港口岸橋電氣房溫控和滅火系統優化研究

郭元海

（廈門海隆碼頭有限公司，福建廈門 361012）

0 引言

港口岸橋電氣房由于保有電氣設備數量龐大、安裝位置多、操作復雜，尤其是電氣房內的控制系統部分存在安裝方式不合理、電氣線路長、接線方法不規范等問題，已經成為影響港口岸橋安全性、可靠性、維護性的重要因素。因此，對電氣房相關設備做好溫控和滅火系統隱患排查及優化工作，不僅是確保港口岸橋安全、提高港口岸橋可靠性和穩定性的關鍵措施之一，也是保障港口岸橋長期穩定運行、降低維修成本等方面急待解決的問題。

1 現有港口岸橋溫控和滅火系統存在的問題

當前電氣房的溫控和滅火系統主要包括溫控箱和探測器兩大部分，在港口岸橋電氣房溫控箱中有自動、溫度檢測及報警裝置3 種方式。手動方式是指由操作員手動操作溫控卡，通過手持式溫控卡在電氣房內進行溫度檢測。一般情況下，當操作者對電氣設備進行操作時會被要求將當前狀態轉換為對應溫度信號。而在實際應用過程中，經常會遇到需要人工控制的情況。尤其是在日常使用過程中，很多時候操作工發現電氣房內溫度過高，又無法通過操作改變溫度時，會按程序向控制室報警。但是如果操作者不按照上述步驟進行及時排查和處理，可能會出現無法正常控制、異常狀態頻繁發生等現象。所以，電氣房溫控系統的問題直接影響著港口岸橋的使用安全和性能表現。

1.1 對電氣設備和線路要求高

在港口岸橋使用過程中，大多情況下都是依靠電氣設備驅動的電氣房所需的電氣設備包括電源配電箱、接線盒等。配電箱內所需電源和用電負荷量較大，而且配電箱內所用電路均為金屬材料制成，導致電氣設備對線路的要求較高。雖然在實際生產中使用這些電氣設備和線路成本并不高，但是電氣線路使用年限較長，一般情況下需要進行定期檢修保養。所以電氣房內電氣設備和線路質量參差不齊，如果電氣房線路質量不好，容易造成電氣設備和電氣線路頻繁故障，無法保證用電安全，很容易引發安全事故[1]。

1.2 報警裝置不合理

從實際應用情況來看，電氣房報警裝置不合理導致的故障和事故頻率較高。出現此類問題主要是由于一些操作者沒有及時發現并處理報警裝置與系統的不匹配所致。如果操作者在操作過程中發現電氣房內溫度過高，但卻沒有按程序向控制室反映，而將報警誤認為是電氣房內部溫度傳感器故障引發的。當操作者重新啟動溫控箱后溫控箱又恢復正常狀態，溫控卡發出的報警信號被操作人員忽視。所以對于一些電氣房操作人員來說，可能只有等到設備故障和事故之后才會采取措施進行處理。因此，操作人員如果不能夠及時發現并上報處理問題，很可能會引起火災事故。

1.3 維護保養不及時、不到位

當前大部分岸橋維護人員對維護保養較為重視，但是往往忽視了維護保養對港灣岸橋正常運行的重要性。一方面，隨著港口岸橋設備使用時間的加長，其部件內部會積累灰塵、油污、泥漿等垃圾，在日常檢查中會發現一些設備的部件沒有及時清理干凈，導致電氣房內油垢、積碳過多，影響硬件性能和正常使用。另一方面，隨著港灣岸橋技術水平的不斷提升，岸橋車輛零部件的使用壽命也明顯延長，所以在日常工作中應加大維護保養的力度。特別是對于一些關鍵部位，如電機、風扇等，需要及時進行定期保養，以保證岸橋組內動力運轉。但是在實際應用中，一些企業對電氣房的日常維護保養不夠重視，造成電氣房內衛生環境差、電線老化、線路板老化嚴重等問題。

2 港口岸橋電氣房溫控和滅火系統設計方案

2.1 岸橋自動滅火系統的運用

2.1.1 岸橋電氣房的特點和自動消防系統的選用

岸橋電氣房一般占地約20 m2，由于電氣化裝置多，線路短路引起火災具有蔓延迅速、火災撲救困難等特點，必須配置高效率的自動消防系統。而鑒于七氟丙烷燃氣滅火裝置具備自動探測火災、自動滅火、高效、滅火后不會損壞電氣元件等特點，因此適用于在較為封閉的電源室中進行滅火。

2.1.2 七氟丙烷自動滅火系統

此系統的滅火介質七氟丙烷具有如下優點：①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，是潔凈性最好的環保型滅火劑氣體；②對人體健康影響低，因該氣體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小于10%，基本不會危害到人體健康[1]。

七氟丙烷用作滅火介質的原理是，七氟丙烷在火中的惰性為主。其主要應用于A 類火災（表面固態）、B 類（液態可燃性火焰、含有一定數量的庚烷）、C 類（電氣類）火災，具體用途包括通信設備、電子計算機房、博物館和圖書館、昂貴工業設備、易燃液體儲存區、應急電源設施，還經常用于浸油變壓器、干燥設備、噴漆生產線、大型發電機、電器老化間、船舶機艙或倉庫、水泥生產流程中的煤粉倉庫等位置的滅火。

2.1.3 七氟丙烷自動滅火系統的工作原理

七氟丙烷消防系統分為單體分離和組合式兩種類型，因為岸橋的電力機房占地較小，無需進行分區布置，因此這里主要介紹單元獨立系統的形式，其工作原理如圖1 所示。

圖1 七氟丙烷單元獨立系統原理

2.2 岸橋電氣房溫控系統的運用

2.2.1 程序分析

2.2.1.1 電氣房溫度控制

當電氣房的溫度較高時，根據邏輯運算輸出控制箱的聯鎖變數。在電氣房溫度感應器啟動后，系統會發出“控制關閉”的報警，導致快速運行的裝置突然停機，給機器和人員帶來危害。

2.2.1.2 控制盒故障聯鎖功能

控制盒故障聯鎖功能如圖2 所示。

圖2 控制盒故障聯鎖功能

2.2.2 改造方案

3、4 號泊位副機柜設有溫控報警器，可保證電氣柜在超溫狀態下仍能正常工作。為對電氣機房溫度進行監測與控制，對其進行冷卻監測。

增加1 個溫度感應器，設置報警閾值為35 ℃。當空調器不能冷卻或關閉時，通過1 號溫度感應器來發送警報。當空調器不能冷卻或關閉時，解除該程序中的控制箱電源突發中斷。增設提升裝置速度限制，設置最高速度為30%。

2.2.3 程序優化

2.2.3.1 超溫時的程序聯鎖邏輯

將聯鎖邏輯寫到Vs1To4 的第1 頁面，若升降車運行時溫度感應器啟動，則無速度限制。若舉升降機和推進器均不工作，在下一次升降機時僅對其速度進行限制（圖3）。

圖3 超溫時的程序聯鎖邏輯

2.2.3.2 超溫時的機構限速功能

在主Hoist 程式Reference 部分的第1 頁中，gv_Ventilation－System.VS1 電子HouseTempHigh 全局變量和gv_Parameters.Hoist.Hoist.VS1EHouseTempNOTOkSpeed_perc 全部局參數被引用到SpeedLimitation_1 的函數模塊。在gv_VentilationSystem.VS1 電子HouseTempHigh 為0 時，選取gv_Parameters.Hoist.VS1EHouseTempNOTOkSpeed_perc 為30%。然后，通過功能模塊的邏輯控制器來限制提升速度[3]。

2.2.4 改造效果

在起升時，溫度感應器不受速度限制。僅在提升設備全部停穩后，在下一次提升時，對提升速度進行限制。當溫度感應器啟動時，控制箱不會被切斷。在上升時速度受限制，不會成劇烈的搖擺。在橋吊工作中，及時電力機房溫度過高，控制箱也不會突然停電，保證了設備的正常使用。應注意，當人工調整溫控開關時，感應器的工作狀態與實際環境的不同。因此，在實際操作中應視實際情況而定，不能簡單地將溫度感應器切換至35 ℃。

3 港口岸橋電氣房溫控和滅火系統維護策略

3.1 港口岸橋滅火系統維護

（1）維護對象：七氟丙烷滅火系統及水過濾器等過濾裝置。

（2）維護頻次：每周對七氟丙烷滅火系統進行一次常規維護。

（3）維護內容：更換、清除防護氣體及滅火劑。

（4）維護措施：在每日巡查保護氣體儲存瓶的密封情況時，需要對儲存瓶進行全面檢修或者更換[4]。儲存瓶的檢修必須由有資質的單位進行。在定期檢查防護氣體儲存瓶后應由技術部門出具檢驗報告，如檢驗不合格應及時進行維修或更換或補充，儲存瓶的維護更換周期為2 年。儲存瓶的維護根據使用要求隨時進行更換（必須保證鋼瓶在儲存過程中不受腐蝕）。對儲瓶經常進行巡視檢查時要求保持瓶內氣體儲存情況良好。每日巡檢維護時必須保證鋼瓶儲存氣質量良好。

3.2 港口岸橋電氣房溫控維護

3.2.1 電氣保護裝置

電氣保護裝置是電氣控制系統的核心，電氣保護裝置是保護電氣控制系統正常運行的基本保障。電氣保護裝置要經常檢查其是否完好，并能正確地操作和安裝。此外，還要保證自動動作的準確度，對不帶自動動作功能的電氣部分，要定期進行檢測以防止誤動作；對帶保護的電氣元件，要進行定期檢驗以保證正常運行[5]。

3.2.2 電氣檢測

電氣檢測是電氣控制系統維護中非常重要的一項工作，以發現設備上存在的缺陷與隱患并進行維修，確保設備正常運行。通常有以下方法：①定期對電氣控制系統進行電氣檢測，一般應每年檢測一次；②對電氣控制系統中的重點部位進行定期檢測；③檢查電氣控制系統中所有設備的絕緣電阻；④用電氣測試儀對每臺設備的所有電氣系統進行測量；⑤檢查電氣系統是否有絕緣擊穿的現象；⑥檢查電氣系統是否存在電氣隱患；⑦檢查電氣系統中有無有過熱現象。如果存在上述故障現象，時應及時維修處理。

4 結束語

隨著港口岸橋設備的不斷發展，岸橋電氣房的溫度控制、滅火系統已成為重要研究內容。港口岸橋電氣房是港口岸橋設備的重要組成部分，具有設備多、類型復雜、功能多變、使用頻率高等特點，需要在安裝使用前進行科學設計，才能確保設備在使用過程中不發生故障，進而確保設備能夠正常運轉，從而提高其運行效率。