大型流動(dòng)設(shè)備防火系統(tǒng)裝置應(yīng)用

李緒景

(天津港聯(lián)盟國際集裝箱碼頭有限公司 天津300456)

大型流動(dòng)設(shè)備主要是指集裝箱正面吊、空箱堆高機(jī)、大型叉車、裝載機(jī)、攪拌機(jī)等，是國家規(guī)定的特種設(shè)備，在使用方面有其特殊性。隨著全球經(jīng)濟(jì)的回暖，經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的復(fù)蘇，此類設(shè)備的使用呈逐年上升趨勢。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2006—2016年，全國特種設(shè)備注冊數(shù)量每年增加 10%,左右。但是這種設(shè)備增長的背后，存在著老舊設(shè)備管理的疏忽或老化，帶來重大的安全隱患。以天津港為例，近10年間，大型流動(dòng)機(jī)械的著火事故每年都有2起左右，給公司帶來重大的經(jīng)濟(jì)損失。如何有效地預(yù)防大型流動(dòng)機(jī)械著火，是設(shè)備管理人員需要探索的關(guān)鍵問題。

1 大型流動(dòng)設(shè)備著火原因

大型流動(dòng)設(shè)備能夠獨(dú)立完成相應(yīng)的裝卸、起吊作業(yè)等，具備獨(dú)立系統(tǒng)，例如設(shè)備上裝有獨(dú)立的啟動(dòng)系統(tǒng)、液壓機(jī)構(gòu)(系統(tǒng))、發(fā)動(dòng)機(jī)組件、線路總成、控制系統(tǒng)、大型的柴油箱機(jī)構(gòu)等，這些機(jī)構(gòu)存在的同時(shí)也附有自身的危險(xiǎn)源。大型流動(dòng)機(jī)械著火主要涉及 3個(gè)方面：

1.1 設(shè)備自身機(jī)構(gòu)引起火災(zāi)

造成大型流動(dòng)設(shè)備著火的原因主要是設(shè)備機(jī)構(gòu)本身存在的著火點(diǎn)，這也是設(shè)備自身存在的安全隱患源。主要涉及以下幾個(gè)方面：

1.1.1 啟動(dòng)裝置引起火災(zāi)(見圖1、2)

圖1 起動(dòng)機(jī)Fig.1 Starter

圖2 啟動(dòng)電瓶Fig.2 Starter battery

大型流動(dòng)設(shè)備之所以能夠借助自己的能量啟動(dòng)，是因?yàn)樵O(shè)備都配備一套啟動(dòng)裝置，這套啟動(dòng)裝置由電瓶(也稱蓄電池)、啟動(dòng)馬達(dá)、啟動(dòng)線路、發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)組成。從近期幾起設(shè)備著火的原因分析，啟動(dòng)裝置引起火災(zāi)的占多數(shù)，主要是因?yàn)榇笮土鲃?dòng)設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，瞬間電流達(dá)到幾十安培、甚至超過百安培，加之該線路為長期通電線路，如果啟動(dòng)馬達(dá)線路端頭出現(xiàn)松動(dòng)或者其絕緣層老化破裂而導(dǎo)致接地，會(huì)產(chǎn)生高溫火星而引燃其線路，若其周圍有易燃物，瞬間可引起火災(zāi)。其次電瓶(蓄電池)裝置引起火災(zāi)，是因?yàn)殡娖渴钦囋O(shè)備內(nèi)唯一的電能釋放裝置，電瓶儲(chǔ)存化學(xué)能，在需要時(shí)釋放電能，兩塊電瓶并聯(lián)在指定位置，啟動(dòng)線路直接連接到電瓶上極柱，如果出現(xiàn)極柱氧化或損壞現(xiàn)象，或者啟動(dòng)線路端頭卡子處出現(xiàn)松動(dòng)等現(xiàn)象，在啟動(dòng)鑰匙啟動(dòng)的瞬間極易引起啟動(dòng)線路端頭產(chǎn)生火星，進(jìn)而引起火災(zāi)。

1.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)引起火災(zāi)(見圖3)

圖3 設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)Fig.3 Equipment engine

發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)引起火災(zāi)的情況也不在少數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)是整個(gè)設(shè)備的動(dòng)力輸出裝置，這也是大型設(shè)備的核心裝置。發(fā)動(dòng)機(jī)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)及超負(fù)荷作業(yè)，其渦輪增壓器和排氣系統(tǒng)機(jī)構(gòu)長時(shí)間處在高溫高壓狀態(tài)，尤其在夏季，發(fā)動(dòng)機(jī)旁的溫度可以達(dá)到百攝氏度以上，如果發(fā)動(dòng)機(jī)周圍存在油污或棉紗等易燃物，極易引起火災(zāi)。

1.1.3 駕駛室內(nèi)的裝置引起火災(zāi)

駕駛室內(nèi)不僅有設(shè)備的控制電腦，還有設(shè)備各個(gè)機(jī)構(gòu)的保險(xiǎn)裝置，有的公司為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息化，在駕駛室內(nèi)安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置和貨物裝卸記錄電腦。大型流動(dòng)機(jī)械都是特種設(shè)備，必須有相應(yīng)的特種設(shè)備操作證方可操作，但是一些使用方往往忽略這些專業(yè)技術(shù)要求，私拉亂扯駕駛室內(nèi)線路，線路包扎不嚴(yán)，保險(xiǎn)負(fù)荷不標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備在長時(shí)間的運(yùn)作下，很容易造成線路著火；駕駛室內(nèi)大量部件都是塑料制品，為易燃物，一旦引燃將迅速使整個(gè)駕駛室燃燒。

1.2 人為因素引起火災(zāi)

人為因素?zé)o非兩個(gè)方面：違章操作和違反紀(jì)律。違章操作主要體現(xiàn)在設(shè)備出車前，操作人員不對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查；設(shè)備作業(yè)中，野蠻操作；設(shè)備停放后，不關(guān)閉相應(yīng)開關(guān)，不對(duì)機(jī)車再次進(jìn)行檢查；設(shè)備有安全隱患繼續(xù)使用，不做交接。這些違章操作極易給設(shè)備造成損壞。違反紀(jì)律主要體現(xiàn)在操作人員駕駛設(shè)備時(shí)抽煙、煙灰亂彈，帶火種或易燃、易爆物品進(jìn)入駕駛室內(nèi)。這些人為因素造成的火災(zāi)數(shù)不勝數(shù)，必須對(duì)設(shè)備操作人員加強(qiáng)安全教育。

1.3 環(huán)境因素引起火災(zāi)

廠房或密閉的空間，尤其高溫惡劣的環(huán)境下，設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)散發(fā)的熱量，很容易引起設(shè)備上線路部件或著火源點(diǎn)的自燃。在空曠的堆場，雷電環(huán)境下，也有可能引起設(shè)備著火。

2 大型流動(dòng)設(shè)備傳統(tǒng)滅火措施

目前，大型流動(dòng)設(shè)備上都配有手提式滅火器，放置在駕駛室內(nèi)或固定在駕駛室旁，便于司機(jī)拿放、檢查。手提式滅火器在市場上一般分為：干粉滅火器和二氧化碳滅火器。

2.1 干粉滅火器

干粉滅火器內(nèi)充裝的是磷酸銨鹽干粉滅火劑。干粉滅火劑是用于滅火的干燥且易于流動(dòng)的微細(xì)粉末，由具有滅火效能的無機(jī)鹽和少量的添加劑經(jīng)干燥、粉碎、混合成微細(xì)固體粉末，是一種在消防中得到廣泛應(yīng)用的滅火劑，但是存在不足之處：干粉所具有的總比表面積小，單個(gè)粒子質(zhì)量較大，沉降速度較快，受熱時(shí)分解速度慢，導(dǎo)致其捕捉自由基的能力較小，故滅火能力受到限制，干粉滅火劑不抗復(fù)燃，容易受潮后出現(xiàn)板結(jié)，導(dǎo)致失效，一般 3個(gè)月需要維護(hù)更換一次。使用者須經(jīng)過專門的技術(shù)培訓(xùn)。因?yàn)槠湓趦r(jià)格上的優(yōu)勢，現(xiàn)在車輛配備的滅火器大部分都是手提儲(chǔ)壓式干粉滅火器。

2.2 二氧化碳滅火器

二氧化碳滅火器是一種具有一百多年歷史的滅火器，價(jià)格低廉，獲取、制備容易，其主要依靠窒息作用和部分冷卻作用滅火。滅火時(shí)，二氧化碳?xì)怏w可以排除空氣而包圍在燃燒物體的表面或分布于較密閉的空間中，降低可燃物周圍或防護(hù)空間內(nèi)的氧濃度，產(chǎn)生窒息而滅火。另外，二氧化碳從儲(chǔ)存容器中噴出時(shí)，會(huì)由液體迅速汽化成氣體，而從周圍吸收部分熱量，起到冷卻的作用。二氧化碳滅火器主要用于撲救貴重設(shè)備、檔案資料、儀器儀表、600,V以下電氣設(shè)備及油類的初起火災(zāi)。

不足之處：二氧化碳滅火器滅火濃度高，故滅火級(jí)別低，宜在相對(duì)密閉的空間使用、抗復(fù)燃能力差。當(dāng)二氧化硫濃度達(dá)到 7%,～9%,時(shí)，就會(huì)造成人體呼吸困難、嘔吐、感覺麻木、神志混亂，當(dāng)濃度達(dá)到 10%,時(shí)，人在此環(huán)境中停留一分鐘，就會(huì)失去知覺。

綜上，兩種手提式滅火器都需要人為操作，需要進(jìn)行使用培訓(xùn)，滅火能力有限，僅適用于著火的初期。當(dāng)司機(jī)發(fā)現(xiàn)設(shè)備某個(gè)部位出現(xiàn)燒焦或著火現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即關(guān)閉電源，用手提式滅火器對(duì)其根部進(jìn)行噴射，火勢一旦擴(kuò)大，應(yīng)立即撤離設(shè)備，遠(yuǎn)離設(shè)備后，立即上報(bào)或報(bào)警，等待專業(yè)的消防人員來進(jìn)行滅火處理。

3 在大型流動(dòng)設(shè)備上改進(jìn)滅火系統(tǒng)裝置

考慮到大型流動(dòng)設(shè)備本身機(jī)構(gòu)的特性、設(shè)備停用狀態(tài)下的自燃情況、傳統(tǒng)滅火器滅火的局限性以及操作人員的安全性，探索在大型流動(dòng)設(shè)備上安裝大型滅火系統(tǒng)或自動(dòng)滅火系統(tǒng)裝置，可以最大限度降低設(shè)備的損失。

3.1 大型滅火系統(tǒng)裝置(見圖4)

圖4 大型干粉滅火器Fig.4 Large dry powder fire extinguisher

根據(jù)大型流動(dòng)設(shè)備的特殊性及噸位大的特點(diǎn)，在設(shè)備的前后方各安裝一個(gè)大型的滅火器裝置，這個(gè)滅火裝置主要由 35,kg的干粉滅火器組成，其他的支架、噴管、噴頭等為輔助構(gòu)件。在發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)冒煙或焦糊味，而手提式滅火器的容量不能滿足滅火需求時(shí)，司機(jī)可以第一時(shí)間拔開大型滅火器的銷子，啟動(dòng)大型滅火裝置進(jìn)行滅火，經(jīng)過幾次的試驗(yàn)，該裝置已經(jīng)達(dá)到滅火效果。

3.2 自動(dòng)滅火系統(tǒng)裝置

目前，隨著消防器材的日益更新和不斷創(chuàng)新，市場上的自動(dòng)滅火裝置功能逐步提高且種類多樣，這些自動(dòng)滅火裝置大多是由探測器(熱能探測器、火焰探測器、煙感探測器)、特殊滅火劑、氮?dú)怛?qū)動(dòng)裝置、數(shù)字化溫度控制報(bào)警器和通訊模塊 5部分組成，可以通過裝置內(nèi)的數(shù)字通訊模塊，針對(duì)防火區(qū)域內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度變化(Real-Time Temperature)、警報(bào)狀態(tài)(Pre-Alarm，High Alarm)進(jìn)行自動(dòng)滅火。

4 應(yīng)用實(shí)例

以天津港聯(lián)盟國際集裝箱碼頭有限公司的大型流動(dòng)設(shè)備安裝的自動(dòng)滅火裝置為例進(jìn)行闡述(見圖5～7)。

圖5 天津港聯(lián)盟國際集裝箱碼頭有限公司自動(dòng)滅火裝置實(shí)際圖Fig.5 Pictures of fire fighting device of Tianjin Port Union International Container Terminal Limited

圖6 裝載機(jī)自動(dòng)滅火裝置總圖及分解圖Fig.6 General diagram and exploded view of auto-matic fire extinguishing device for loader

圖7 自動(dòng)滅火裝置系統(tǒng)簡介圖Fig.7 Schematic diagram of automatic fire extinguisher system

4.1 自動(dòng)滅火裝置滅火原理

該自動(dòng)滅火裝置，采用①優(yōu)質(zhì)熱敏線裝置進(jìn)行準(zhǔn)確探測，當(dāng)探測到有效火情時(shí)，⑥控制單元MPU通過⑦聲光報(bào)警、⑧廣播/語音提示裝置提醒用戶火情情況，同時(shí)系統(tǒng)發(fā)出滅火電信號(hào)，通過啟動(dòng)④氮?dú)馄框?qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)③forrex滅火劑，滅火劑通過②噴嘴裝置進(jìn)行快速、有效滅火。

4.2 自動(dòng)滅火裝置特點(diǎn)

采用特制熱敏線進(jìn)行探測，報(bào)警溫度為 180,℃，可靠性高；采用專用獨(dú)立控制單元，杜絕誤報(bào)警、誤動(dòng)作；系統(tǒng)自備電池，在外界斷電情況下，仍可工作數(shù)小時(shí)，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行；采用氮?dú)庋b置驅(qū)動(dòng)，使用 FORREX液體以細(xì)水霧形式進(jìn)行滅火；FORREX液體屬于專用滅火劑，具有滅火高效、穿透性強(qiáng)，具備冷卻效果、水成膜技術(shù)防止復(fù)燃，無腐蝕、壽命長、釋放后清潔方便，對(duì)健康無害等優(yōu)點(diǎn)，使用溫度范圍廣(-30～60,℃)，短期能承受的高溫可達(dá) 110,℃，不會(huì)發(fā)生不可逆變化；該裝置具備聲光報(bào)警、廣播/語音提示功能；該裝置有效期較長，達(dá)到 10年，可靠性高，系統(tǒng)易于維護(hù)，可以長時(shí)間免去人工維護(hù)，節(jié)省勞動(dòng)成本。

2015年11月和2016年9月，分別在天津港某堆場和天津港某集裝箱碼頭公司進(jìn)行了該裝置的現(xiàn)場滅火試驗(yàn)，試驗(yàn)效果達(dá)到要求。

5 總結(jié)及展望

針對(duì)這種大型流動(dòng)設(shè)備，我們應(yīng)該根據(jù)設(shè)備的類型、使用地點(diǎn)、運(yùn)行狀態(tài)及企業(yè)的現(xiàn)實(shí)狀況進(jìn)行全面分析，針對(duì)性地部署自動(dòng)滅火裝置，加強(qiáng)設(shè)備定期防火檢查，提高人員的應(yīng)急處理能力，力爭把事故發(fā)生概率及損失降到最低限度。

隨著自動(dòng)滅火裝置類型不斷改進(jìn)，要綜合考慮設(shè)備操作人員和設(shè)備的特性，有針對(duì)性地做好防火措施，自動(dòng)滅火裝置的出現(xiàn)，無疑是給設(shè)備防火管理做出的一道最好防火墻。

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