浅谈七氟丙烷气体自动灭火系统在集装箱岸桥电气房的应用及其维护

■ 蔡彤 广州港南沙港务有限公司

随着国际经济贸易的蓬勃发展，专业化集装箱船舶顺应日趋大型化，而作为集装箱码头上装卸这类集装箱集船舶的岸边装卸桥（下面简称“岸桥”），其跨度和高度也越来越高，这促使其机器房的高度离码头面通常是40～50米，而且无人值守。这种大跨度、特高型的岸桥是大型化专业集装箱码头中最常用也是最关键的大型装卸设备，其电器设备多，造价成本高，特别机器房中的电气房，相关电器设备需要24小时不停地运转，容易因老化而发生电路故障，从而造成过热或短路并引发火灾事故。此情况下外部消防应急力量很难及时抵达现场进行有效处理，即使外部消防力量能及时赶到火灾现场，其消防车水炮的压力也只能喷射到15～20米高处，这完全是鞭长莫及，很难进行有效的应急处理。因此，为最终实现把岸桥电气房中可能发生的火灾消灭于萌芽状态并确保设备安全，探讨七氟丙烷自动灭火系统在岸桥上的应用及其后续维护就显得更加迫切。

一、岸桥存在的消防安全隐患

大型专业集装箱码头的生产作业量通常都比较大，其生产组织模式基本上是三班连续轮替作业，为此大型集装箱船舶到港后，岸桥基本也是不间断地连续运转，高强度地运转作业，机器房中的电气线路发热相对严重，此时需通过专门配备在电气房里的空调来维持设备在正常的温度环境下运行。若电气房内的空调制冷失效，或者相关线路和电器保养不到位，过热保护装置失灵，这就很容易造成电气线路的短路或者发热和聚热导致出现火灾。虽然岸桥设计制造对电气房有相应的质量要求，诸如电气房的围板应为隔热、阻燃、铺设橡胶绝缘毯、两扇独立的门、配备CO2灭火器以及空调等，设计耐热和防火等级较高，理论上不易出现火灾。但在实际运作中，不少专业化集装箱港区的岸桥却出现过不少火灾险情，而且火灾险情均发生在机器房中的电气房内，轻则造成集装箱岸桥停工，使得港区的生产作业效率降低，重则造成高昂的维修费用，导致直接经济上的重大损失和造成极坏的外在影响。

二、岸桥消防安全的重要性

岸桥电气房内的控制线路和元器件（如：变频器、PLC、通讯电路板等）是集装箱岸桥的电控系统的控制中枢，一旦发生火灾则其后续维修成本较高，维修周期也较长，这会给港口企业造成重大经济损失及严重后果。因此，根据上述情况和电气房的特点，集装箱岸桥电气房中安装以七氟丙烷为介质的高效、低毒、适合电气灭火的自动灭火系统就很有必要和显得非常重要。

三、岸桥自动灭火系统的运用

（一）岸桥电气房的特点和自动消防系统的选用

岸桥电气房的面积通常为20m2左右，针对电气房内电气设备多，电路短路造成火灾的速度快，无人值守、火灾扑救难度大等特点，配备高效的自动灭火系统是必需的。而鉴于七氟丙烷气体灭火系统具有自动探测火灾、自动灭火及时且效率高，灭火后不会对电气设备造成二次损伤的特性，因此很适合选择在相对密闭的电气房内作为自动消防系统的灭火介质。

（二）七氟丙烷自动灭火系统的介绍

此系统的灭火介质七氟丙烷具有如下优点：第一，其臭氧耗损潜能值（ODP）为零，是一种无色、无味、低毒、电绝缘性能好、灭火效率高、洁净性最好的环保型灭火剂气体；第二，其在人体健康影响方面，因该气体未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是小于10%，这个浓度值基本是不会危害到人体健康。利用七氟丙烷作为灭火介质，其灭火机理主要是利用七氟丙烷能惰化火灾中火焰的活性。它主要适用于A类火灾（固体表面火灾）、B类火灾（易燃液体火灾，含一定量的庚烷火灾）、C类火灾（电气设备火灾）等类型火灾的灭火。具体的应用场所和范围主要有：电信通讯设备、电子计算机房、博物馆与图书馆、昂贵的工业设备、易燃液体储存区、应急电力设施等，也通常使用在油浸变压器、烘干设备、喷漆生产线、大型发电机、电器老化间、船舶机舱或货舱以及水泥生产流程中的煤粉仓等。

（三）七氟丙烷自动灭火系统的工作原理

七氟丙烷自动灭火系统有单元独立系统和组合分配系统两种型式，由于集装箱岸桥的电气房面积不大，不必进行分区设置，因此这里主要介绍单元独立系统的型式，其工作原理如图1：

图1 七氟丙烷单元独立系统原理图

四、七氟丙烷气体灭火系统的应用及其维护

七氟丙烷气体灭火系统是一种高度自动化、灭火效果好但对灭火场所的密封性要求较高的灭火装置。因此，对其在应用中的日常使用和维护，要求必须由经过培训考核合格的专人来负责，尤其是日常使用过程中的定期检查、例行维保等。另外，在管理上还需严格按照相应的技术说明书，建立完善的维护保养制度，制订清晰无误的操作规程、建立日常的检查维护档案（主要包括：经过检查人员签名的检查记录、检查中发现的问题及其处理解决情况等）。

（一）月度对系统进行例行检查应不少于2次，且相应的检查内容及要求必须符合下列规定：

岸桥在吊运集装箱等货物过程中因升降起制动频繁、震动较大等特有情况，会在很大程度上影响着七氟丙烷自动灭火系统的使用性能。因此，必须从外观入手定期检查选择阀、容器阀、储存容器、启动装置、集流管、压力软管、灭火剂输送管道与喷嘴、灭火剂管路单向阀等整个系统上的所有部件，以确认并保障系统部件无碰撞变形及其它机械性损伤，表面无锈蚀，保护涂层完好，铭牌清晰，手动操作装置的铅封和安全标志完整；每个灭火剂储瓶内灭火剂的压力指示值都在绿色区域内；启动瓶内氮气的压力指示值至少达到5MPa等状况，确保整个自动消防灭火系统持续处于完好状态。

（二）每年对系统的全面检查不少于2次，具体的检查内容及其要求在保证严格做好月检要求的基础上，还必须符合下列规定：

电气房内七氟丙烷自动灭火系统的保护区在开口状况方面必须符合既有的设计规定，周边不许存在杂物堵塞人员进出通道；灭火剂储瓶房间内的设备、灭火剂输送管道、有关支架及吊架的固定，都必须确保牢固没松动；压力软管在外观上不存在有变形、裂纹及老化等现象；灭火剂的输送管道确保没有损伤和堵塞现象；所有喷嘴的孔口必须保证没有堵塞；检查时，可模拟自动启动试验一次，若发现有不合格项目，则还需再做一次模拟喷气试验；用标准压力显示器等方法检测储瓶内压力和检验所用的压力显示器的准确性。

（三）本灭火系统必须每五年做一次全面检查，在严格做好相应的月检及年检的基础上，还必须检查灭火剂输送管道系统的强度和气密性，同时按照相关的标准规范拆洗重装相应的阀件并启动瓶组件，以及重新对全系统进行试验和调试。

（四）本系统在发生火灾时启动灭火后，必须确保下列所有部件的零件都正确复位后，才能继续使用：控制盘复位电磁阀必须更换新膜片以恢复至原来的工作状态；重新充装好启动钢瓶里的启动气体，所充装的压力为6MPa；把被释放过的选择阀重新复位；检查单向阀可否已复位；恢复容器阀至原来的工作状态；重新按设计要求充装相应的灭火剂且增压并达到规定的压力；凡是拆卸过的所有管路，都必须重新正确安装。

（五）七氟丙烷自动灭火系统的在使用中的注意事项

系统在安装场所方面必须满足如下要求：一是环境温度为0℃～50℃，同时还应保持干燥、通风良好；二是空气中不能含有易爆、导电尘埃以及腐蚀部件等有害物质，否则必须采取有效措施加以保护，考虑到岸桥的作业特点，必须采取有效措施防止系统受到震动和冲击的影响；三是瓶组架必须用地脚螺钉紧固；四是灭火系统喷射灭火剂前，若岸桥上碰巧有维保等工作人员在电气房，所有人员均需在系统设定的安全延时期内撤离火情现场，系统启动灭火后，再次进入火灾现场时必须先启动风机以排出废气，相应的抢险应急人员才能进入现场；五是启动瓶和储瓶在搬动运输过程中，都必须轻装轻卸，防止倒置和碰撞，启动瓶和储瓶还必须远离热源；六是新膜片必须在确保由专业公司供应的情况下才能更换及使用，切忌用未经试验的膜片随意替用；七是在日常保养维护、例行检查或其他有关的周期性检查时，必须严格按照操作程序，以防灭火剂生产误喷；八是整个系统在拆装过程中不许碰伤表面以致产生危险并影响外观；九是无关人员严禁乱摸乱动本系统及其相关零部件，以防不必要的意外发生。

五、结语

鉴于全球化国际贸易的蓬勃发展以及船舶越发大型化趋势，这对相应货运船舶所停靠的大型集装箱码头而言，其在装卸作业效率和船舶周转率的要求也越来越高，今后大型化的集装箱岸桥必将越来越多，其所面临的消防安全问题必将日益突出。为此，加大岸桥七氟丙烷气体自动灭火系统的应用势在必行，这也是今后的大型港机设备在消防安全方面的发展思路和方向之一。