīng)能在溫度達(dá)到70℃時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，防火閥一般可采用易熔片式自動(dòng)關(guān)閉，并與風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖?；馂?zāi)時(shí)，該風(fēng)口由控制中心通24V直流電開(kāi)啟或手動(dòng)開(kāi)啟，當(dāng)煙溫達(dá)到280℃時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，復(fù)位也必須手動(dòng)。

4.8 加熱裝置

電加熱漆房的加熱裝置主要包括兩種：紅外線燈管和量子輻射器。在電加熱模塊外均應(yīng)加裝金屬防護(hù)網(wǎng)或玻璃防護(hù)罩，安裝不繡鋼或鋁反光材料。使用時(shí)應(yīng)注意不能被報(bào)紙、雜物覆蓋，被烘烤物體與加熱源距離必須大于500mm。

量子輻射器燈架的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)科學(xué)合理（圖9），更建議使用。它的燈管與燈架外表面有兩個(gè)空氣隔熱層，在燈管工作狀態(tài)下，大大降低了燈架外表面的溫度。

在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)可以看到目前有部分漆房在其電加熱裝置的防塵面罩上配有獨(dú)特的耐高溫微動(dòng)開(kāi)關(guān)（見(jiàn)圖10）。總開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，雙開(kāi)門不開(kāi)時(shí)，燈不亮;雙開(kāi)門打開(kāi)時(shí)，燈亮。這樣做的目的是保障烤漆時(shí)，不會(huì)因?yàn)槿藛T忘記打開(kāi)門體引發(fā)安全事故，同時(shí)也使烤燈具備良好的工作環(huán)境。

5 結(jié)語(yǔ)

引發(fā)漆房安全事故的原因多種多樣，涉及到漆房本體、漆房的安裝、使用、維護(hù)保養(yǎng)、安全管理等各個(gè)環(huán)節(jié)。這就需要制造商、銷售商、使用單位、維保單位共同負(fù)起責(zé)任，樹(shù)立起“安全第一、預(yù)防為主”的意識(shí)，全面掌握漆房的相關(guān)知識(shí)，從根本上杜絕危險(xiǎn)的發(fā)生。

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