港口設備防火設計淺析

顧良

（上海振華重工港機通用裝備有限公司，上海 200125）

伴隨著我國經濟的發展，港口的發展也在加速進行，港口企業的重大目標就是提高大型港口設備的作業效率，因為大型港口設備更加適合港口企業裝載貨物的實際需要，很多港口企業都選擇這種設備作為主要的生產工具。隨著大型港口設備的生產，安全上的問題越來越被重視。大型港口設備一般價格都較高，如卸船機達到了數千萬元，當一旦有火災事故發生時，就會發生無法彌補的直接和間接地經濟損失。設備的損壞造成了碼頭企業的直接經濟損失。設備的損壞對碼頭作業進程的拖延，以及貨船等的延誤，都會給碼頭企業造成間接經濟損害，而且損害比直接經濟損失大。在這種情況下，大型港口設備的消防安全問題就需要引起港口設備設計者的足夠重視。

1 大型港口設備的防火設計現狀

當前，我國的消防安全規定或者規范并沒有明確對大型港口設備做出要求，當地質監局都會根據以往的工作經驗根據每個港口的實際情況不同進行管理，提出不同的要求，所以滅火方式的選用也都有所不同。以前，在港口設備的設計上，都要求在港口的大型設備上裝有滅火器，這是港口設備火災設計的主要方面，但是在實際應用中發現，此效果并不十分明顯。港口設備的生產廠家開始探究應該如何對港口設備的火災系統進行設計才能保障港口設備的安全，如何選用滅火的措施或者滅火系統才能夠更好的保護港口設備和人身的安全，減少火災帶來的危害。

2 大型港口設備的火災事故的起火部位和火災原因分析

大型港口設備的火災事故分析后有如下特點：電氣房是大多數的起火點，是經常發生火災的地方，而且發生火災的原因較為單一，都是屬于電氣火災。

2.1 港口設備的起火部位分析

大多數港口設備火災的起火點位置都在電氣房，例如2010年、2016年的大型港口設備的火災事故，發生火災的的部位是相同的，就是電氣房。因為電氣房是整臺港口設備的電氣重要部件，在大型港口設備的運行之中占有非常重要的作用，可以這樣說，電氣房是港口設備的核心。特別電氣房的內部安裝了很多的變頻器和配電柜，整機的電纜都連接到此處，所以很多火災事故都在這里發生。而且港口設備的電氣房一般比較密閉，需要一個無塵的環境，一般維護巡檢人員很少去。比如卸船機，卸船機的電氣房位于上橫梁的上部，離地面有50米左右。一般卸船機司機在作業過程中不需要到電氣房操作，大多數情況都是屬于無人值班的狀態。如果碼頭作業緊張的情況下，維護巡檢人員的時間和次數就會打折。在只有維護巡檢人員檢查電氣房的這種模式下，這就導致了一旦有火災的發生，并不能在第一時間得知消息。由此可知，港口設備的電氣房不僅僅是設備運行的大腦，也是火災不斷出現的重要發生地。

2.2 港口設備的火災原因分析

從這些年在港口設備的火災事故中可以看出，發生在大型港口設備上的火災大多數都是屬于電氣火災，都是由于因為設備的電氣線路的安裝不當或者港口企業的使用維護不當造成的火災，這些火災的原因分析下來都有一個共同的特點就是電氣線路的短路和電氣線路的不良接觸。

（1）電氣線路的短路。電氣線路的短路能夠引起火災，是因為根據短路的概念，電氣線路的短路會在極短的時間內引起電流的急劇增大。電流大小和發熱量又有關系，急劇增大的電流在短時間內引起巨大的熱量，這個巨大的熱量使電纜的絕緣層破壞，引起電氣元件的燃燒，造成火災。例如，某港口的大型設備因為線路老化，維護人員工作不到位，電氣柜中的飛線太多，港口設備在一個長期處于港口鹽霧天氣和振動環境的影響下，出現線路老化和松動，一根控制柜中飛線松動，搭接在另外一個線上，引起短路，打火，燃燒附近易燃和可燃物質，引起火災。

（2）電氣線路的不良接觸。電氣線路的不良接觸是電氣線路接頭由于各種原因造成的不良連接造成的接觸電阻的故障。當出現電氣線路的不良接觸時，可能引起打火，燃燒附件的電氣元件和可燃物，引起火災事故。電氣線路接觸不良可能是因為港口特有的鹽霧氣侯導致導線接觸面被腐蝕，也可能是因為導線銅接頭的螺絲因為機器的振動有所松動，而這些接觸點在維護保養中沒有被檢查出來。例如，某港口大型設備在發生火災后的事故分析中發現，起火點就是電氣配電柜中的電氣接頭，因為銅接頭的松動，引起打火后才發生的火災。這種情況大多數發生在使用年限較長的機械設備上，而維護保養人員在例行檢查中沒有檢查出電氣接頭因為松動，緊固劃線已經發成了偏移。

3 港口設備的防火設計分析

港口設備的防火設計，一直是設計的一部分。有些港口設備的防火設計比較簡單，在港口設備的重要區域安裝滅火器，通過設備的巡檢人員去確認火災，再通過滅火器去滅火。這樣的方式，有時候等巡檢人員發現并確認火災時，電氣設備和線路已經完全被摧毀，并不能在火災發生的第一時間發現問題。隨著人們越來越重視港口設備的消防安全，設備的火災報警系統的建立成了港口設備電氣設計中的一個重要部分。以下針對港口設備發生火災的特性，對港口設備廠家適宜選用哪種火災控制器，火災探測器，哪種滅火系統，哪些輔助防火措施，進行分析。

關于火災控制器的選用，在很多年前的設計中，并沒有火災控制器這個設備，都是探測器直接連接到港口設備的PLC，由港口設備的PLC發出報警。隨著人們越來越重視港口設備的火災安全，現在的電氣設計中都使用獨立的火災控制器。使用獨立火災控制器的好處是當發生火災的時候，獨立控制器能夠馬上通知設備PLC切斷設備電源，關閉空調，同時還能繼續發出報警信號。切斷設備電源和關閉空調能使火災不要快速蔓延。在火災控制器安裝的選擇上，應該把火災控制器放在火災經常發生的電氣房外，如機房，不能把火災控制器安裝在電氣房內。因為如果火災高發處電氣房發生火災，要保證火災控制器不在火災的范圍內。

關于用在港口設備上的火災探測器，感溫探測器和感煙探測器是常用的設計選擇，這兩種探測器在設計和使用中都較為常見。在火災探測器的范圍上，根據生產廠家的樣本，感煙探測器的探測范圍要比感溫探測器大，也就是說相同的電氣房面積，感溫探測器的數量要比感煙探測器要多。在電氣房內的火災探測器的安裝上，感煙和感溫這兩種探測器都應該避開電氣房頂上空調的吹風口，如果安裝位置正好在空調的吹風口處，會影響探測的及時性和效果，做不到火災的及時報警。在探測器的設計選型中還應該注意，電氣房機械設計的結構和電氣柜的擺放，在機械結構中應該注意電氣房頂是否有梁，如果有梁的話，梁的兩側都應該有探測器，因為頂部有梁的結構會造成煙霧被隔斷，不能做到及時報警。電氣柜一般高度都比較高，和圖書館的書柜有點類似，如果柜子的擺放是多排的話，探測器的使用范圍應該根據規定乘以系數使用。

結合港口設備的特點，設備上選用的滅火系統根據滅火方式的不同，使用的滅火介質也會不同，一般可以分為噴水滅火系統、氣體滅火系統、泡沫滅火系統等幾種。在港口設備的電氣房中有大量的變頻器和配電柜，這些設備一般都是進口，比較昂貴。如果在防火設計中使用噴水滅火系統和泡沫滅火系統，電氣設備被水浸過或者被泡沫浸過，都會使這些電氣設備全部壞掉，不能再使用。如果發生小范圍的火災或者火災探測器誤報警，就會白白損失這些電氣設備。所以氣體滅火系統在港口設備的消防設計中應用廣泛，不用擔心探測器誤動作所產生的后果，也不用擔心一旦電氣房發生火災，整個電氣房的電氣設備全部需要更換的問題。根據上面的分析，再結合港口設備的特點，使用氣體滅火系統作為消防系統是一種比較可行的，也是比較經濟的選擇。

在設備電纜的選型上，如果有些港口特別重視消防安全，可以使用阻燃型的電纜，阻燃型的電纜可以在一定程度上防止火災的快速蔓延，可以作為一種輔助方法。

在電氣房、機房和司機室安裝攝像頭，并通過聯網的方式傳輸到碼頭中控室，一旦發生火災，中控室可以第一時間知道。在港口設備上安裝視頻監控系統，在一定程度和范圍上可以被當做是消防安全的一種輔助設計。

綜上所述，電氣房作為大型港口設備火災經常發生地，其自動滅火系統的選用，應該選用的是一整套的火災報警和滅火系統，由獨立的火災報警控制器加上火災探測器再加上氣體滅火設備等。這套系統可行性比較高，并且比較經濟，在港口設備上應用廣泛。

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