港口高大机械的防火管理

■ 田茂德

港口高大机械是现代化港口生产中不可或缺的设备，这些大型机械造价高、火灾危险性高、扑救难度大。因此，在高大机械的日常管理中，采取有效措施预防火灾发生，有着极其重要的意义。笔者根据从事消防监督工作经验，对高大机械的性质、特点等进行分析，提出了火灾预防的相关措施及建议。

一、港口高大机械的界定

经查阅相关资料发现，目前国家尚未对高大机械作出明确界定，能够作为参考的仅有两部分资料：

1．交通部2003年3号令《港口大型机械防阵风防台风管理规定》，其中规定：港口大型机械是指门座起重机、岸边集装箱起重机、吸粮机、轨道式龙门起重机、装（卸）船机、轮胎式集装箱龙门起重机、斗轮堆取料机、露天固定带式输送机、轮胎起重机（25吨级及以上）和输油臂等。但此处界定的是“大型机械”，而并非“高大机械”。 笔者认为大型机械的概念应当比高大机械略为宽泛一些，高大机械应当属于高度达到一定程度的大型机械。

2．根据青岛港的企业标准《青岛港口高大机械消防设施配备管理标准》（Q/QGG 010109—2012）对港口高大机械的界定：主要是指港区内的集装箱桥吊、矿石卸船机、门机、装船机、装车机、堆取料机、取料机、堆料机等装卸机械。

以上资料使用的均是列举法，除轮胎起重机有25 t的说法外，没有对机械高度和吨位作出界定。综合以上资料，鉴于消防研究需要，本文描述的高大机械主要是指：机房或操作室等要害部位距离地面在10 m以上的大型机械。此处的10 m，主要指消防水枪最大扑救高处火灾有效射程（参考19 mm直流水枪在0.2 ～ 0.7 MPa工作压力范围内45°射击高处火灾的有效高度）。部分港口高大机械重点部位相对于地面的标高见表1。

表1 高大机械重点部位距离地面高度

二、高大机械的结构特点

1．框架。港口机械主要向大型化、标准化、专用化、自动化方向发展，更加注重工作安全性和环保性。主要有起升、变幅、回旋、运行等4个机构。金属结构作为骨架，起支撑传载作用，与驱动、控制、照明组成一个整体。

2．功能室。主要是机房和驾驶室，机房是高大机械的动力来源，是心脏部位；驾驶室是机械操作人员的主要工作场所，必须保证人员安全。

3．输送带。根据作业要求，有些类型的高大机械配备有输送带，如堆取料机等。根据工艺流程的不同，输送带的长度不同，有的机械只配有十几米输送带，有的机械输送带长达数十千米。这些输送带一旦发生火灾，燃烧快、蔓延迅速。在使用过程中，易磨损，输送粉状物料易扬尘，具有一定火灾危险性。

4．驱动装置。主要有电力驱动和内燃机驱动两种。电力驱动传动系统简单，操作维修方便；内燃机驱动，主要用于流动式起重机上。

三、港口高大机械火灾危险性

1．用电量大。大型装卸机械用电量大，以青岛港20万吨级矿石码头2 500 t/h抓斗卸船机为例，其额定卸率为2 500 t/h，最大卸率可达3 125 t/h ，装机总功率约3 000 kW。大车行走机构电动机功率11kW×24组，司机室电动机功率1.1 kW，挡料板机构电动机功率35kW，振动给料机功率15 kW，起升、开闭机构、小车牵引机构电动机功率480 kW×4 组。其内部除了装有大功率动力设备外，还配有空调器等生活用电设备。大型装卸机械一般都分别设有操作室、电气间、电机房等，有的电气间内配电柜多达数十台，有的装机总功率几千千瓦，电压近万伏，巨大的用电量，复杂的电器设备，具有潜在火灾危险性。

2．潮湿。大型装卸机械处于港口的特殊环境，空气比较潮湿，如6 ～ 8月青岛的相对空气湿度一般都在80 %以上，最高湿度可达95 %。装卸机械作业要依靠电力、电器设备，这些积灰或老化的设备一旦受潮，易漏电打火。

3．易摩擦。装卸机械升降、行走、旋转等部位摩擦频繁。机械在运行、转动过程中会产生摩擦力，这种摩擦力会因机械故障或润滑不利而加大，摩擦过程中机械能转变成热能，摩擦发出的火花通常能点燃沉积的可燃粉尘、棉花等松散的易燃物质。

4．电阻大。大型机械上的电缆之间或电缆与设备之间的连接点，由于长期震动，使接头松动造成接触电阻过大，导致电缆绝缘层发热、老化，一旦接触可燃物就会产生火灾。

5．油路渗油。大型机械的液压系统、柴油发动机等部位老化后出现渗漏油现象，渗漏在设备上的油由于清理不及时，遇到隔离保护层排烟管的高温部位或明火时就有可能引起火灾。

6．保温材料易燃。目前高大机械机房夹板内保温材料大多使用聚氨酯泡沫，属于易燃材料，发生火灾后蔓延速度快，燃烧产物毒性大，极易造成重大财产损失和人员伤亡。

四、高大机械使用中存在的问题

1．作业人员安全意识薄弱。高大机械属于特种设备，按照《中华人民共和国安全生产法》第十七条规定，操作人员必须具有专业的安全知识，经过培训，取得相应资格，持证上岗。然而，在实际工作中，部分人员并未取得相应资格，安全意识淡薄，对高大机械的安全性能不够了解，出现违章操作，违章指挥等，存在较大安全隐患。

2．设备维修保养不到位。日常维护主要集中在料斗、缆绳和油路，设备电气线路由于隐蔽布置，日常检查不方便，维修保养往往会忽视。

3．消防设施、器材缺乏维护。以皮带传送机为例，灭火器、固定式消防设施基本都是露天设置，经过常年的风吹日晒和粉尘的侵蚀，加上维护保养不及时，造成灭火器的失效、固定消防设施的失灵。

4．明火作业危险性大、巡检制度不落实。现场明火作业一般使用电焊或气焊，焊渣温度可达到近千度，操作不慎或是安全措施不到位极易引燃周围可燃物，酿成火灾。

5．操作不当引发高压管爆裂。液压传动是高大机械上主要的机械传动，采用油液作为工作介质，体积小，重量轻，应用十分广泛。如果操作不当造成液压油泄露或发生高压管爆裂，喷溅到高温部位，易引起大面积火灾发生。

五、加强港口高大机械消防管理的措施

1．安全用电。经常清除电气设施的灰尘，开关箱、控制柜以及配电柜应防止积尘，保持电气设施清洁。老式机械的电动机接触器上的灭弧罩应完好无损，绝缘良好。触头的接触面要平，要经常检查电动机滑环上的电刷，如有磨损应及时调整。

2．维修保养后及时清理可燃物。大型机械的机房地面上要保持清洁无油垢、无废纸、无棉纱等可燃物，对于使用后的棉纱等可燃物要及时清除，干净的棉纱应放在有盖的金属容器内。

3．机械上含有润滑油、液压油、机油等重点部位应定期检查。如齿轮箱要保持密封，发现漏油要及时处理。轴承转动部位要保持润滑良好。操作室及机房内不得使用可燃、易燃材料进行间隔、装饰。不宜存放更衣箱，严禁吸烟，禁止违章动用明火及违章使用电暖器。

4．完善消防安全管理制度。各单位要落实消防安全责任制，确定高大机械的主要责任人和日常岗位管理责任人，制定本单位高大机械的消防安全制度、消防安全操作规程，定期开展高大机械灭火和应急疏散预案。

5．加强对高大机械操作人员的消防教育和安全培训。要定期对高大机械作业人员进行消防安全培训，提高他们熟练运用和掌握“四个能力”，以有效预防火灾发生，发生险情时可以从容应对。

6．加强高大机械固定消防设施的维修、保养。消防器材检测应当依法由具有相应资质等级的单位实施。如果有安装固定灭火设施则每年至少进行一次检测，并将检测报告报送公安消防部门备案。

六、加强高大机械防火的几点建议

1．在高大机械上安装消防竖管。

高大机械设备发生火灾时扑救十分困难，机房距离地面数十米，高喷消防车受海边风大的影响，也很难有效地将水柱喷射到着火部位，仅能起到外部冷却作用，消灭不了内部火灾。若架设水带灭火，则需消防员负重登梯灭火，垂直分层铺设水带，耗时长，水带不易固定，对消防员有较大的危险性。其次，铺设50 m水带，对消防水罐车出水口处水带承压能力也是不小的考验，经过多次演练发现，普通水带很难承受水锤压力，多次出现爆裂现象。如果安装消防竖管，作为高大机械的半固定消防设施，发生火灾时，通过消防车连接水带，通过消防竖管加压送水，增加安全系数，能为成功扑灭火灾、降低财产损失赢得时间。

2．增设自动报警及灭火措施。

扑灭火情的最佳时间是在火灾发生的初级阶段，发现及时并迅速采取措施，完全可以控制火灾的发生，避免不必要的损失。因此，港口高大机械安装火灾自动报警系统和自动灭火系统，是解决以上问题的最佳选择，它可以第一时间发现火灾并立即作出最有利的扑救，进而有效地防止火灾的蔓延，最大程度地减少火灾损失。

高大机械的消防思路应同高层建筑一样，主要靠自身的灭火系统扑灭火灾。同高层建筑火灾相比，高大机械发生火灾时人员伤亡的概率很低，但是高大机械作为港口的主要生产力量，同样是消防安全的重点部位。市场上气体灭火产品种类繁多，鱼龙混杂，气溶胶等新兴产品还缺乏实践的检验，加之资金问题和影响港口生产等因素，部分港口也仅是以部分高大机械作为试点使用。

以一台卸船机电气室安装七氟丙烷灭火系统为例。电气室体积为82 m3，安装费、材料费加一年维修保养费共计28 000元。同一台卸船机造价6 000万元相比，消防投入比为1/2 000。同高层建筑设置消防水泵、自动灭火设施相比较，高大机械在消防安全上投入还是非常少的。

3．涂敷防火涂料，增强钢结构在火灾时中的承载能力。钢材虽为不燃烧材料，但不耐火。随着钢材温度的升高，其强度和钢度都迅速降低。当温度达到600 ℃时，普通钢结构的屈服强度下降到常温的30 %以下。因此，没有防火保护层的钢结构在火灾下的升温非常快，一般不会超过15 min，温度就会超过600 ℃，对应的结构基本上丧失承载能力。我国目前关于结构构件的耐火极限的划分是以楼板为基准的。耐火等级为一级的建筑楼板的耐火极限为1.5 h，二级为1 h，三级为0.5 h，四级为0.25 h。梁、柱等承重构件在耐火极限上又进一步提高。因此借鉴《建筑设计防火规范》将高大机械的耐火等级定位达到楼板的二级耐火等级1 h采用薄涂型或厚涂型钢结构防火涂料做保护层，在火灾反生后，消防部队有充足的时间展开灭火救援工作，确保机械、操作人员和码头的安全。

4．要统一标准，规范管理，制定高大机械安装自报、自动灭火系统规范性文件，为此建议：

（1）为了统一标准，规范管理，国家行业部门在制定高大机械的设计标准和技术规范等国标、行标时，应将自动报警和自动灭火系统以及消防竖管等半固定灭火设备作为高大机械的标准配备，并以强制性条文进行推广。确保高大机械上都强制安装消防竖管、自动报警及灭火设施。

（2）建议国家在行业规范中针对高大机械机房以及操作室的保温材料的使用，严格规范，禁止使用易燃保温材料，最好参照建筑材料标准制定要求。

（3）建议国家相关部门出台有关规定，加强高大机械的制造监督，提高产品质量。