港口设备防火设计浅析

顾良

（上海振华重工港机通用装备有限公司，上海 200125）

伴随着我国经济的发展，港口的发展也在加速进行，港口企业的重大目标就是提高大型港口设备的作业效率，因为大型港口设备更加适合港口企业装载货物的实际需要，很多港口企业都选择这种设备作为主要的生产工具。随着大型港口设备的生产，安全上的问题越来越被重视。大型港口设备一般价格都较高，如卸船机达到了数千万元，当一旦有火灾事故发生时，就会发生无法弥补的直接和间接地经济损失。设备的损坏造成了码头企业的直接经济损失。设备的损坏对码头作业进程的拖延，以及货船等的延误，都会给码头企业造成间接经济损害，而且损害比直接经济损失大。在这种情况下，大型港口设备的消防安全问题就需要引起港口设备设计者的足够重视。

1 大型港口设备的防火设计现状

当前，我国的消防安全规定或者规范并没有明确对大型港口设备做出要求，当地质监局都会根据以往的工作经验根据每个港口的实际情况不同进行管理，提出不同的要求，所以灭火方式的选用也都有所不同。以前，在港口设备的设计上，都要求在港口的大型设备上装有灭火器，这是港口设备火灾设计的主要方面，但是在实际应用中发现，此效果并不十分明显。港口设备的生产厂家开始探究应该如何对港口设备的火灾系统进行设计才能保障港口设备的安全，如何选用灭火的措施或者灭火系统才能够更好的保护港口设备和人身的安全，减少火灾带来的危害。

2 大型港口设备的火灾事故的起火部位和火灾原因分析

大型港口设备的火灾事故分析后有如下特点：电气房是大多数的起火点，是经常发生火灾的地方，而且发生火灾的原因较为单一，都是属于电气火灾。

2.1 港口设备的起火部位分析

大多数港口设备火灾的起火点位置都在电气房，例如2010年、2016年的大型港口设备的火灾事故，发生火灾的的部位是相同的，就是电气房。因为电气房是整台港口设备的电气重要部件，在大型港口设备的运行之中占有非常重要的作用，可以这样说，电气房是港口设备的核心。特别电气房的内部安装了很多的变频器和配电柜，整机的电缆都连接到此处，所以很多火灾事故都在这里发生。而且港口设备的电气房一般比较密闭，需要一个无尘的环境，一般维护巡检人员很少去。比如卸船机，卸船机的电气房位于上横梁的上部，离地面有50米左右。一般卸船机司机在作业过程中不需要到电气房操作，大多数情况都是属于无人值班的状态。如果码头作业紧张的情况下，维护巡检人员的时间和次数就会打折。在只有维护巡检人员检查电气房的这种模式下，这就导致了一旦有火灾的发生，并不能在第一时间得知消息。由此可知，港口设备的电气房不仅仅是设备运行的大脑，也是火灾不断出现的重要发生地。

2.2 港口设备的火灾原因分析

从这些年在港口设备的火灾事故中可以看出，发生在大型港口设备上的火灾大多数都是属于电气火灾，都是由于因为设备的电气线路的安装不当或者港口企业的使用维护不当造成的火灾，这些火灾的原因分析下来都有一个共同的特点就是电气线路的短路和电气线路的不良接触。

（1）电气线路的短路。电气线路的短路能够引起火灾，是因为根据短路的概念，电气线路的短路会在极短的时间内引起电流的急剧增大。电流大小和发热量又有关系，急剧增大的电流在短时间内引起巨大的热量，这个巨大的热量使电缆的绝缘层破坏，引起电气元件的燃烧，造成火灾。例如，某港口的大型设备因为线路老化，维护人员工作不到位，电气柜中的飞线太多，港口设备在一个长期处于港口盐雾天气和振动环境的影响下，出现线路老化和松动，一根控制柜中飞线松动，搭接在另外一个线上，引起短路，打火，燃烧附近易燃和可燃物质，引起火灾。

（2）电气线路的不良接触。电气线路的不良接触是电气线路接头由于各种原因造成的不良连接造成的接触电阻的故障。当出现电气线路的不良接触时，可能引起打火，燃烧附件的电气元件和可燃物，引起火灾事故。电气线路接触不良可能是因为港口特有的盐雾气侯导致导线接触面被腐蚀，也可能是因为导线铜接头的螺丝因为机器的振动有所松动，而这些接触点在维护保养中没有被检查出来。例如，某港口大型设备在发生火灾后的事故分析中发现，起火点就是电气配电柜中的电气接头，因为铜接头的松动，引起打火后才发生的火灾。这种情况大多数发生在使用年限较长的机械设备上，而维护保养人员在例行检查中没有检查出电气接头因为松动，紧固划线已经发成了偏移。

3 港口设备的防火设计分析

港口设备的防火设计，一直是设计的一部分。有些港口设备的防火设计比较简单，在港口设备的重要区域安装灭火器，通过设备的巡检人员去确认火灾，再通过灭火器去灭火。这样的方式，有时候等巡检人员发现并确认火灾时，电气设备和线路已经完全被摧毁，并不能在火灾发生的第一时间发现问题。随着人们越来越重视港口设备的消防安全，设备的火灾报警系统的建立成了港口设备电气设计中的一个重要部分。以下针对港口设备发生火灾的特性，对港口设备厂家适宜选用哪种火灾控制器，火灾探测器，哪种灭火系统，哪些辅助防火措施，进行分析。

关于火灾控制器的选用，在很多年前的设计中，并没有火灾控制器这个设备，都是探测器直接连接到港口设备的PLC，由港口设备的PLC发出报警。随着人们越来越重视港口设备的火灾安全，现在的电气设计中都使用独立的火灾控制器。使用独立火灾控制器的好处是当发生火灾的时候，独立控制器能够马上通知设备PLC切断设备电源，关闭空调，同时还能继续发出报警信号。切断设备电源和关闭空调能使火灾不要快速蔓延。在火灾控制器安装的选择上，应该把火灾控制器放在火灾经常发生的电气房外，如机房，不能把火灾控制器安装在电气房内。因为如果火灾高发处电气房发生火灾，要保证火灾控制器不在火灾的范围内。

关于用在港口设备上的火灾探测器，感温探测器和感烟探测器是常用的设计选择，这两种探测器在设计和使用中都较为常见。在火灾探测器的范围上，根据生产厂家的样本，感烟探测器的探测范围要比感温探测器大，也就是说相同的电气房面积，感温探测器的数量要比感烟探测器要多。在电气房内的火灾探测器的安装上，感烟和感温这两种探测器都应该避开电气房顶上空调的吹风口，如果安装位置正好在空调的吹风口处，会影响探测的及时性和效果，做不到火灾的及时报警。在探测器的设计选型中还应该注意，电气房机械设计的结构和电气柜的摆放，在机械结构中应该注意电气房顶是否有梁，如果有梁的话，梁的两侧都应该有探测器，因为顶部有梁的结构会造成烟雾被隔断，不能做到及时报警。电气柜一般高度都比较高，和图书馆的书柜有点类似，如果柜子的摆放是多排的话，探测器的使用范围应该根据规定乘以系数使用。

结合港口设备的特点，设备上选用的灭火系统根据灭火方式的不同，使用的灭火介质也会不同，一般可以分为喷水灭火系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统等几种。在港口设备的电气房中有大量的变频器和配电柜，这些设备一般都是进口，比较昂贵。如果在防火设计中使用喷水灭火系统和泡沫灭火系统，电气设备被水浸过或者被泡沫浸过，都会使这些电气设备全部坏掉，不能再使用。如果发生小范围的火灾或者火灾探测器误报警，就会白白损失这些电气设备。所以气体灭火系统在港口设备的消防设计中应用广泛，不用担心探测器误动作所产生的后果，也不用担心一旦电气房发生火灾，整个电气房的电气设备全部需要更换的问题。根据上面的分析，再结合港口设备的特点，使用气体灭火系统作为消防系统是一种比较可行的，也是比较经济的选择。

在设备电缆的选型上，如果有些港口特别重视消防安全，可以使用阻燃型的电缆，阻燃型的电缆可以在一定程度上防止火灾的快速蔓延，可以作为一种辅助方法。

在电气房、机房和司机室安装摄像头，并通过联网的方式传输到码头中控室，一旦发生火灾，中控室可以第一时间知道。在港口设备上安装视频监控系统，在一定程度和范围上可以被当做是消防安全的一种辅助设计。

综上所述，电气房作为大型港口设备火灾经常发生地，其自动灭火系统的选用，应该选用的是一整套的火灾报警和灭火系统，由独立的火灾报警控制器加上火灾探测器再加上气体灭火设备等。这套系统可行性比较高，并且比较经济，在港口设备上应用广泛。

参考文献：

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