淺談七氟丙烷氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)在集裝箱岸橋電氣房的應(yīng)用及其維護(hù)

■ 蔡彤 廣州港南沙港務(wù)有限公司

隨著國際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的蓬勃發(fā)展，專業(yè)化集裝箱船舶順應(yīng)日趨大型化，而作為集裝箱碼頭上裝卸這類集裝箱集船舶的岸邊裝卸橋（下面簡稱“岸橋”），其跨度和高度也越來越高，這促使其機(jī)器房的高度離碼頭面通常是40～50米，而且無人值守。這種大跨度、特高型的岸橋是大型化專業(yè)集裝箱碼頭中最常用也是最關(guān)鍵的大型裝卸設(shè)備，其電器設(shè)備多，造價(jià)成本高，特別機(jī)器房中的電氣房，相關(guān)電器設(shè)備需要24小時(shí)不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，容易因老化而發(fā)生電路故障，從而造成過熱或短路并引發(fā)火災(zāi)事故。此情況下外部消防應(yīng)急力量很難及時(shí)抵達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行有效處理，即使外部消防力量能及時(shí)趕到火災(zāi)現(xiàn)場，其消防車水炮的壓力也只能噴射到15～20米高處，這完全是鞭長莫及，很難進(jìn)行有效的應(yīng)急處理。因此，為最終實(shí)現(xiàn)把岸橋電氣房中可能發(fā)生的火災(zāi)消滅于萌芽狀態(tài)并確保設(shè)備安全，探討七氟丙烷自動(dòng)滅火系統(tǒng)在岸橋上的應(yīng)用及其后續(xù)維護(hù)就顯得更加迫切。

一、岸橋存在的消防安全隱患

大型專業(yè)集裝箱碼頭的生產(chǎn)作業(yè)量通常都比較大，其生產(chǎn)組織模式基本上是三班連續(xù)輪替作業(yè)，為此大型集裝箱船舶到港后，岸橋基本也是不間斷地連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，高強(qiáng)度地運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)，機(jī)器房中的電氣線路發(fā)熱相對嚴(yán)重，此時(shí)需通過專門配備在電氣房里的空調(diào)來維持設(shè)備在正常的溫度環(huán)境下運(yùn)行。若電氣房內(nèi)的空調(diào)制冷失效，或者相關(guān)線路和電器保養(yǎng)不到位，過熱保護(hù)裝置失靈，這就很容易造成電氣線路的短路或者發(fā)熱和聚熱導(dǎo)致出現(xiàn)火災(zāi)。雖然岸橋設(shè)計(jì)制造對電氣房有相應(yīng)的質(zhì)量要求，諸如電氣房的圍板應(yīng)為隔熱、阻燃、鋪設(shè)橡膠絕緣毯、兩扇獨(dú)立的門、配備CO2滅火器以及空調(diào)等，設(shè)計(jì)耐熱和防火等級較高，理論上不易出現(xiàn)火災(zāi)。但在實(shí)際運(yùn)作中，不少專業(yè)化集裝箱港區(qū)的岸橋卻出現(xiàn)過不少火災(zāi)險(xiǎn)情，而且火災(zāi)險(xiǎn)情均發(fā)生在機(jī)器房中的電氣房內(nèi)，輕則造成集裝箱岸橋停工，使得港區(qū)的生產(chǎn)作業(yè)效率降低，重則造成高昂的維修費(fèi)用，導(dǎo)致直接經(jīng)濟(jì)上的重大損失和造成極壞的外在影響。

二、岸橋消防安全的重要性

岸橋電氣房內(nèi)的控制線路和元器件（如：變頻器、PLC、通訊電路板等）是集裝箱岸橋的電控系統(tǒng)的控制中樞，一旦發(fā)生火災(zāi)則其后續(xù)維修成本較高，維修周期也較長，這會(huì)給港口企業(yè)造成重大經(jīng)濟(jì)損失及嚴(yán)重后果。因此，根據(jù)上述情況和電氣房的特點(diǎn)，集裝箱岸橋電氣房中安裝以七氟丙烷為介質(zhì)的高效、低毒、適合電氣滅火的自動(dòng)滅火系統(tǒng)就很有必要和顯得非常重要。

三、岸橋自動(dòng)滅火系統(tǒng)的運(yùn)用

（一）岸橋電氣房的特點(diǎn)和自動(dòng)消防系統(tǒng)的選用

岸橋電氣房的面積通常為20m2左右，針對電氣房內(nèi)電氣設(shè)備多，電路短路造成火災(zāi)的速度快，無人值守、火災(zāi)撲救難度大等特點(diǎn)，配備高效的自動(dòng)滅火系統(tǒng)是必需的。而鑒于七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)具有自動(dòng)探測火災(zāi)、自動(dòng)滅火及時(shí)且效率高，滅火后不會(huì)對電氣設(shè)備造成二次損傷的特性，因此很適合選擇在相對密閉的電氣房內(nèi)作為自動(dòng)消防系統(tǒng)的滅火介質(zhì)。

（二）七氟丙烷自動(dòng)滅火系統(tǒng)的介紹

此系統(tǒng)的滅火介質(zhì)七氟丙烷具有如下優(yōu)點(diǎn)：第一，其臭氧耗損潛能值（ODP）為零，是一種無色、無味、低毒、電絕緣性能好、滅火效率高、潔凈性最好的環(huán)保型滅火劑氣體；第二，其在人體健康影響方面，因該氣體未引起人體不良反應(yīng)濃度的NOAEL值是9%，且七氟丙烷的滅火設(shè)計(jì)濃度一般是小于10%，這個(gè)濃度值基本是不會(huì)危害到人體健康。利用七氟丙烷作為滅火介質(zhì)，其滅火機(jī)理主要是利用七氟丙烷能惰化火災(zāi)中火焰的活性。它主要適用于A類火災(zāi)（固體表面火災(zāi)）、B類火災(zāi)（易燃液體火災(zāi)，含一定量的庚烷火災(zāi)）、C類火災(zāi)（電氣設(shè)備火災(zāi)）等類型火災(zāi)的滅火。具體的應(yīng)用場所和范圍主要有：電信通訊設(shè)備、電子計(jì)算機(jī)房、博物館與圖書館、昂貴的工業(yè)設(shè)備、易燃液體儲(chǔ)存區(qū)、應(yīng)急電力設(shè)施等，也通常使用在油浸變壓器、烘干設(shè)備、噴漆生產(chǎn)線、大型發(fā)電機(jī)、電器老化間、船舶機(jī)艙或貨艙以及水泥生產(chǎn)流程中的煤粉倉等。

（三）七氟丙烷自動(dòng)滅火系統(tǒng)的工作原理

七氟丙烷自動(dòng)滅火系統(tǒng)有單元獨(dú)立系統(tǒng)和組合分配系統(tǒng)兩種型式，由于集裝箱岸橋的電氣房面積不大，不必進(jìn)行分區(qū)設(shè)置，因此這里主要介紹單元獨(dú)立系統(tǒng)的型式，其工作原理如圖1：

圖1 七氟丙烷單元獨(dú)立系統(tǒng)原理圖

四、七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)的應(yīng)用及其維護(hù)

七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)是一種高度自動(dòng)化、滅火效果好但對滅火場所的密封性要求較高的滅火裝置。因此，對其在應(yīng)用中的日常使用和維護(hù)，要求必須由經(jīng)過培訓(xùn)考核合格的專人來負(fù)責(zé)，尤其是日常使用過程中的定期檢查、例行維保等。另外，在管理上還需嚴(yán)格按照相應(yīng)的技術(shù)說明書，建立完善的維護(hù)保養(yǎng)制度，制訂清晰無誤的操作規(guī)程、建立日常的檢查維護(hù)檔案（主要包括：經(jīng)過檢查人員簽名的檢查記錄、檢查中發(fā)現(xiàn)的問題及其處理解決情況等）。

（一）月度對系統(tǒng)進(jìn)行例行檢查應(yīng)不少于2次，且相應(yīng)的檢查內(nèi)容及要求必須符合下列規(guī)定：

岸橋在吊運(yùn)集裝箱等貨物過程中因升降起制動(dòng)頻繁、震動(dòng)較大等特有情況，會(huì)在很大程度上影響著七氟丙烷自動(dòng)滅火系統(tǒng)的使用性能。因此，必須從外觀入手定期檢查選擇閥、容器閥、儲(chǔ)存容器、啟動(dòng)裝置、集流管、壓力軟管、滅火劑輸送管道與噴嘴、滅火劑管路單向閥等整個(gè)系統(tǒng)上的所有部件，以確認(rèn)并保障系統(tǒng)部件無碰撞變形及其它機(jī)械性損傷，表面無銹蝕，保護(hù)涂層完好，銘牌清晰，手動(dòng)操作裝置的鉛封和安全標(biāo)志完整；每個(gè)滅火劑儲(chǔ)瓶內(nèi)滅火劑的壓力指示值都在綠色區(qū)域內(nèi)；啟動(dòng)瓶內(nèi)氮?dú)獾膲毫χ甘局抵辽龠_(dá)到5MPa等狀況，確保整個(gè)自動(dòng)消防滅火系統(tǒng)持續(xù)處于完好狀態(tài)。

（二）每年對系統(tǒng)的全面檢查不少于2次，具體的檢查內(nèi)容及其要求在保證嚴(yán)格做好月檢要求的基礎(chǔ)上，還必須符合下列規(guī)定：

電氣房內(nèi)七氟丙烷自動(dòng)滅火系統(tǒng)的保護(hù)區(qū)在開口狀況方面必須符合既有的設(shè)計(jì)規(guī)定，周邊不許存在雜物堵塞人員進(jìn)出通道；滅火劑儲(chǔ)瓶房間內(nèi)的設(shè)備、滅火劑輸送管道、有關(guān)支架及吊架的固定，都必須確保牢固沒松動(dòng)；壓力軟管在外觀上不存在有變形、裂紋及老化等現(xiàn)象；滅火劑的輸送管道確保沒有損傷和堵塞現(xiàn)象；所有噴嘴的孔口必須保證沒有堵塞；檢查時(shí)，可模擬自動(dòng)啟動(dòng)試驗(yàn)一次，若發(fā)現(xiàn)有不合格項(xiàng)目，則還需再做一次模擬噴氣試驗(yàn)；用標(biāo)準(zhǔn)壓力顯示器等方法檢測儲(chǔ)瓶內(nèi)壓力和檢驗(yàn)所用的壓力顯示器的準(zhǔn)確性。

（三）本滅火系統(tǒng)必須每五年做一次全面檢查，在嚴(yán)格做好相應(yīng)的月檢及年檢的基礎(chǔ)上，還必須檢查滅火劑輸送管道系統(tǒng)的強(qiáng)度和氣密性，同時(shí)按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范拆洗重裝相應(yīng)的閥件并啟動(dòng)瓶組件，以及重新對全系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)和調(diào)試。

（四）本系統(tǒng)在發(fā)生火災(zāi)時(shí)啟動(dòng)滅火后，必須確保下列所有部件的零件都正確復(fù)位后，才能繼續(xù)使用：控制盤復(fù)位電磁閥必須更換新膜片以恢復(fù)至原來的工作狀態(tài)；重新充裝好啟動(dòng)鋼瓶里的啟動(dòng)氣體，所充裝的壓力為6MPa；把被釋放過的選擇閥重新復(fù)位；檢查單向閥可否已復(fù)位；恢復(fù)容器閥至原來的工作狀態(tài)；重新按設(shè)計(jì)要求充裝相應(yīng)的滅火劑且增壓并達(dá)到規(guī)定的壓力；凡是拆卸過的所有管路，都必須重新正確安裝。

（五）七氟丙烷自動(dòng)滅火系統(tǒng)的在使用中的注意事項(xiàng)

系統(tǒng)在安裝場所方面必須滿足如下要求：一是環(huán)境溫度為0℃～50℃，同時(shí)還應(yīng)保持干燥、通風(fēng)良好；二是空氣中不能含有易爆、導(dǎo)電塵埃以及腐蝕部件等有害物質(zhì)，否則必須采取有效措施加以保護(hù)，考慮到岸橋的作業(yè)特點(diǎn)，必須采取有效措施防止系統(tǒng)受到震動(dòng)和沖擊的影響；三是瓶組架必須用地腳螺釘緊固；四是滅火系統(tǒng)噴射滅火劑前，若岸橋上碰巧有維保等工作人員在電氣房，所有人員均需在系統(tǒng)設(shè)定的安全延時(shí)期內(nèi)撤離火情現(xiàn)場，系統(tǒng)啟動(dòng)滅火后，再次進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場時(shí)必須先啟動(dòng)風(fēng)機(jī)以排出廢氣，相應(yīng)的搶險(xiǎn)應(yīng)急人員才能進(jìn)入現(xiàn)場；五是啟動(dòng)瓶和儲(chǔ)瓶在搬動(dòng)運(yùn)輸過程中，都必須輕裝輕卸，防止倒置和碰撞，啟動(dòng)瓶和儲(chǔ)瓶還必須遠(yuǎn)離熱源；六是新膜片必須在確保由專業(yè)公司供應(yīng)的情況下才能更換及使用，切忌用未經(jīng)試驗(yàn)的膜片隨意替用；七是在日常保養(yǎng)維護(hù)、例行檢查或其他有關(guān)的周期性檢查時(shí)，必須嚴(yán)格按照操作程序，以防滅火劑生產(chǎn)誤噴；八是整個(gè)系統(tǒng)在拆裝過程中不許碰傷表面以致產(chǎn)生危險(xiǎn)并影響外觀；九是無關(guān)人員嚴(yán)禁亂摸亂動(dòng)本系統(tǒng)及其相關(guān)零部件，以防不必要的意外發(fā)生。

五、結(jié)語

鑒于全球化國際貿(mào)易的蓬勃發(fā)展以及船舶越發(fā)大型化趨勢，這對相應(yīng)貨運(yùn)船舶所停靠的大型集裝箱碼頭而言，其在裝卸作業(yè)效率和船舶周轉(zhuǎn)率的要求也越來越高，今后大型化的集裝箱岸橋必將越來越多，其所面臨的消防安全問題必將日益突出。為此，加大岸橋七氟丙烷氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)的應(yīng)用勢在必行，這也是今后的大型港機(jī)設(shè)備在消防安全方面的發(fā)展思路和方向之一。