集裝箱正面吊發(fā)動(dòng)機(jī)艙防火技術(shù)改造

劉政剛 劉成明

集裝箱正面吊的發(fā)動(dòng)機(jī)艙采用半封閉結(jié)構(gòu)，渦輪增壓器的工作溫度較高，發(fā)動(dòng)機(jī)上方鋪設(shè)大量油管，發(fā)動(dòng)機(jī)燃油管路、液壓油管路與電路布置在一起。針對(duì)集裝箱正面吊發(fā)動(dòng)機(jī)艙在防火設(shè)計(jì)方面存在的上述缺陷，在發(fā)動(dòng)機(jī)上方加裝自動(dòng)滅火器裝置，為渦輪增壓器和排氣管路加裝保護(hù)套，將油路與電路分開(kāi)布置，同時(shí)優(yōu)化啟動(dòng)電路，從而有效降低集裝箱正面吊火災(zāi)發(fā)生概率。

1 集裝箱正面吊發(fā)動(dòng)機(jī)艙火災(zāi)隱患點(diǎn)

集裝箱正面吊一般在水泥路面上作業(yè)，而夏季地面溫度往往超過(guò)50 ℃，加之發(fā)動(dòng)機(jī)艙的通風(fēng)環(huán)境較差，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度超過(guò)80 ℃，渦輪增壓器的表面溫度超過(guò)300 ℃；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)液壓油、機(jī)油、紙張等可燃材料的燃點(diǎn)或閃點(diǎn)低于渦輪增壓器的表面溫度時(shí)，集裝箱正面吊面臨較高的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。集裝箱正面吊發(fā)動(dòng)機(jī)艙部分可燃材料的著火點(diǎn)和閃點(diǎn)見(jiàn)表1。

2 集裝箱正面吊發(fā)動(dòng)機(jī)艙防火設(shè)計(jì)缺陷

2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)上方防火設(shè)計(jì)缺陷

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)上方液壓系統(tǒng)管路較多，尤其是駕駛室內(nèi)部液壓油路復(fù)雜，容易因液壓油滴漏到渦輪增壓器上而引發(fā)火災(zāi)事故。

（2）由于渦輪增壓器和排氣管路的工作溫度較高，加之缺乏有效防護(hù)措施，當(dāng)油品滴漏到渦輪增壓器、排氣管路上時(shí)，容易引發(fā)火災(zāi)事故。

（3）發(fā)動(dòng)機(jī)艙為半封閉結(jié)構(gòu)且位于駕駛室下方，當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)險(xiǎn)情時(shí)，無(wú)法用手持式滅火器及時(shí)滅火，容易導(dǎo)致火災(zāi)擴(kuò)大化。

2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)電路防火設(shè)計(jì)缺陷

（1）啟動(dòng)控制電路防火設(shè)計(jì)缺陷。發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)通過(guò)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制啟動(dòng)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)或啟動(dòng)繼電器不能回位或出現(xiàn)故障時(shí)，啟動(dòng)電機(jī)的磁吸開(kāi)關(guān)無(wú)法回位，造成發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后一直帶動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)或啟動(dòng)電機(jī)持續(xù)工作，導(dǎo)致啟動(dòng)電機(jī)內(nèi)部碳刷與轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生火花，從而引發(fā)火災(zāi)事故。

（2）發(fā)電機(jī)電路防火設(shè)計(jì)缺陷。由于發(fā)電機(jī)電路的正極與負(fù)極未分開(kāi)接線，在發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期工作振動(dòng)的影響下，正負(fù)極線路容易發(fā)生短路，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)事故。

2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)柴油管路和啟動(dòng)預(yù)熱電路布置缺陷

集裝箱正面吊長(zhǎng)期使用后，發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱電路的繼電器容易出現(xiàn)不回位故障，使發(fā)動(dòng)機(jī)一直處于預(yù)熱狀態(tài)，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。此時(shí)，若發(fā)動(dòng)機(jī)柴油回油管離預(yù)熱裝置太近，容易引發(fā)火災(zāi)事故。

3 集裝箱正面吊發(fā)動(dòng)機(jī)艙防火技術(shù)改造

方案

3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)上方防火改造

3.1.1 加裝自動(dòng)滅火器

選用某品牌懸掛式干粉自動(dòng)滅火器，型號(hào)為FFX- ACD0.4-MCX。自動(dòng)滅火器由殼體、超細(xì)干粉、啟動(dòng)器及熱敏線（或電火頭）組成，其啟動(dòng)方式分為熱啟動(dòng)和電啟動(dòng)。熱啟動(dòng)：熱敏線遇明火（溫度大于）快速燃燒，致使啟動(dòng)器內(nèi)的氣體發(fā)生劑瞬間產(chǎn)生壓力，驅(qū)動(dòng)滅火器噴射干粉滅火。電啟動(dòng)：由火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)或人工將滅火器接通12～24 V直流電源，電火頭裝置啟動(dòng)器內(nèi)的氣體發(fā)生劑瞬間產(chǎn)生壓力，驅(qū)動(dòng)滅火器噴射干粉滅火。為了防止自動(dòng)滅火器誤動(dòng)作，在滅火器動(dòng)作電路上增設(shè)手動(dòng)開(kāi)關(guān)；在檢修時(shí)，手動(dòng)斷開(kāi)電路，以保障維修人員安全。自動(dòng)滅火器的啟動(dòng)電路如圖1所示，加裝完畢后的自動(dòng)滅火器見(jiàn)圖2。

3.1.2 排氣系統(tǒng)加裝防火裝置

渦輪增壓器、排氣歧管加裝防護(hù)罩（見(jiàn)圖3），同時(shí)排氣管纏繞隔熱帶（見(jiàn)圖4）。改造前渦輪增壓器的表面溫度為307 ℃，改造后渦輪增壓器保護(hù)套的表面溫度為50 ℃，表面溫度明顯降低（見(jiàn)圖5），從而大大降低發(fā)生火災(zāi)的可能性。

3.1.3 加裝導(dǎo)油槽

在發(fā)動(dòng)機(jī)上方與駕駛室下方之間的蓋板上加裝導(dǎo)油槽（見(jiàn)圖6），防止液壓油滴漏到渦輪增壓器、排氣管路、消音器等高溫裝置上；同時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板連接部位的底部加裝3條導(dǎo)油槽， 以便將滴漏的液壓油引導(dǎo)到發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)面，避免液壓油順蓋板連接部位滴漏到發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部位后引發(fā)火災(zāi)。導(dǎo)油槽材料為厚1.5 mm 的冷軋不銹鋼板，其一側(cè)加裝燒焊擋板。

3.2 電路防火改造

3.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電路改造

在啟動(dòng)電機(jī)的控制電路上加裝常開(kāi)按鈕。當(dāng)司機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，需要將鑰匙開(kāi)關(guān)擰到啟動(dòng)位置，同時(shí)按下常開(kāi)按鈕；發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，松開(kāi)啟動(dòng)鑰匙和常開(kāi)按鈕。只有當(dāng)鑰匙開(kāi)關(guān)和常開(kāi)按鈕同時(shí)發(fā)生故障或者啟動(dòng)電機(jī)的磁吸開(kāi)關(guān)損壞時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)啟動(dòng)電機(jī)不回位的問(wèn)題，從而有效保護(hù)啟動(dòng)電機(jī)。改造前后發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制電路對(duì)比見(jiàn)圖7。

3.2.2 發(fā)電機(jī)電路改造

以配置的沃爾沃TWD1240VE發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)電路為例，其正負(fù)極電路未完全分開(kāi)。使用一段時(shí)間后，正負(fù)極電路發(fā)生摩擦，易引發(fā)火災(zāi)事故。改造時(shí)，將發(fā)電機(jī)電路的正負(fù)極線路分開(kāi)，防止因線路老化導(dǎo)致電路短路而引發(fā)火災(zāi)。改造前后發(fā)電機(jī)電路布置對(duì)比見(jiàn)圖8。

3.2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油管路布置改造

改造前，發(fā)動(dòng)機(jī)的柴油管路與電路交叉布置在一起。例如，沃爾沃TWD1240VE發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油管路與預(yù)熱電纜束在一起，容易造成燃油管磨穿漏油，當(dāng)預(yù)熱電路出現(xiàn)故障時(shí)，電路高溫易引燃燃油而形成火災(zāi)。鑒于此，將發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油管路與預(yù)熱電路分開(kāi)布置，防止電路過(guò)熱傳導(dǎo)給燃油管而引發(fā)火災(zāi)。改造前后發(fā)動(dòng)機(jī)燃油管路與電路布置對(duì)比見(jiàn)圖9。

4 集裝箱正面吊發(fā)動(dòng)機(jī)艙防火技術(shù)改造

效果

從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看：在集裝箱正面吊發(fā)動(dòng)機(jī)上方加裝自動(dòng)滅火器、排氣系統(tǒng)加裝保護(hù)裝置、安裝導(dǎo)油槽等改造措施可以有效降低因發(fā)動(dòng)機(jī)上方高溫而引發(fā)火災(zāi)的概率；通過(guò)在啟動(dòng)電機(jī)控制電路上加裝常開(kāi)按鈕，不僅可以降低啟動(dòng)控制電路發(fā)生火災(zāi)的概率，還可以在一定程度上保護(hù)啟動(dòng)電機(jī)；發(fā)動(dòng)機(jī)燃油管路與電路分開(kāi)布置，可以避免因電路短路引燃燃油管而引起的火災(zāi)事故。

從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看：廣州港南沙港務(wù)有限公司在實(shí)施集裝箱正面吊發(fā)動(dòng)機(jī)艙防火技術(shù)改造前的2014―2015年損壞啟動(dòng)電機(jī)3個(gè)；實(shí)施改造后的2016年1月到2017年12月未出現(xiàn)啟動(dòng)電機(jī)損壞的問(wèn)題，并且發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的損壞率也大大降低。