危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場(chǎng)大型裝卸設(shè)備智能防火系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

繆強(qiáng) 李勇亮 梁超

在高溫和干燥季節(jié)，大型裝卸設(shè)備自燃事故時(shí)有發(fā)生。此類事故如果發(fā)生在危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場(chǎng)，很容易引發(fā)嚴(yán)重火災(zāi)，進(jìn)而造成重大人身傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。本文分析大型裝卸設(shè)備自燃的主要原因，研發(fā)危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場(chǎng)大型裝卸設(shè)備智能防火系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、預(yù)警、消防三位一體，從而有效預(yù)防危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場(chǎng)大型裝卸設(shè)備自燃事故，確保危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場(chǎng)作業(yè)安全。

1 大型裝卸設(shè)備自燃的主要原因

從近年來上港集團(tuán)物流有限公司大型裝卸設(shè)備發(fā)生的自燃事故來看，發(fā)動(dòng)機(jī)艙電氣線路故障引發(fā)的自燃事故約占70%，是導(dǎo)致大型裝卸設(shè)備自燃的主要原因。

（1）線路過熱 在正常情況下，電線能夠承受滿負(fù)荷工況，其溫度在允許的范圍內(nèi)，使電氣線路能

夠正常工作;而在短路、過載等情況下，電流大幅增加，電線溫度急劇上升，導(dǎo)致絕緣層被燒毀，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。

（2）線路老化 發(fā)動(dòng)機(jī)艙的高溫環(huán)境和滿負(fù)荷工況容易加速電線絕緣層老化，使絕緣層失去對(duì)電線的絕緣保護(hù)作用，導(dǎo)致線路短路，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。

（3）線路磨損 發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)電氣線路復(fù)雜，各種電線可能受機(jī)械振動(dòng)或其他外力的影響而相互摩擦，導(dǎo)致絕緣層磨損，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。

2 危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場(chǎng)大型裝卸設(shè)備智能防火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 監(jiān)測(cè)對(duì)象

（1）電流 選用CM1可編程電流顯示器，監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的電瓶充電電流、電瓶工作電流和啟動(dòng)電機(jī)電流等。CM1可編程電流顯示器具有測(cè)量精度高、測(cè)量范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，并且對(duì)測(cè)量結(jié)果的最大值有記憶功能。

（2）集束電纜溫度 選用KSD301溫度開關(guān)，監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)靠近發(fā)動(dòng)機(jī)、氣缸、排氣管、啟動(dòng)電機(jī)的集束電纜的溫度。KSD301溫度開關(guān)具有性能穩(wěn)定、精度高、體積小、質(zhì)量輕、壽命長(zhǎng)、對(duì)無線電干擾小等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

（3）明火 在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)鋪設(shè)導(dǎo)火線，作為對(duì)電流監(jiān)測(cè)和集束電纜溫度監(jiān)測(cè)的補(bǔ)充。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)有明火產(chǎn)生時(shí)，導(dǎo)火線即被點(diǎn)燃，聲光報(bào)警裝置和滅火器啟動(dòng)，電門切斷。

2.2 系統(tǒng)功能

邏輯控制單元實(shí)時(shí)處理接收到的電流數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的電流報(bào)警參數(shù)和溫度報(bào)警參數(shù)，依次分別啟動(dòng)聲光報(bào)警程序、滅火器工作程序和切斷電門程序;如果發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)有明火，則通過點(diǎn)燃導(dǎo)火線啟動(dòng)聲光報(bào)警裝置和滅火器，并切斷電門。系統(tǒng)具體功能如下。

（1）在設(shè)備操作室內(nèi)設(shè)置安全按鈕（消防按鈕），供操作人員手動(dòng)啟動(dòng)聲光報(bào)警、滅火、切斷電門、發(fā)送火災(zāi)信息等功能。

（2）在設(shè)備操作室內(nèi)設(shè)置緊急啟動(dòng)按鈕，用于系統(tǒng)測(cè)試和檢修。

（3）監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的電流，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)啟動(dòng)聲光報(bào)警、滅火、切斷電門等功能。

（4）監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)集束電纜溫度，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)啟動(dòng)聲光報(bào)警、滅火、切斷電門等功能。

（5）如果發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)有明火，則通過點(diǎn)燃導(dǎo)火線啟動(dòng)聲光報(bào)警、滅火、切斷電門等功能。

（6）溫度、電流、滅火器工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至中央控制室，用于數(shù)據(jù)分析和隱患排查，并為檢修工作提供依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)防為主、防消結(jié)合，把火災(zāi)隱患消滅在萌芽狀態(tài)。

3 危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場(chǎng)大型裝卸設(shè)備智能防火系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

在硬件方面：除上文提及的用于監(jiān)測(cè)溫度和電流的裝置外，還設(shè)計(jì)了智能控制箱、滅火啟動(dòng)報(bào)警開關(guān)和聲光報(bào)警器等;為保證系統(tǒng)能夠在惡劣的工況下穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)智能控制箱和溫度傳感器實(shí)施防水測(cè)試，對(duì)電流互感器實(shí)施耐高溫測(cè)試，對(duì)線纜實(shí)施耐磨和耐高溫測(cè)試，測(cè)試結(jié)果良好。在軟件方面：優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行界面及歷史數(shù)據(jù)調(diào)用和分析功能。系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用達(dá)到預(yù)期效果，為危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場(chǎng)大型裝卸設(shè)備火災(zāi)防范提供了新思路。

（編輯：張敏 收稿日期：2019-01-15）