淺談七氟丙烷氣體自動滅火系統在集裝箱岸橋電氣房的應用及其維護

摘要：本文針對集裝箱碼頭的岸邊裝卸橋電氣房在消防應急方面存在的特點及難點，通過在該設備上推用七氟丙烷氣體自動滅火系統以確保其消防安全的做法進行探討，以讓同行在同類設備上進行借鑒和配備，更好地確保港區大型港機設備的消防安全。

關鍵詞：七氟丙烷氣體；自動滅火系統；集裝箱岸橋；應用；維護

隨著國際經濟貿易的蓬勃發展，專業化集裝箱船舶順應日趨大型化，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集裝箱碼頭中最常用也是最關鍵的大型裝卸設備，其電器設備多，造價成本高，特別機器房中的電氣房，相關電器設備需要24小時不停地運轉，容易因老化而發生電路故障，從而造成過熱或短路并引發火災事故。此情況下外部消防應急力量很難及時抵達現場進行有效處理，即使外部消防力量能及時趕到火災現場，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，很難進行有效的應急處理。因此，為最終實現把岸橋電氣房中可能發生的火災消滅于萌芽狀態并確保設備安全，探討七氟丙烷自動滅火系統在岸橋上的應用及其后續維護就顯得更加迫切。

一、岸橋存在的消防安全隱患

大型專業集裝箱碼頭的生產作業量通常都比較大，其生產組織模式基本上是三班連續輪替作業，為此大型集裝箱船舶到港后，岸橋基本也是不間斷地連續運轉，高強度地運轉作業，機器房中的電氣線路發熱相對嚴重，此時需通過專門配備在電氣房里的空調來維持設備在正常的溫度環境下運行。若電氣房內的空調制冷失效，或者相關線路和電器保養不到位，過熱保護裝置失靈，這就很容易造成電氣線路的短路或者發熱和聚熱導致出現火災。雖然岸橋設計制造對電氣房有相應的質量要求，諸如電氣房的圍板應為隔熱、阻燃、鋪設橡膠絕緣毯、兩扇獨立的門、配備CO2滅火器以及空調等，設計耐熱和防火等級較高，理論上不易出現火災。但在實際運作中，不少專業化集裝箱港區的岸橋卻出現過不少火災險情，而且火災險情均發生在機器房中的電氣房內，輕則造成集裝箱岸橋停工，使得港區的生產作業效率降低，重則造成高昂的維修費用，導致直接經濟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的控制中樞，一旦發生火災則其后續維修成本較高，維修周期也較長，這會給港口企業造成重大經濟損失及嚴重后果。因此，根據上述情況和電氣房的特點，集裝箱岸橋電氣房中安裝以七氟丙烷為介質的高效、低毒、適合電氣滅火的自動滅火系統就很有必要和顯得非常重要。

三、岸橋自動滅火系統的運用

（一）岸橋電氣房的特點和自動消防系統的選用

岸橋電氣房的面積通常為20m2左右，針對電氣房內電氣設備多，電路短路造成火災的速度快，無人值守、火災撲救難度大等特點，配備高效的自動滅火系統是必需的。而鑒于七氟丙烷氣體滅火系統具有自動探測火災、自動滅火及時且效率高，滅火后不會對電氣設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作為自動消防系統的滅火介質。

（二）七氟丙烷自動滅火系統的介紹

此系統的滅火介質七氟丙烷具有如下優點：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濃度的NOAEL值是9%，且七氟丙烷的滅火設計濃度一般是小于10%，這個濃度值基本是不會危害到人體健康。利用七氟丙烷作為滅火介質，其滅火機理主要是利用七氟丙烷能惰化火災中火焰的活性。它主要適用于A類火災（固體表面火災）、B類火災（易燃液體火災，含一定量的庚烷火災）、C類火災（電氣設備火災）等類型火災的滅火。具體的應用場所和范圍主要有：電信通訊設備、電子計算機房、博物館與圖書館、昂貴的工業設備、易燃液體儲存區、應急電力設施等，也通常使用在油浸變壓器、烘干設備、噴漆生產線、大型發電機、電器老化間、船舶機艙或貨艙以及水泥生產流程中的煤粉倉等。

（三）七氟丙烷自動滅火系統的工作原理

七氟丙烷自動滅火系統有單元獨立系統和組合分配系統兩種型式，由于集裝箱岸橋的電氣房面積不大，不必進行分區設置，因此這里主要介紹單元獨立系統的型式，其工作原理如圖1：

四、七氟丙烷氣體滅火系統的應用及其維護

七氟丙烷氣體滅火系統是一種高度自動化、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，對其在應用中的日常使用和維護，要求必須由經過培訓考核合格的專人來負責，尤其是日常使用過程中的定期檢查、例行維保等。另外，在管理上還需嚴格按照相應的技術說明書，建立完善的維護保養制度，制訂清晰無誤的操作規程、建立日常的檢查維護檔案（主要包括：經過檢查人員簽名的檢查記錄、檢查中發現的問題及其處理解決情況等）。

（一）月度對系統進行例行檢查應不少于2次，且相應的檢查內容及要求必須符合下列規定：

岸橋在吊運集裝箱等貨物過程中因升降起制動頻繁、震動較大等特有情況，會在很大程度上影響著七氟丙烷自動滅火系統的使用性能。因此，必須從外觀入手定期檢查選擇閥、容器閥、儲存容器、啟動裝置、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系統上的所有部件，以確認并保障系統部件無碰撞變形及其它機械性損傷，表面無銹蝕，保護涂層完好，銘牌清晰，手動操作裝置的鉛封和安全標志完整；每個滅火劑儲瓶內滅火劑的壓力指示值都在綠色區域內；啟動瓶內氮氣的壓力指示值至少達到5MPa等狀況，確保整個自動消防滅火系統持續處于完好狀態。

（二）每年對系統的全面檢查不少于2次，具體的檢查內容及其要求在保證嚴格做好月檢要求的基礎上，還必須符合下列規定：

電氣房內七氟丙烷自動滅火系統的保護區在開口狀況方面必須符合既有的設計規定，周邊不許存在雜物堵塞人員進出通道；滅火劑儲瓶房間內的設備、滅火劑輸送管道、有關支架及吊架的固定，都必須確保牢固沒松動；壓力軟管在外觀上不存在有變形、裂紋及老化等現象；滅火劑的輸送管道確保沒有損傷和堵塞現象；所有噴嘴的孔口必須保證沒有堵塞；檢查時，可模擬自動啟動試驗一次，若發現有不合格項目，則還需再做一次模擬噴氣試驗；用標準壓力顯示器等方法檢測儲瓶內壓力和檢驗所用的壓力顯示器的準確性。

（三）本滅火系統必須每五年做一次全面檢查，在嚴格做好相應的月檢及年檢的基礎上，還必須檢查滅火劑輸送管道系統的強度和氣密性，同時按照相關的標準規范拆洗重裝相應的閥件并啟動瓶組件，以及重新對全系統進行試驗和調試。

（四）本系統在發生火災時啟動滅火后，必須確保下列所有部件的零件都正確復位后，才能繼續使用：控制盤復位電磁閥必須更換新膜片以恢復至原來的工作狀態；重新充裝好啟動鋼瓶里的啟動氣體，所充裝的壓力為6MPa；把被釋放過的選擇閥重新復位；檢查單向閥可否已復位；恢復容器閥至原來的工作狀態；重新按設計要求充裝相應的滅火劑且增壓并達到規定的壓力；凡是拆卸過的所有管路，都必須重新正確安裝。

（五）七氟丙烷自動滅火系統的在使用中的注意事項

系統在安裝場所方面必須滿足如下要求：一是環境溫度為0℃～50℃，同時還應保持干燥、通風良好；二是空氣中不能含有易爆、導電塵埃以及腐蝕部件等有害物質，否則必須采取有效措施加以保護，考慮到岸橋的作業特點，必須采取有效措施防止系統受到震動和沖擊的影響；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設定的安全延時期內撤離火情現場，系統啟動滅火后，再次進入火災現場時必須先啟動風機以排出廢氣，相應的搶險應急人員才能進入現場；五是啟動瓶和儲瓶在搬動運輸過程中，都必須輕裝輕卸，防止倒置和碰撞，啟動瓶和儲瓶還必須遠離熱源；六是新膜片必須在確保由專業公司供應的情況下才能更換及使用，切忌用未經試驗的膜片隨意替用；七是在日常保養維護、例行檢查或其他有關的周期性檢查時，必須嚴格按照操作程序，以防滅火劑生產誤噴；八是整個系統在拆裝過程中不許碰傷表面以致產生危險并影響外觀；九是無關人員嚴禁亂摸亂動本系統及其相關零部件，以防不必要的意外發生。

五、結語

鑒于全球化國際貿易的蓬勃發展以及船舶越發大型化趨勢，這對相應貨運船舶所停靠的大型集裝箱碼頭而言，其在裝卸作業效率和船舶周轉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滅火系統的應用勢在必行，這也是今后的大型港機設備在消防安全方面的發展思路和方向之一。

參考文獻：

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中華人民共和國公安部.建筑設計防火規范（GB50016-2014）[S].北京：中國計劃出版社，2015，（03）.