神华黄骅港举高喷射消防车的特点和应用

神华黄骅港举高喷射消防车的特点和应用

刘超

（神华黄骅港务公司设备保障中心河北沧州061113）

摘要：本文简要介绍神华黄骅港务公司举高喷射消防车的特点和对港口储煤筒仓消防的作用。该消防车举高喷射达72m，神华黄骅港三四期工程采用筒仓储存煤炭，单仓直径40m、高43m，储煤容量可达3万吨，是国内目前最大的环保型筒仓储煤系统。筒仓上方高架转接机房高近60多米，消防安全非常重要，举高喷射消防车是筒仓的安全保障。

关键词：筒仓火灾；消防泵；消防炮；臂架；液压

一、引言

神华黄骅港务公司三、四期工程建设了48个筒仓。单个筒仓高度为43m，直径40m，仓容3万吨，48个筒仓最大堆场能力为144万吨，设计年吞吐能力为1亿吨。筒仓堆存工艺从占地面积方面看仅为常规堆场方案的一半，具有占地面积小的特点。三期工程采用筒仓方案后，为四期工程的建设创造了非常有利的条件。从自动化程度方面看，筒仓堆取料作业可实现无人操作，自动化程度较高。传统堆场的堆取料设备需要配备司机作业。从环境保护方面看，筒仓具有防雨雪、防风沙功能，环保功能强的特点。

筒仓堆存具有如此多的优点，但也存在一定的安全隐患。比如在上世纪就有筒仓火灾事故发生。1984年4月，加拿大不列颠哥伦比亚省某煤矿一座1.2万吨储煤筒仓，由于瓦斯在仓内聚积，遇火源后发生了爆炸；1995年10月，谢一矿正常使用的6000吨原煤圆筒储煤仓，发生了较严重的自燃事故，扑救工作投入了大量的人力物力，经3天全力扑救灾情才得以彻底消除，事故影响了矿井煤炭销售，产煤量也减产近万吨。近年来国内筒仓火灾也时有发生。2006年6月，同煤集团精煤分公司的一个储煤罐内因聚集了瓦斯气体，并与煤尘混合在一起，在工人检修作业过程中突然发生爆炸，致使4名检修工全部重伤；2003年8月位于辽宁省寺儿沟附近的大连热电股份有限公司东海热电厂一个高近百米，直径30m的圆筒储煤罐发生气体爆炸，黑色煤粉冲窗而出，继而又发生了燃烧；

虽然筒仓有很多的火灾事故案例，但是由于筒仓具有环保、自动化程度高、作业效率高等优点，其仍然是煤炭港口常用的储煤方式。并通过多种方式解决了煤尘自燃、气体易爆的风险。黄骅港在北方，为防止冬季管道冻坏，低压水要关停。但在冬天设备维修动火、煤尘冲洗等方面需要浇水手段来解决消防隐患，因此举高喷射消防车是必须具备的。

二、举高喷射消防车概述

神华黄骅港务公司举高喷射消防车是由折叠伸缩臂结构、电动遥控消防炮、罐体及二类底盘组成，臂架为基本臂（二节臂、三节臂、四节臂），臂端安装进口的电子遥控消防炮，消防队员通过电动遥控遥控消防炮在高空中从多个角度灵活地喷雾、喷水或者喷射泡沫进行扑救一般火灾。臂架伸缩运动是由液压缸、链条、导轮来同步实现伸缩，消防水管固定在伸缩臂的一侧，与伸缩臂一起伸缩举高，臂架的伸缩、回转操作均在转台上由电控手柄进行控制。

三、举高喷射消防车的配置

1、举高喷射消防车发动机功率320KW，配有奔驰Telligent®智能换挡、制动、保养系统，带防抱死（ABS）功能和加速防滑控制（ASR）功能。

2、消防系统功能。

1）系统配置：采用美国大力公司PSP1500消防泵、美国阿克龙公司的3578/5177/3626型电控消防炮。水泵采用全功率取力器驱动，性能可靠，在消防灭火中可采用大流量高压力及时有效地扑灭火灾。

2）车载不锈钢消防罐有效载液量5吨，其中3.5吨水、1.5吨泡沫液。配备美国大力公司FSB120-C型全自动泡沫比例混合系统，混合比0.5-10%，可用于A、B类火灾的扑救；同时配备手动泡沫比例混合器，当自动比例混合器故障时，可替代使用；配备外吸泡沫接口，当泡沫罐内泡沫用完，可外吸泡沫，保证消防作业连续性。

3）车辆消防系统采用电、气动控制，操作简捷。消防主炮百米无线遥控。

3、整车基于PLC及CAN总线的分布式控制技术，采用双信号传感器检测、双总线传输、双控制器处理、双阀控输出的冗余控制系统，大屏幕液晶显示器，人机交互界面信息提供丰富，故障诊断。并同常规电气结合，完成系统的逻辑控制与电比例控制。系统具有集成度高，可靠性好，可重复性好、设定方便等特点，可以方便可靠的实现各种安全保护功能。

4、液压系统采用先进的负载敏感泵+负载敏感阀组成高效性能的闭中芯式控制系统，系统启动压力低，速度稳定，节能高效。

5、该车采用了电液比例控制技术，操作时动作平稳，微动性好。下车支腿具有手动和自动两种调平模式，并具有一键收车功能。可单边作业，满足狭小空间作业需求。

6、维护简单，采用电脑控制自动润滑系统，车辆可自行进行润滑保养。另外具有22项保护装置，可以完备可靠的安全保护整车每个部位。

7、配备火场实时监视系统，该系统采用荷兰ORLACO公司高解像视像监察系统，成像清晰调节范围宽，抗干扰能力强，可以实时观察火情，快速有效采取措施，扑灭火灾。

四、主要部件说明

1、臂架系统

该高喷车是采用一号臂五节伸缩式臂架、二号臂三节伸缩式臂架共八节臂组成的伸缩侧折叠式臂架结构。臂架升降系统采用电液比例控制系统，使臂架在变幅和伸缩过程中，始终保持平稳运行。臂架作业幅度大、跨越障碍物能力强，对于三四期高架机房设备消防起到很好的保护作用。

2、转台

转台为板式框架高铰点结构，液压马达驱动的回转机构布置在转台的正前方，可360°连续转动，采用行星减速系统，动作平稳；伸缩臂变幅油缸置于转台中部；左侧设置上车操作台，为车辆主控台，转台操作台安装旋转座椅，操作非常舒适。

3、副车架

大箱型结构，采用高强钢制成，重量轻、强度大；设有4条“H”形支腿，在车辆工作时承载整车的重量。支腿具有手动调平与电脑自动调平两种模式，调平精度高、调平速度快，

4、电气系统

整机采用电液比例控制，主要电气元气件采用国外进口配套，控制系统可靠性高。车辆设置3处操作装置：车辆尾部的下车操作台，对车辆水平支腿和垂直支腿进行控制；消防系统操作台，对消防系统供水、水泵加压、泡沫混合等进行控制；转台操作台，可实现转台回转、臂架变幅和伸缩和消防炮遥控操作。

转台操作台的控制台上有各种控制功能开关及参数显示，夜间有照明装置，在阳光下具有防反光功能。

电气系统除控制车辆动作和车辆自动保护装置外，还加装以下装置信号、照明灯：臂架水炮大功率照明灯；支腿闪烁警告灯；符合国家标准的消防车辆的外部照明和信号装置。车顶前（驾驶室顶端）采用频闪灯；车辆尾部两侧各有一只爆闪灯；司机室顶部配备100w大功率警报器。

5、液压系统

主系统采用国际领先品牌德国哈威的自动控制变量泵，上车采用LS负载敏感控制阀，和变量泵一起组成闭中芯式负载敏感控制系统，实现上车的回转、臂架变幅、伸缩动作，系统启动压力低，速度稳定，节能高效。泵、阀等关键元件采用原装进口，液压硬管全部采用高精管。系统可靠性高、动作平稳、微动性好。

车辆各执行油缸、马达均设置液压锁，能够有效保证在任何状态下（突发动力中断或液压系统故障）液压系统各缸、马达锁止可靠，臂架和支腿均不回缩，转台回转制动。液压系统均带最大压力控制阀，防止系统超载。

液压系统动力由底盘取力器驱动。设置一套液压系统备用动力源，由汽油机驱动，备用动力可实现车辆所有收车动作。液压油箱设置排污油口，方便液压油检查、更换。

6、围板及器材箱

车身上平面由3mm厚氧化防滑铝合金花纹板板制成；车身围板是由3mm厚铝合金平板粘贴而成。两侧设置工具箱，内由氧化铝合金花纹板制作，外有铝合金卷门；器材厢布置采取人体工程学原理，器材固定布置紧凑、合理，器材存取方便，器材箱带照明系统，设有排水孔。

7、安全控制系统

独特的安全装置与控制系统保证了该车在灭火救援实战中使用的安全可靠性。该车的安全装置由电气控制系统与液压控制系统并存，起到双保险的作用，当电气控制系统出现故障时，液压控制系统仍能保证臂架在安全区域内的正常使用。该车安全控制主要有：

7.1工作幅度限制：任一角度，伸缩臂都有一个确定的幅度限制。在接近限幅值时，伸缩臂自动减速，屏幕上也有相应警示符号提示，直到到达限幅值时自动停止。

7.2软腿控制：在操作上车过程中，如任一支腿不受力，支腿倾斜指示灯闪烁并发出声音报警，并且臂架不能继续向危险方向运动，但可向安全方向运动。

7.3上、下车互锁装置：当下车支腿没有牢牢支撑地面，并调平车身前，上车停止一切动作；当臂架没有回落到臂架支架上，下车停止一切动作。

7.4保护驾驶室控制：当主臂在驾驶室上面左右各30°范围内时，系统会自动停止危险方向动作，此时应反方向操作避开驾驶室。屏幕会有图标及文字提示。

7.5一、二号臂落臂控制：只有在一号臂完全收回，二号臂回收到10°±2°范围内，并对准臂架支架，才可以将一号臂落到臂架支架上，一号臂落回臂架支架后，二号臂才允许收回。

7.6消防液位显示及报警装置；当水罐或泡沫罐液位达到设定最低点时，发出声光警报，防止水泵吸空受损。

7.7汽油机泵备用动力装置：当底盘发动机或主油泵出现故障，可通过汽油机泵将展开的臂架收回。

7.8伸缩链防松检测装置：当检测到伸缩链松弛，伸缩链信号灯亮，禁止臂架伸缩动作。

7.9液压执行机构自锁装置：当动力源中断，安全系统自动打开，臂架不跌落，支腿不收缩。

7.10风速仪：当风速超过车辆允许风速时，若车辆未展开时，禁止车辆动作，当车辆已经展开时，只允许车辆收车动作。

7.11消防压力自适应控制：时刻监测水炮入口压力，与设定压力对比调整发动机转速，快速达到额定压力，并自动稳压。

7.12臂架运动速度智能控制：控制器根据臂架幅度和长度大小来对臂架的变幅和回转进行智能控制，即保证了动作安全性，也保证了整车动作快速高效。

7.13集中润滑系统：对车辆回转支承、变幅铰点等关键部位进行集中润滑，保证了机构良好工作状态。

7.14下车自动调平及水平仪：可自动和手动两种模式进行下车调平，控制偏差为±0.5°，以确保上车在水平基础上进行作业。

7.15紧急停止开关当发现危险动作时，按下紧急停止开关，发动机熄火，动作停止。

7.16下车水平指示：当下车调至水平时，水平指示灯亮，允许上车动作，当倾斜指示灯亮时，禁止上车操作。

7.17水平支腿全伸指示：当4个水平支腿全部全伸时，指示灯亮，保证操作的安全可靠性。

五、结束语

近年来，随着社会的发展，高层建筑逐渐增多，消防安全事故也呈增长趋势。当火灾场地属于高层建筑时，举高喷射消防车在灭火方面可以发挥不可估量的作用。所以举高喷射消防车是高层建筑消防的安全保障。

参考文献：

[1]宋桂江黄骅港三期筒仓工艺及安全监测技术研究及应用

[2]中国矿业大学黄骅港筒仓储煤的自燃预防技术研究与应用