谈钢铁企业如何开展带式输送机通廊火灾风险防控

奚宏淼

摘要：带式输送机通廊作为连接钢铁企业各生产工艺环节的特殊建筑，对于钢铁企业连续性生产极为重要。但钢铁企业部分输送煤、焦、矿等物料的带式输送机通廊火灾风险高，救援难度大，而且通廊内消防基础设施薄弱，在岗职工消防安全能力和素质偏低，都为钢铁企业消防安全长治久安带来极大挑战。本文我们来谈一谈钢铁企业带式输送机通廊火灾风险防控的问题。本文从钢铁企业带式输送机通廊的消防安全现状出发，列举出当前主要存在的火灾风险和消防安全问题，并通过这些风险和问题拟定出一些消防安全技术措施和管理措施，这样可以有效防范和遏制带式输送机通廊火灾事故的发生。

关键词：钢铁企业;带式输送机通廊;火灾风险

引言：带式输送机又称皮带输送机，主要由机架、皮带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成，皮带根据摩擦传动原理而运动，具有输送能力强，输送距离远，结构简单易于维护，能方便地实行程序化控制和自动化操作，并可以上下坡传送等特点[1]，在钢铁企业煤、焦、矿等散料运输中得到了广泛应用。在钢铁企业中，带式输送机多安装于大跨度封闭式钢结构栈桥中，这类栈桥又称为带式输送机通廊。带式输送机通廊作为一种特殊的工业建筑，宽度、长度、倾角各有不同，用于连接原料场、高炉、烧结、球团、炼焦等生产厂房和转运站，数量较多，对于连续性生产的钢铁企业而言重要性不言而喻。但钢铁企业带式输送机通廊输送的煤炭、焦炭、球团矿、烧结矿、白灰、水渣等物料具有易自燃或温度高等特性，皮带打滑也会在摩擦部位产生高温，而且通廊中皮带和钢结构耐火性能差，一旦人员操作失误、设备故障或管控不到位极易发生火灾或坍塌，坍塌的通廊可能会砸中下方布置的各类能源介质输送管道或其它建（构）筑物，进一步造成事故扩大或人员伤亡。皮带燃烧会产生大量有毒浓烟，特别是大部分带式输送机通廊建筑高度较高、跨度大，都给灭火救援带来了极大难度。近些年，国内钢铁企业中已发生多起带式输送机通廊火灾事故，造成较大财产损失和人员伤亡，如2019年10月24日，河北兴华钢铁有限公司炼铁厂烧结车间成品皮带通廊发生火灾事故，造成7人死亡，1人受伤，直接经济损失约930万元;2021年3月31日，辽宁省朝阳市的凌源钢铁股份有限公司正在年修期间的5号高炉原料输送通廊发生火灾事故并坍塌。因此对于钢铁企业来说，加强带式输送机通廊火灾风险防控显得极为重要。

一、当前钢铁企业带式输送机通廊的消防安全现状

在钢铁企业中，带式输送机通廊属于辅助生产设施，重视程度不够，在消防安全管理上还存在诸多不足，主要表现在以下几个方面：企业管理人员对带式输送机通廊火灾风险认识不充分;通廊的设计、建造标准不高，消防基础设施薄弱;岗位人员消防安全能力和素质不高。

二、钢铁企业带式输送机通廊存在的主要火灾风险

1.运输物料的火灾风险

（1）煤、焦炭等可燃物料。煤和焦炭都是钢铁企业炼焦、炼铁工艺中大量使用的原燃料。按照现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016和《钢铁冶金企业设计防火标准》GB 50414中生产、储存物品的火灾危险性分类的原则，煤和焦炭属于丙类火灾危险性物质，运输煤和焦炭的带式输送机通廊属于丙类火灾危险性建（构）筑物。长时间存放的煤极易自燃，在钢铁企业的储煤场这种现象时常发生。燃烧的煤和焦炭在带式输送机输送过程中会引燃橡胶材质的皮带，皮带断裂后，可燃物料堆积和皮带堆叠会造成进一步扩大燃烧，增加火灾载荷，对封闭式带式输送机通廊的钢结构构成极大的安全威胁。另外，煤和焦炭在带式输送机运输过程中会产生大量粉尘逸出，当粉尘浓度达到爆炸极限，同时有足够能量的点火源存在时，粉尘爆炸则有可能发生。逸出的煤粉和焦粉堆积在周边设备设施上，也可能会被其它火源引燃。锰铁合金是钢铁企业炼钢工艺常用原料，锰铁合金落料时与金属材质料斗碰撞会产生火花，一旦落料速度或方式控制不当，会激起料斗内堆积的合金粉尘引发燃爆，进而引燃带式输送机皮带和防尘罩。

2.焦炭、烧结矿、球团矿、白灰等高温物料。在钢铁企业中，焦炭、烧结矿、球团矿、白灰是经过相关生产工序焙烧出的原燃料，然后采取冷却措施将其控制在一定温度后通过不同耐热性能的皮带运输至下一道生产工序。高炉出铁后产生的高温残渣也需要大量的水冷却并经皮带运输。因此如果这些物料温度控制不达标，大量的红热状态的物料将在带式输送机上快速传送，引起皮带燃烧直至烧断，高温物料的堆积和燃烧的皮带同样会对封闭式带式输送机通廊的钢结构构成极大的安全威胁。

2.设备故障的火灾风险

（1）设备自身摩擦升温是导致带式输送机系统发生火灾事故的重要隐患。近些年在钢铁企业发生的带式输送机系统火灾事故中，多因带式输送机改向滚筒轴拉断、托辊不转动及皮带打滑、跑偏等，导致皮带与钢结构件直接摩擦发热而升温，引起堆积的煤粉等可燃物料的燃烧，酿成烧毁皮带及通廊的重大事故。另外，如果除铁器未能有效清除输送物料中尖锐的含铁物料，也有可能造成皮带划伤，并与钢结构件直接摩擦发热而升温。

（2）高温物料落料处冷却系统失效是导致带式输送机系统发生火灾事故的又一重要隐患。冷却系统关停、故障、能力不足等因素会导致焙烧后的物料得不到充分冷却直接输送至皮带上，当这些物料的温度超过皮带的耐热温度时会造成皮带燃烧。

（3）除塵系统失效是导致带式输送机系统发生火灾事故的另一重要隐患。当带式输送机通廊除尘系统失效时，可燃物料输送过程会产生大量的可燃粉尘逸出或堆积，当有足够能量的点火源存在时，会引发可燃粉尘爆炸或燃烧。

（4）电气设备失爆、电线短路也有可能引起带式输送机系统火灾。

3.建筑构造的火灾风险

（1）外保温材料。虽然按照现行国家标准《钢铁冶金企业设计防火标准》GB 50414中的相关要求，带式输送机通廊应采用不燃材料，但钢铁企业已建通廊中仍大量存在外保温材料使用可燃性夹心苯板或因采光需要采用可燃性玻璃板的情况。

（2）钢结构。钢结构栈桥以其结构自重轻、基础造价低、整体性能好、施工周期短、施工过程污染少、抗震性能好等综合优势[2]，在钢铁企业带式输送机通廊中得到广泛应用。钢结构通常在450～650℃温度中就会失去承载能力、发生很大的形变、导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。目前，钢铁企业带式输送机通廊的钢结构普遍没有采取防火措施，因此发生火灾后初期处置不及时，极易造成通廊坍塌。

（3）建筑高度和长度。钢铁企业中带式输送机通廊建筑高度不一、长度不同，部分通廊建筑高度达到70米以上，建筑长度在1000米以上，一旦发生火灾将给灭火救援工作带来极大困难。特别是封闭式通廊发生火灾后，消防应急救援人员很难从外部实施有效的灭火救援，仅能通过通廊两端的转运站进入采取内攻灭火，但皮带燃烧会产生大量有毒浓烟并在通廊内蔓延，消防应急救援人员很难快速到达起火部位。

（4）能源介质输送管道和其它建（构）筑物。在钢铁企业中，带式输送机通廊与各类能源介质输送管道和其它建（构）筑物通常交错布置，一旦通廊起火坍塌，很可能造成能源介质输送管道和其它建（构）筑物损毁，从而导致事故进一步扩大。

4.消防基础设施薄弱的火灾风险

（1）建筑消防设施不足。室内消火栓和灭火器一般不设置在带式输送机通廊内，通常设置在转运站，室内消火栓也非强制要求设置，室外消火栓利用由钢铁企业内部其它建筑提供。在现行国家标准《钢铁冶金企业设计防火标准》GB 50414中，在煤、焦炭的运输、储存及处理系统的建（构）筑物宜设置火灾自动报警系统和水利清扫设施，非强制要求，而且没有设置自动灭火系统的相关要求。因此基于节约投资需要，钢铁企业带式输送机通廊通常未安装火灾自动报警系统和自动灭火系统。

（2）救援场地受限。受钢铁企业内部道路和各类能源介质管道限制，传统的大型举高喷射消防车难以展开外部灭火救援。

5.违章作业的火灾风险

（1）岗位人员消防能力和素质不足。钢铁企业带式输送机通廊数量多，工作环境较差，自动监测设备不足，完全依靠岗位人员及时发现托辊不转动等设备故障现象难以实现。而且相关岗位大量使用外雇劳务人员，这类人员文化水平低、流动性大，违章操作时有发生，发现火灾隐患和应急处置的能力不足，例如，河北兴华钢铁有限公司“10·24”较大火灾事故直接原因就是烧结车间岗位工违章操作造成大量烧结矿红料引燃皮带通廊内皮带防尘罩护皮护帘、成品皮带，当班班长组织指挥本班人员冒险施救，处置不当，造成人员伤亡。

（2）检维修人员违规动火作业。部分钢铁企业检维修人员对带式输送机通廊火灾风险认识不足，动火作业安全防护措施执行不到位，加之动火作业审批和监管不严，检维修人员的违规动火作业行为不能得到及时纠正。

三、如何开展带式输送机通廊火灾风险防控

针对上述带式输送机通廊火灾风险，钢铁企业应坚持“预防为主，防消结合”的消防工作方针，实施多专业综合治理，着力做好以下几个方面工作：

1.加强源头治理，夯实消防安全基础

（1）加强煤、焦等原燃材料管控。一是岗位人员严格执行生产工艺规程，保障装卸过程、物料状态和温度符合工艺标准，例如烧结矿运输皮带输送矿料温度严格控制在120℃以下。二是在带式输送机运输物料的起点位置安装连续测温装置，设置温度控制高限声光报警，并与生产系统和冷却系统联锁，有效防止“红料”上皮带，提升对危险区域、要害岗位的自动化控制水平，减少人为误操作或违章作业带来的风险危害。三是在带式输送机通廊和转运站的关键节点安装视频监控系统，实现高风险物料运输全过程实时监控。四是控制好锰铁合金尤其是粉矿下料速度和料斗仓位，避免空仓快速下料引发粉尘燃爆。

（2）加强带式输送机系统防护措施建设。一是皮带的选型要符合生产工艺的耐火要求，建议使用阻燃皮带，即使发生火灾，也能控制火势不至于迅速发展。二是严格按照现行国家标准《钢铁冶金企业设计防火标准》GB 50414中的相关要求，完善带式输送机防打滑、防跑偏、防堵塞和紧急停机等设施，当其电动机功率大于55kW时，设置速度检测装置。三是皮带防尘罩采用非可燃材料。

（3）加强带式输送机通廊内设备设施维护保养。建立电气设备、安全联锁装置、除铁器、降温冷却系统、除尘系统和水力清扫系统等设备设施检修保养计划，定期开展检查、测试，确保功能完好。

（4）加强带式输送机通廊清洁管理。定期开展巡查和使用水力清扫系统实施全面清扫，保持通廊清洁，确保皮带上无浮煤（焦）、无水、无油、无杂物，机头、机尾无堆积料。

（5）加强动火作业管理。细化动火作业分级管控，严格执行审批程序和落实消防安全技术措施，特种作业人员必须做到持证上岗，监护人员全程旁站式监护，管理人员深入现场开展防火检查或通过便携式视频监控装置实施过程监管，作业结束后施工人员清理余火并做好甲乙双方“双确认”交接。

2.加大投资改造，提升本质化消防安全水平

（1）提升带式输送机通廊耐火性能。一是逐步替换通廊外保温的可燃材料。二是对建筑高度较高、长度较长、救援难度大的高火灾风险通廊的钢结构喷涂防火涂料。

（2）提升带式输送机通廊早期火灾预警能力。在运煤、运焦通廊建设火灾自动报警系统，安装线缆式感温报警装置或安装基于视频识别的火灾探测器产品，考虑到粉塵爆炸风险，建议选择防爆型。

（3）提升带式输送机通廊初起火灾扑救能力。一是考虑疏散宽度和坡度影响，沿通廊人行道每隔20米在立柱上悬挂安装灭火器，结合实际使用经验，水基型水雾灭火器对皮带的灭火效果远好于干粉灭火器，因此建议选用水基型水雾灭火器，北方钢铁企业可选用防冻型。二是建设半固定式喷淋灭火系统。通廊长度每60-70米划定灭火分区，地面设置消防水泵接合器，水源由高扬程消防车供给，通过管网送至通廊内部，灭火喷头采用开式水雾喷头按照有关规范设置，喷头喷水面积覆盖整条皮带，在机头和机尾喷头加密保护，布置两排。目前，该系统已在首钢京唐和鞍钢鲅鱼圈钢铁生产基地投入使用。

（4）提升可燃粉尘治理能力。在带式输送机机头尾部安装干雾抑尘装置。该装置能够产生直径在1-10微米的水雾颗粒，对悬浮在空气中的粉尘—特别是直径在2.5微米以下的可入肺颗粒进行有效的吸附而聚结成团，受重力作用而沉降，可有效减少粉尘外溢。

（5）提升专职消防队灭火救援能力。有条件的大型钢铁企业可为专职消防队配备大跨度折叠臂举高喷射消防车，相较于传统举高喷射消防车，这种消防车可根据场地面积灵活展开，折叠臂可绕过能源介质输送管道，甚至负角度实施灭火，非常适合钢铁企业复杂的场地环境。

3.加强消防教育培训和应急演练，提升员工消防安全“四个能力”

（1）定期组织开展岗位员工“学、背、用”技术规程、操作规程和消防安全规程培训教育，严格标准化操作，严肃考核，提升员工消防意识和应急处置能力。停限产（复产）前，对岗位员工开展针对性培训。合理选聘重点工序和关键岗位人员，应安排技能过硬、责任心强、文化素质高的员工负责。加强防火检查和考核，及时发现和纠正违章作业行为，建立用工激励淘汰机制。

（2）认真修订完善灭火及应急疏散预案，有针对性的设置险情和场景科目，切实解决应急预案不全面、不实用问题。坚持预案修订与演練相结合，制定年度演练计划，明确各层级演练项目和要求，认真组织实施，确保演练达到预期目的和效果。加强应急预案的教育培训和演练，使职工熟悉和掌握应急处置程序、处置措施、险情预判和紧急避险等要领。重视做好演练评估总结工作，通过演练发现和解决预案制定、人员培训、应急物资、应急响应等方面存在的问题[3]。

四、结语

钢铁企业应提升带式输送机通廊火灾风险认识，全面开展火灾风险因素辨识，不断夯实消防安全主体责任落实，采取有针对性的措施加强日常管理，通过重点立项不断加强消防基础设施建设，开展形式多样的消防安全教育培训提升职工的消防素质和应急处置能力，切实防范和遏制带式输送机通廊火灾事故发生的可能性。

参考文献

[1]张文广.带式输送机设计浅谈[J]. 内蒙古石油化工， 2014（7）.

[2]黄世梅.旧输煤走廊钢结构栈桥承载力分析[D].郑州大学，2009.

[3]河北兴华钢铁有限公司“10·24”较大火灾事故调查报告.河北省邯郸市应急管理局，2019.