談鋼鐵企業如何開展帶式輸送機通廊火災風險防控

奚宏淼

摘要：帶式輸送機通廊作為連接鋼鐵企業各生產工藝環節的特殊建筑，對于鋼鐵企業連續性生產極為重要。但鋼鐵企業部分輸送煤、焦、礦等物料的帶式輸送機通廊火災風險高，救援難度大，而且通廊內消防基礎設施薄弱，在崗職工消防安全能力和素質偏低，都為鋼鐵企業消防安全長治久安帶來極大挑戰。本文我們來談一談鋼鐵企業帶式輸送機通廊火災風險防控的問題。本文從鋼鐵企業帶式輸送機通廊的消防安全現狀出發，列舉出當前主要存在的火災風險和消防安全問題，并通過這些風險和問題擬定出一些消防安全技術措施和管理措施，這樣可以有效防范和遏制帶式輸送機通廊火災事故的發生。

關鍵詞：鋼鐵企業;帶式輸送機通廊;火災風險

引言：帶式輸送機又稱皮帶輸送機，主要由機架、皮帶、托輥、滾筒、張緊裝置、傳動裝置等組成，皮帶根據摩擦傳動原理而運動，具有輸送能力強，輸送距離遠，結構簡單易于維護，能方便地實行程序化控制和自動化操作，并可以上下坡傳送等特點[1]，在鋼鐵企業煤、焦、礦等散料運輸中得到了廣泛應用。在鋼鐵企業中，帶式輸送機多安裝于大跨度封閉式鋼結構棧橋中，這類棧橋又稱為帶式輸送機通廊。帶式輸送機通廊作為一種特殊的工業建筑，寬度、長度、傾角各有不同，用于連接原料場、高爐、燒結、球團、煉焦等生產廠房和轉運站，數量較多，對于連續性生產的鋼鐵企業而言重要性不言而喻。但鋼鐵企業帶式輸送機通廊輸送的煤炭、焦炭、球團礦、燒結礦、白灰、水渣等物料具有易自燃或溫度高等特性，皮帶打滑也會在摩擦部位產生高溫，而且通廊中皮帶和鋼結構耐火性能差，一旦人員操作失誤、設備故障或管控不到位極易發生火災或坍塌，坍塌的通廊可能會砸中下方布置的各類能源介質輸送管道或其它建（構）筑物，進一步造成事故擴大或人員傷亡。皮帶燃燒會產生大量有毒濃煙，特別是大部分帶式輸送機通廊建筑高度較高、跨度大，都給滅火救援帶來了極大難度。近些年，國內鋼鐵企業中已發生多起帶式輸送機通廊火災事故，造成較大財產損失和人員傷亡，如2019年10月24日，河北興華鋼鐵有限公司煉鐵廠燒結車間成品皮帶通廊發生火災事故，造成7人死亡，1人受傷，直接經濟損失約930萬元;2021年3月31日，遼寧省朝陽市的凌源鋼鐵股份有限公司正在年修期間的5號高爐原料輸送通廊發生火災事故并坍塌。因此對于鋼鐵企業來說，加強帶式輸送機通廊火災風險防控顯得極為重要。

一、當前鋼鐵企業帶式輸送機通廊的消防安全現狀

在鋼鐵企業中，帶式輸送機通廊屬于輔助生產設施，重視程度不夠，在消防安全管理上還存在諸多不足，主要表現在以下幾個方面：企業管理人員對帶式輸送機通廊火災風險認識不充分;通廊的設計、建造標準不高，消防基礎設施薄弱;崗位人員消防安全能力和素質不高。

二、鋼鐵企業帶式輸送機通廊存在的主要火災風險

1.運輸物料的火災風險

（1）煤、焦炭等可燃物料。煤和焦炭都是鋼鐵企業煉焦、煉鐵工藝中大量使用的原燃料。按照現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016和《鋼鐵冶金企業設計防火標準》GB 50414中生產、儲存物品的火災危險性分類的原則，煤和焦炭屬于丙類火災危險性物質，運輸煤和焦炭的帶式輸送機通廊屬于丙類火災危險性建（構）筑物。長時間存放的煤極易自燃，在鋼鐵企業的儲煤場這種現象時常發生。燃燒的煤和焦炭在帶式輸送機輸送過程中會引燃橡膠材質的皮帶，皮帶斷裂后，可燃物料堆積和皮帶堆疊會造成進一步擴大燃燒，增加火災載荷，對封閉式帶式輸送機通廊的鋼結構構成極大的安全威脅。另外，煤和焦炭在帶式輸送機運輸過程中會產生大量粉塵逸出，當粉塵濃度達到爆炸極限，同時有足夠能量的點火源存在時，粉塵爆炸則有可能發生。逸出的煤粉和焦粉堆積在周邊設備設施上，也可能會被其它火源引燃。錳鐵合金是鋼鐵企業煉鋼工藝常用原料，錳鐵合金落料時與金屬材質料斗碰撞會產生火花，一旦落料速度或方式控制不當，會激起料斗內堆積的合金粉塵引發燃爆，進而引燃帶式輸送機皮帶和防塵罩。

2.焦炭、燒結礦、球團礦、白灰等高溫物料。在鋼鐵企業中，焦炭、燒結礦、球團礦、白灰是經過相關生產工序焙燒出的原燃料，然后采取冷卻措施將其控制在一定溫度后通過不同耐熱性能的皮帶運輸至下一道生產工序。高爐出鐵后產生的高溫殘渣也需要大量的水冷卻并經皮帶運輸。因此如果這些物料溫度控制不達標，大量的紅熱狀態的物料將在帶式輸送機上快速傳送，引起皮帶燃燒直至燒斷，高溫物料的堆積和燃燒的皮帶同樣會對封閉式帶式輸送機通廊的鋼結構構成極大的安全威脅。

2.設備故障的火災風險

（1）設備自身摩擦升溫是導致帶式輸送機系統發生火災事故的重要隱患。近些年在鋼鐵企業發生的帶式輸送機系統火災事故中，多因帶式輸送機改向滾筒軸拉斷、托輥不轉動及皮帶打滑、跑偏等，導致皮帶與鋼結構件直接摩擦發熱而升溫，引起堆積的煤粉等可燃物料的燃燒，釀成燒毀皮帶及通廊的重大事故。另外，如果除鐵器未能有效清除輸送物料中尖銳的含鐵物料，也有可能造成皮帶劃傷，并與鋼結構件直接摩擦發熱而升溫。

（2）高溫物料落料處冷卻系統失效是導致帶式輸送機系統發生火災事故的又一重要隱患。冷卻系統關停、故障、能力不足等因素會導致焙燒后的物料得不到充分冷卻直接輸送至皮帶上，當這些物料的溫度超過皮帶的耐熱溫度時會造成皮帶燃燒。

（3）除塵系統失效是導致帶式輸送機系統發生火災事故的另一重要隱患。當帶式輸送機通廊除塵系統失效時，可燃物料輸送過程會產生大量的可燃粉塵逸出或堆積，當有足夠能量的點火源存在時，會引發可燃粉塵爆炸或燃燒。

（4）電氣設備失爆、電線短路也有可能引起帶式輸送機系統火災。

3.建筑構造的火災風險

（1）外保溫材料。雖然按照現行國家標準《鋼鐵冶金企業設計防火標準》GB 50414中的相關要求，帶式輸送機通廊應采用不燃材料，但鋼鐵企業已建通廊中仍大量存在外保溫材料使用可燃性夾心苯板或因采光需要采用可燃性玻璃板的情況。

（2）鋼結構。鋼結構棧橋以其結構自重輕、基礎造價低、整體性能好、施工周期短、施工過程污染少、抗震性能好等綜合優勢[2]，在鋼鐵企業帶式輸送機通廊中得到廣泛應用。鋼結構通常在450～650℃溫度中就會失去承載能力、發生很大的形變、導致鋼柱、鋼梁彎曲，結果因過大的形變而不能繼續使用，一般不加保護的鋼結構的耐火極限為15分鐘左右。目前，鋼鐵企業帶式輸送機通廊的鋼結構普遍沒有采取防火措施，因此發生火災后初期處置不及時，極易造成通廊坍塌。

（3）建筑高度和長度。鋼鐵企業中帶式輸送機通廊建筑高度不一、長度不同，部分通廊建筑高度達到70米以上，建筑長度在1000米以上，一旦發生火災將給滅火救援工作帶來極大困難。特別是封閉式通廊發生火災后，消防應急救援人員很難從外部實施有效的滅火救援，僅能通過通廊兩端的轉運站進入采取內攻滅火，但皮帶燃燒會產生大量有毒濃煙并在通廊內蔓延，消防應急救援人員很難快速到達起火部位。

（4）能源介質輸送管道和其它建（構）筑物。在鋼鐵企業中，帶式輸送機通廊與各類能源介質輸送管道和其它建（構）筑物通常交錯布置，一旦通廊起火坍塌，很可能造成能源介質輸送管道和其它建（構）筑物損毀，從而導致事故進一步擴大。

4.消防基礎設施薄弱的火災風險

（1）建筑消防設施不足。室內消火栓和滅火器一般不設置在帶式輸送機通廊內，通常設置在轉運站，室內消火栓也非強制要求設置，室外消火栓利用由鋼鐵企業內部其它建筑提供。在現行國家標準《鋼鐵冶金企業設計防火標準》GB 50414中，在煤、焦炭的運輸、儲存及處理系統的建（構）筑物宜設置火災自動報警系統和水利清掃設施，非強制要求，而且沒有設置自動滅火系統的相關要求。因此基于節約投資需要，鋼鐵企業帶式輸送機通廊通常未安裝火災自動報警系統和自動滅火系統。

（2）救援場地受限。受鋼鐵企業內部道路和各類能源介質管道限制，傳統的大型舉高噴射消防車難以展開外部滅火救援。

5.違章作業的火災風險

（1）崗位人員消防能力和素質不足。鋼鐵企業帶式輸送機通廊數量多，工作環境較差，自動監測設備不足，完全依靠崗位人員及時發現托輥不轉動等設備故障現象難以實現。而且相關崗位大量使用外雇勞務人員，這類人員文化水平低、流動性大，違章操作時有發生，發現火災隱患和應急處置的能力不足，例如，河北興華鋼鐵有限公司“10·24”較大火災事故直接原因就是燒結車間崗位工違章操作造成大量燒結礦紅料引燃皮帶通廊內皮帶防塵罩護皮護簾、成品皮帶，當班班長組織指揮本班人員冒險施救，處置不當，造成人員傷亡。

（2）檢維修人員違規動火作業。部分鋼鐵企業檢維修人員對帶式輸送機通廊火災風險認識不足，動火作業安全防護措施執行不到位，加之動火作業審批和監管不嚴，檢維修人員的違規動火作業行為不能得到及時糾正。

三、如何開展帶式輸送機通廊火災風險防控

針對上述帶式輸送機通廊火災風險，鋼鐵企業應堅持“預防為主，防消結合”的消防工作方針，實施多專業綜合治理，著力做好以下幾個方面工作：

1.加強源頭治理，夯實消防安全基礎

（1）加強煤、焦等原燃材料管控。一是崗位人員嚴格執行生產工藝規程，保障裝卸過程、物料狀態和溫度符合工藝標準，例如燒結礦運輸皮帶輸送礦料溫度嚴格控制在120℃以下。二是在帶式輸送機運輸物料的起點位置安裝連續測溫裝置，設置溫度控制高限聲光報警，并與生產系統和冷卻系統聯鎖，有效防止“紅料”上皮帶，提升對危險區域、要害崗位的自動化控制水平，減少人為誤操作或違章作業帶來的風險危害。三是在帶式輸送機通廊和轉運站的關鍵節點安裝視頻監控系統，實現高風險物料運輸全過程實時監控。四是控制好錳鐵合金尤其是粉礦下料速度和料斗倉位，避免空倉快速下料引發粉塵燃爆。

（2）加強帶式輸送機系統防護措施建設。一是皮帶的選型要符合生產工藝的耐火要求，建議使用阻燃皮帶，即使發生火災，也能控制火勢不至于迅速發展。二是嚴格按照現行國家標準《鋼鐵冶金企業設計防火標準》GB 50414中的相關要求，完善帶式輸送機防打滑、防跑偏、防堵塞和緊急停機等設施，當其電動機功率大于55kW時，設置速度檢測裝置。三是皮帶防塵罩采用非可燃材料。

（3）加強帶式輸送機通廊內設備設施維護保養。建立電氣設備、安全聯鎖裝置、除鐵器、降溫冷卻系統、除塵系統和水力清掃系統等設備設施檢修保養計劃，定期開展檢查、測試，確保功能完好。

（4）加強帶式輸送機通廊清潔管理。定期開展巡查和使用水力清掃系統實施全面清掃，保持通廊清潔，確保皮帶上無浮煤（焦）、無水、無油、無雜物，機頭、機尾無堆積料。

（5）加強動火作業管理。細化動火作業分級管控，嚴格執行審批程序和落實消防安全技術措施，特種作業人員必須做到持證上崗，監護人員全程旁站式監護，管理人員深入現場開展防火檢查或通過便攜式視頻監控裝置實施過程監管，作業結束后施工人員清理余火并做好甲乙雙方“雙確認”交接。

2.加大投資改造，提升本質化消防安全水平

（1）提升帶式輸送機通廊耐火性能。一是逐步替換通廊外保溫的可燃材料。二是對建筑高度較高、長度較長、救援難度大的高火災風險通廊的鋼結構噴涂防火涂料。

（2）提升帶式輸送機通廊早期火災預警能力。在運煤、運焦通廊建設火災自動報警系統，安裝線纜式感溫報警裝置或安裝基于視頻識別的火災探測器產品，考慮到粉塵爆炸風險，建議選擇防爆型。

（3）提升帶式輸送機通廊初起火災撲救能力。一是考慮疏散寬度和坡度影響，沿通廊人行道每隔20米在立柱上懸掛安裝滅火器，結合實際使用經驗，水基型水霧滅火器對皮帶的滅火效果遠好于干粉滅火器，因此建議選用水基型水霧滅火器，北方鋼鐵企業可選用防凍型。二是建設半固定式噴淋滅火系統。通廊長度每60-70米劃定滅火分區，地面設置消防水泵接合器，水源由高揚程消防車供給，通過管網送至通廊內部，滅火噴頭采用開式水霧噴頭按照有關規范設置，噴頭噴水面積覆蓋整條皮帶，在機頭和機尾噴頭加密保護，布置兩排。目前，該系統已在首鋼京唐和鞍鋼鲅魚圈鋼鐵生產基地投入使用。

（4）提升可燃粉塵治理能力。在帶式輸送機機頭尾部安裝干霧抑塵裝置。該裝置能夠產生直徑在1-10微米的水霧顆粒，對懸浮在空氣中的粉塵—特別是直徑在2.5微米以下的可入肺顆粒進行有效的吸附而聚結成團，受重力作用而沉降，可有效減少粉塵外溢。

（5）提升專職消防隊滅火救援能力。有條件的大型鋼鐵企業可為專職消防隊配備大跨度折疊臂舉高噴射消防車，相較于傳統舉高噴射消防車，這種消防車可根據場地面積靈活展開，折疊臂可繞過能源介質輸送管道，甚至負角度實施滅火，非常適合鋼鐵企業復雜的場地環境。

3.加強消防教育培訓和應急演練，提升員工消防安全“四個能力”

（1）定期組織開展崗位員工“學、背、用”技術規程、操作規程和消防安全規程培訓教育，嚴格標準化操作，嚴肅考核，提升員工消防意識和應急處置能力。停限產（復產）前，對崗位員工開展針對性培訓。合理選聘重點工序和關鍵崗位人員，應安排技能過硬、責任心強、文化素質高的員工負責。加強防火檢查和考核，及時發現和糾正違章作業行為，建立用工激勵淘汰機制。

（2）認真修訂完善滅火及應急疏散預案，有針對性的設置險情和場景科目，切實解決應急預案不全面、不實用問題。堅持預案修訂與演練相結合，制定年度演練計劃，明確各層級演練項目和要求，認真組織實施，確保演練達到預期目的和效果。加強應急預案的教育培訓和演練，使職工熟悉和掌握應急處置程序、處置措施、險情預判和緊急避險等要領。重視做好演練評估總結工作，通過演練發現和解決預案制定、人員培訓、應急物資、應急響應等方面存在的問題[3]。

四、結語

鋼鐵企業應提升帶式輸送機通廊火災風險認識，全面開展火災風險因素辨識，不斷夯實消防安全主體責任落實，采取有針對性的措施加強日常管理，通過重點立項不斷加強消防基礎設施建設，開展形式多樣的消防安全教育培訓提升職工的消防素質和應急處置能力，切實防范和遏制帶式輸送機通廊火災事故發生的可能性。

參考文獻

[1]張文廣.帶式輸送機設計淺談[J]. 內蒙古石油化工， 2014（7）.

[2]黃世梅.舊輸煤走廊鋼結構棧橋承載力分析[D].鄭州大學，2009.

[3]河北興華鋼鐵有限公司“10·24”較大火災事故調查報告.河北省邯鄲市應急管理局，2019.