CNC精密机床安全应用技术 上海翌灿智能科技有限公司研发的极早期机床自动灭火技术 一、关于CNC机床火灾 1、 关于CNC机床火灾 大多数使用油性切削液的CNC机床，往往存在着较为严重的火灾隐患。 一台机床如果没有采取灭火措施，那么大火就会迅速蔓延到邻近的机械设备或建筑物。即使建筑物内的自动喷水灭火系统启动工作，也为时已晚，往往会使机床甚至更多的生产设备毁于一旦。 常规铣床、车床和磨床都是尽可能以最安全的方式进行专门设计的。但是这些机床大量地应用油基冷却液，这就很容易受到火灾风险的威胁。过高的热量、错误的编程、刀具的故障或其他各种原因，都可以将正常的CNC操作系统瞬间变成一场灾难。而对于放电加工设备（EDM）而言，可能会由于介质液面下降或其他异常情况而造成火灾。 在任何加工操作中，凡是存在着冷却油和润滑油蒸汽的地方，即使是一点火星也会引起爆燃。 越来越多自动机床被应用，当一台机床处于自动化作业或无人化操作时，其发生火灾的风险会更高。即使能够迅速地检测或扑灭一场小小的火灾，但仍然会对机床造成损坏和无法预测的停机时间。如果机床在未经检查或没有发现这种火灾迹象的情况下，哪怕只是离开很短的一段时间，那么这场小小的火灾就会造成机毁，甚至是建筑物被毁灭的恶性事故。 在使用油基冷却液的机床内发生爆燃时，要求快速果断地采取行动。然而，人力成本迫使许多工厂不得不让某些机床实行无人化操作，这极大程度地增加了机床发生火灾的风险。然而，即使操作人员在现场的情况下，一台机床也有可能在很短时间内，完全被爆燃的火焰所吞噬。 我们一直期望雇员们使用便携式灭火器来控制这种失火局面，但这可能是一个不切实际的期望。即使是一个头脑最冷静的操作人员，当机床发生火灾时也会手足无措。况且，当一场火灾足以损毁一台机床时，可能会危及到工人的安全。 专门为机床内部防火而设计的机床灭火系统，可以为机床提供合理的保护，这对于传统屋顶式的外部自动喷水灭火系统而言是无法达到的。 设备自动灭火系统的投入成本只占数控机床中的很少一部分，远远低于修复因火灾而造成重大破坏所需的维修费用。 二、CNC机床火灾分析 可燃物分析： 对于使用油基冷却液、研磨切削油的CNC机床，通常主要可燃物为机床用油（丙类可燃液体），其它可燃物为少量电线电缆包覆用橡胶。 CNC机床火灾燃烧特性分析： 普遍用于机床的用油绝大多数为闭杯闪点60℃以上的丙类可燃液体，其燃烧特性描述为明火并伴随大量烟雾，加工点引起的热量聚集，引燃油蒸汽或油雾（气、液两相混合物），燃烧特点为闪燃，闪燃放大热能后会引燃液态油的燃烧，该类燃烧会持续扩大，并附加随着液体流淌扩大燃烧面。 CNC机床火灾温度特性曲线示意图： W0-机床空间正常环境温度单位 ℃（摄氏） T0-机床工作异常计时时间单位S（秒） W1-机床产生明火时的空间环境温度 T1-机床产生明火，极早期报警开始时间 W2-机床空间环境标准设定火灾报警温度W0 30℃ T2-系统启动灭火开始时间 W3-机床重要机械部件损坏空间环境温度 T3-重大损失相对应的火灾发展时间 W4-机床达到报废标准的空间环境温度 T4-机床报废损失相对应的火灾发展时间 注：以上温度测量点均为机床内部（顶部）最不利热量传导点的空间环境温度。 三、CNC机床火灾损失分析 绿色区域 W1明火产生初期，此时着火点明火火焰外延直径≤30mm，着火点局部温度已经大于油品的闪点（闭杯），但是由于火灾初期热量发出或辐射量较小，热量传导至机床空间环境温度一般在W0 2℃～W0 5℃。 W2标准设定火灾报警温度W0 30℃，考虑到空间环境的温度波动以及降低误动作带来的不必要损失，以及机床火灾特点，我们设定年平均机床空间环境温度 30℃作为火灾报警启动温度阀值，此时着火点明火火焰外延直径≤300mm，着火点局部温度可能超过220℃。 T1-T2火灾发展通常时间范围65S～185S 绿色区域阶段的机床火灾直接损失通常很小，几乎可以忽略不记，机床损失主要为因停产造成的间接损失，该阶段的生产恢复通常需要0h～2h。 该阶段为最好的灭火阶段，该阶段灭火损失最少、灭火效率最高。 黄色区域 W2火灾发展期，此时着火点