1 宾馆、酒楼、饭店等建筑中商业用厨房的火灾原因
1. 1 操作失当, 油锅持续高温引发火灾
商业用厨房内油炸、油煎等烹饪制作较为常见, 当油锅在持续加温, 锅内温度逐渐达到食用油的燃点(315 ℃左右) 后, 油锅内的油品便会产生自燃。从试验情况来看, 其燃烧蔓延速度较快。油锅起火大约20 s后, 火势便发展到猛烈阶段。若不能及时有效地扑灭,可迅速引燃厨房内其他可燃物, 并且通过风机、风管蔓延, 从而引发更大的火灾。
1. 2 厨房灶台燃料泄漏, 遇明火引发火灾
目前, 宾馆、酒楼、饭店厨房灶具燃料主要是以燃气或燃油为主, 一旦灶具或燃料输送管道发生泄漏, 遇到明火即发生火灾。如1998 年海盐某酒店因液化石油气泄漏, 遇明火轰燃成灾。2001 年2 月, 温岭某商厦底层厨房灶台, 因柴油灶台燃料泄漏, 遇明火后起火燃烧, 并迅速蔓延酿成大火,损失达100 多万元。
1. 3 排烟罩及排烟管道油垢堆积, 遇明火引发火灾
商业用厨房在使用过程中, 其排烟罩及风管会因油烟影响逐步集聚油垢。当烟罩及风管内的油垢遇到明火时, 易引起燃烧, 并经风机、风管等途径蔓延而引发火灾。
2 国外发达国家对宾馆、酒楼厨房火灾的预防
1946 年, 美国消防协会首次对宾馆、酒楼商业用厨房灶台颁布了N FPA 96《鼓风机安装、灰粒清除排放》标准, 但当时并未对厨房灶台提出防火要求。随着战后经济迅速发展, 厨房火灾逐渐增多。20 世纪60 年代, 数量频繁的商业厨房火灾引起了美国消防管理部门的高度重视。1962 年, 美国ANSUL 公司相继向市场推出了针对宾馆、酒楼厨房灶台防护的R2100、R2101 型自动灭火装置。1982 年,ANSUL 公司又推出了R2102型, 该系统综合R 2100 型和R2101 型的优点, 在喷射湿剂型灭火剂灭火后, 又能自动切换成喷水状态, 从而达到了灭火后进行冷却, 防止高温油锅复燃的目的, 进一步增强了灭火效果, 并能冲洗管道喷嘴。
1994 年, 美国消防协会在NFPA96《商业烹调设备中通风设备管理及防火要求》的最新版本中对厨房灶台明确提出了安装灭火系统的要求, 并要求该灭火系统必须具有在发生火灾后能自动启动灭火装置、自动切断燃料源、切断风机运转、切断通风设备以下的所有电源供给(易遭灭火系统喷射) 的功能, 同时还必须有人工紧急制动装置和防止油锅复燃的功能, 对灭火系统的使用、维护也提出了相应的要求。
3 我国商业用厨房的火灾预防及厨房灭火装置
3. 1 商业用厨房的火灾预防
随着我国公众消防意识的提高和保护公民生命财产安全的需要, 商业用厨房火灾的预防问题已经引起有关部门的重视。商业用厨房火灾的预防可以从几个方面予以考虑: 一是加强建筑消防安全设计; 二是加强对燃料的控制和监测, 如燃料的选型、管道阀门泄漏检测与关断等; 三是加强操作使用管理, 如定期进行管道清洗, 防止油温过高等; 四是配置灭火设施。其中采用自动灭火系统, 是一种积极有效的预防措施。
同时, 商业厨房火灾具有不达到燃点, 锅内的食用油不会燃烧, 而一旦燃烧则具有很高的热量足以维持持续燃烧的特点。即使是扑灭表面的火焰, 油锅内的油还保持了相当高的、超过自燃点的温度。未经冷却的油在接触到氧气后, 能随时引起复燃。这样就使得此类火灾相对于汽油、柴油等油品火灾更难以扑灭。
美国消防协会NFPA96《商业烹调设备中通风设备管理及防火要求》第7. 5. 1 条规定: 在厨房的烹调区不应使用扑救B 类火灾的气体(如二氧化碳、哈龙等)灭火器, 因为该类灭火器不适用于已加热的油脂。由于厨房结构和火灾特点, 采用独立设置自动喷水灭火系统、气体灭火系统或泡沫灭火系统扑救厨房的火灾是不经济的, 即使建筑物已安装自动喷水灭火系统, 若利用该系统来扑灭厨房灶台火灾也是比较困难的, 如管道安装影响美观、系统扑救食用油品火灾效果不佳, 难以实现对燃料源、风机等的联动控制。
因此, 对高温油锅引发的厨房火灾最有效的灭火方法是: 发生火灾后, 立即自动切断燃料供应阻止进一步的燃烧, 喷射合适的灭火剂实施灭火, 并降低油表面的温度。灭火后自动切换成喷射冷却水雾, 进行大面积
的冷却, 防止火灾的复燃。
3. 2 厨房灭火装置
针对厨房火灾的特点, 目前国内已有不少企业对商业用厨房火灾的灭火设备进行了深入的研究, 成功开发了厨房用灭火系统。
(1) 厨房灭火装置的分类。商业用厨房灭火装置可分为干式和湿式两大类。干式灭火装置一般以充装超细粒干粉灭火剂为主。美国NFPA17《干式灭火系统》标准, 对烹饪装置关联的该类灭火系统提出了详尽的要求。湿式灭火系统充装经特殊配制的水系灭火剂或泡沫灭火剂为主。该类灭火系统具有灭火效率高, 灭火后易于清洗现场等优点。
(2) 厨房灭火装置的组成。商业用厨房灭火装置一般由火灾探测器、驱动器、启动钢瓶、灭火剂储存容器、喷嘴及燃料自动切断机构、辅助控制机构、冷却水切换机构及紧急手动装置组成(见图1)。
4 厨房灭火装置的设计
4. 1 控制方式
厨房灭火装置控制方式一般可分为电控和气控两种方式。电控方式是靠电源输出使电磁阀动作, 从而启动灭火剂储存容器, 并切断燃料供应等。气控方式是整套装置完全依靠机械自动动作, 装置先打开启动钢瓶,释放高压氮气, 以高压氮气作为动力使该装置完成整套灭火动作。比较而言, 气控方式较电控方式更安全、合理、可靠。
4. 2 保护范围的确定
在厨房灭火装置的应用设计中, 保护范围是一个非常重要的参数。商业厨房火灾一般以高温油锅火为起因, 火焰在短时间内引燃积沉在排烟罩和风管内的油垢, 并迅速蔓延。如果只考虑对油锅的灭火, 而没有考虑厨房灶台的整体保护, 不但无法阻止可能的火势蔓延, 还有可能在扑灭油火后, 导致油锅复燃。因此, 在产品设计及应用过程中, 厨房排烟罩和风管入口附近都应作为该灭火装置的保护范围。
4. 3 喷嘴的设计
商业用厨房灭火设备上的喷嘴除了应保证其流量特性外, 还应考虑在喷射灭火介质时, 能防止油锅火飞溅。
一个设计不合理的喷嘴在喷射湿剂灭火剂时, 油锅火会发生飞溅, 引起更大面积的燃烧, 这在笔者所做的实验中已经得到了证实。这就要求喷嘴能做到对灭火剂的充分细粒化。
美国保险商实验室标准UL300《商业厨房灭火系统的测试》对此提出了要求, 同时安装在商业厨房灶台的喷嘴应设有防止油垢或其它外来物质进入喷嘴的装置。这种保护装置会随着灭火剂的喷放而打开。
为防止因管道锈蚀而导致喷嘴堵塞, 设计时与喷嘴相连接的管道及连接件严禁使用镀锌管道连接。
4. 4 灭火装置应具备的功能
根据厨房火灾的特性和实际灭火试验, 一个合理的商业用厨房灭火装置应具备以下基本功能:
(1) 能实施自动灭火;
(2) 能自动切断燃料供应;
(3) 能自动关闭排烟管道上的防火阀, 自动关闭风机及有关电源;
(4) 能防止灭火后的火灾复燃;
(5) 能将有关信号自动传输到消防控制中心, 具备声光报警功能;
(6) 具备紧急手动启动灭火装置。
5 结 论
商业用厨房灶台引发的火灾是一种常见火灾, 应对这类场所实施必要的防火保护。而自动厨房灭火装置是一种较好的厨房灶台的灭火设施。近年来, 厨房火灾已得到有关管理部门的高度重视, 对此类火灾的防护技术研究也将进一步深入。可以预想, 随着我国消防法规的不断完善, 厨房火灾防护问题必将得到较好的解决。
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