港口岸桥电气房温控和灭火系统优化研究

郭元海

（厦门海隆码头有限公司，福建厦门 361012）

0 引言

港口岸桥电气房由于保有电气设备数量庞大、安装位置多、操作复杂，尤其是电气房内的控制系统部分存在安装方式不合理、电气线路长、接线方法不规范等问题，已经成为影响港口岸桥安全性、可靠性、维护性的重要因素。因此，对电气房相关设备做好温控和灭火系统隐患排查及优化工作，不仅是确保港口岸桥安全、提高港口岸桥可靠性和稳定性的关键措施之一，也是保障港口岸桥长期稳定运行、降低维修成本等方面急待解决的问题。

1 现有港口岸桥温控和灭火系统存在的问题

当前电气房的温控和灭火系统主要包括温控箱和探测器两大部分，在港口岸桥电气房温控箱中有自动、温度检测及报警装置3 种方式。手动方式是指由操作员手动操作温控卡，通过手持式温控卡在电气房内进行温度检测。一般情况下，当操作者对电气设备进行操作时会被要求将当前状态转换为对应温度信号。而在实际应用过程中，经常会遇到需要人工控制的情况。尤其是在日常使用过程中，很多时候操作工发现电气房内温度过高，又无法通过操作改变温度时，会按程序向控制室报警。但是如果操作者不按照上述步骤进行及时排查和处理，可能会出现无法正常控制、异常状态频繁发生等现象。所以，电气房温控系统的问题直接影响着港口岸桥的使用安全和性能表现。

1.1 对电气设备和线路要求高

在港口岸桥使用过程中，大多情况下都是依靠电气设备驱动的电气房所需的电气设备包括电源配电箱、接线盒等。配电箱内所需电源和用电负荷量较大，而且配电箱内所用电路均为金属材料制成，导致电气设备对线路的要求较高。虽然在实际生产中使用这些电气设备和线路成本并不高，但是电气线路使用年限较长，一般情况下需要进行定期检修保养。所以电气房内电气设备和线路质量参差不齐，如果电气房线路质量不好，容易造成电气设备和电气线路频繁故障，无法保证用电安全，很容易引发安全事故[1]。

1.2 报警装置不合理

从实际应用情况来看，电气房报警装置不合理导致的故障和事故频率较高。出现此类问题主要是由于一些操作者没有及时发现并处理报警装置与系统的不匹配所致。如果操作者在操作过程中发现电气房内温度过高，但却没有按程序向控制室反映，而将报警误认为是电气房内部温度传感器故障引发的。当操作者重新启动温控箱后温控箱又恢复正常状态，温控卡发出的报警信号被操作人员忽视。所以对于一些电气房操作人员来说，可能只有等到设备故障和事故之后才会采取措施进行处理。因此，操作人员如果不能够及时发现并上报处理问题，很可能会引起火灾事故。

1.3 维护保养不及时、不到位

当前大部分岸桥维护人员对维护保养较为重视，但是往往忽视了维护保养对港湾岸桥正常运行的重要性。一方面，随着港口岸桥设备使用时间的加长，其部件内部会积累灰尘、油污、泥浆等垃圾，在日常检查中会发现一些设备的部件没有及时清理干净，导致电气房内油垢、积碳过多，影响硬件性能和正常使用。另一方面，随着港湾岸桥技术水平的不断提升，岸桥车辆零部件的使用寿命也明显延长，所以在日常工作中应加大维护保养的力度。特别是对于一些关键部位，如电机、风扇等，需要及时进行定期保养，以保证岸桥组内动力运转。但是在实际应用中，一些企业对电气房的日常维护保养不够重视，造成电气房内卫生环境差、电线老化、线路板老化严重等问题。

2 港口岸桥电气房温控和灭火系统设计方案

2.1 岸桥自动灭火系统的运用

2.1.1 岸桥电气房的特点和自动消防系统的选用

岸桥电气房一般占地约20 m2，由于电气化装置多，线路短路引起火灾具有蔓延迅速、火灾扑救困难等特点，必须配置高效率的自动消防系统。而鉴于七氟丙烷燃气灭火装置具备自动探测火灾、自动灭火、高效、灭火后不会损坏电气元件等特点，因此适用于在较为封闭的电源室中进行灭火。

2.1.2 七氟丙烷自动灭火系统

此系统的灭火介质七氟丙烷具有如下优点：①臭氧耗损潜能值（ODP）为零，是一种无色、无味、低毒、电绝缘性能好、灭火效率高，是洁净性最好的环保型灭火剂气体；②对人体健康影响低，因该气体引起人体不良反应浓度的NOAEL 值是9%，且七氟丙烷的灭火设计浓度一般小于10%，基本不会危害到人体健康[1]。

七氟丙烷用作灭火介质的原理是，七氟丙烷在火中的惰性为主。其主要应用于A 类火灾（表面固态）、B 类（液态可燃性火焰、含有一定数量的庚烷）、C 类（电气类）火灾，具体用途包括通信设备、电子计算机房、博物馆和图书馆、昂贵工业设备、易燃液体储存区、应急电源设施，还经常用于浸油变压器、干燥设备、喷漆生产线、大型发电机、电器老化间、船舶机舱或仓库、水泥生产流程中的煤粉仓库等位置的灭火。

2.1.3 七氟丙烷自动灭火系统的工作原理

七氟丙烷消防系统分为单体分离和组合式两种类型，因为岸桥的电力机房占地较小，无需进行分区布置，因此这里主要介绍单元独立系统的形式，其工作原理如图1 所示。

图1 七氟丙烷单元独立系统原理

2.2 岸桥电气房温控系统的运用

2.2.1 程序分析

2.2.1.1 电气房温度控制

当电气房的温度较高时，根据逻辑运算输出控制箱的联锁变数。在电气房温度感应器启动后，系统会发出“控制关闭”的报警，导致快速运行的装置突然停机，给机器和人员带来危害。

2.2.1.2 控制盒故障联锁功能

控制盒故障联锁功能如图2 所示。

图2 控制盒故障联锁功能

2.2.2 改造方案

3、4 号泊位副机柜设有温控报警器，可保证电气柜在超温状态下仍能正常工作。为对电气机房温度进行监测与控制，对其进行冷却监测。

增加1 个温度感应器，设置报警阈值为35 ℃。当空调器不能冷却或关闭时，通过1 号温度感应器来发送警报。当空调器不能冷却或关闭时，解除该程序中的控制箱电源突发中断。增设提升装置速度限制，设置最高速度为30%。

2.2.3 程序优化

2.2.3.1 超温时的程序联锁逻辑

将联锁逻辑写到Vs1To4 的第1 页面，若升降车运行时温度感应器启动，则无速度限制。若举升降机和推进器均不工作，在下一次升降机时仅对其速度进行限制（图3）。

图3 超温时的程序联锁逻辑

2.2.3.2 超温时的机构限速功能

在主Hoist 程式Reference 部分的第1 页中，gv_Ventilation－System.VS1 电子HouseTempHigh 全局变量和gv_Parameters.Hoist.Hoist.VS1EHouseTempNOTOkSpeed_perc 全部局参数被引用到SpeedLimitation_1 的函数模块。在gv_VentilationSystem.VS1 电子HouseTempHigh 为0 时，选取gv_Parameters.Hoist.VS1EHouseTempNOTOkSpeed_perc 为30%。然后，通过功能模块的逻辑控制器来限制提升速度[3]。

2.2.4 改造效果

在起升时，温度感应器不受速度限制。仅在提升设备全部停稳后，在下一次提升时，对提升速度进行限制。当温度感应器启动时，控制箱不会被切断。在上升时速度受限制，不会成剧烈的摇摆。在桥吊工作中，及时电力机房温度过高，控制箱也不会突然停电，保证了设备的正常使用。应注意，当人工调整温控开关时，感应器的工作状态与实际环境的不同。因此，在实际操作中应视实际情况而定，不能简单地将温度感应器切换至35 ℃。

3 港口岸桥电气房温控和灭火系统维护策略

3.1 港口岸桥灭火系统维护

（1）维护对象：七氟丙烷灭火系统及水过滤器等过滤装置。

（2）维护频次：每周对七氟丙烷灭火系统进行一次常规维护。

（3）维护内容：更换、清除防护气体及灭火剂。

（4）维护措施：在每日巡查保护气体储存瓶的密封情况时，需要对储存瓶进行全面检修或者更换[4]。储存瓶的检修必须由有资质的单位进行。在定期检查防护气体储存瓶后应由技术部门出具检验报告，如检验不合格应及时进行维修或更换或补充，储存瓶的维护更换周期为2 年。储存瓶的维护根据使用要求随时进行更换（必须保证钢瓶在储存过程中不受腐蚀）。对储瓶经常进行巡视检查时要求保持瓶内气体储存情况良好。每日巡检维护时必须保证钢瓶储存气质量良好。

3.2 港口岸桥电气房温控维护

3.2.1 电气保护装置

电气保护装置是电气控制系统的核心，电气保护装置是保护电气控制系统正常运行的基本保障。电气保护装置要经常检查其是否完好，并能正确地操作和安装。此外，还要保证自动动作的准确度，对不带自动动作功能的电气部分，要定期进行检测以防止误动作；对带保护的电气元件，要进行定期检验以保证正常运行[5]。

3.2.2 电气检测

电气检测是电气控制系统维护中非常重要的一项工作，以发现设备上存在的缺陷与隐患并进行维修，确保设备正常运行。通常有以下方法：①定期对电气控制系统进行电气检测，一般应每年检测一次；②对电气控制系统中的重点部位进行定期检测；③检查电气控制系统中所有设备的绝缘电阻；④用电气测试仪对每台设备的所有电气系统进行测量；⑤检查电气系统是否有绝缘击穿的现象；⑥检查电气系统是否存在电气隐患；⑦检查电气系统中有无有过热现象。如果存在上述故障现象，时应及时维修处理。

4 结束语

随着港口岸桥设备的不断发展，岸桥电气房的温度控制、灭火系统已成为重要研究内容。港口岸桥电气房是港口岸桥设备的重要组成部分，具有设备多、类型复杂、功能多变、使用频率高等特点，需要在安装使用前进行科学设计，才能确保设备在使用过程中不发生故障，进而确保设备能够正常运转，从而提高其运行效率。