李 福 明， 徐 潤 邦， 豐 佳 兵， 劉 明 銘

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 610072)

1 概 述

緬甸萊比塘銅礦項目地處熱帶季風氣候地區(qū)，常年氣溫較高，特別是每年的4、5月氣溫高達40 ℃以上。項目先后引進了79臺北方重工生產的TR100礦用自卸車，該車型為適合于寒冷地區(qū)使用的車型，均設置有煙道分流器。TR100自卸車在萊比塘項目使用過程中出現了多次自燃事故，由于TR100設備大，盲區(qū)多，自燃初期往往不易察覺，待發(fā)現時基本上已到濃煙較大、火勢較猛的地步了，給自卸車安全運行和駕駛員生命安全造成了嚴重威脅，不僅造成車輛損傷的直接經濟損失，同時增加了維修時間，耽誤了生產，增加了成本，降低了經濟效益。

2 TR100自卸車自燃原因分析及采取的防治措施

設備自燃必須具備兩個條件：一是要有火源，如電氣短路打出的火花、電器內部老化產生失效性接地短路使供電線束過熱而產生自燃，易燃物接觸高溫物體產生燃燒、煙道分流器密封不好時燃燒的燃油外泄形成火焰等；二是要有可燃物，如維修過程中沒有清理干凈的油棉紗、油破布、機件表面的油污、橡膠管路、各種塑料配件及自卸車自身攜帶的各種油料等[1]。筆者詳述如下：

2.1 電氣短路造成的自燃

從TR100自卸車整體結構看，其在人性化操作方面較完善，操作較舒適，故其電控部分用得比較多，從而使車輛大量使用了導線及電器元件，但電路接觸點較多，長期運行后松弛移位、接觸不良等造成打火、短路等產生火花。

緬甸萊比塘銅礦項目TR100自卸車的主電源供電導線系統(tǒng)和充電導線系統(tǒng)沒有保險片，而是直接從蓄電池到主電源繼電器、再到啟動馬達，充電線路則是從發(fā)電機到啟動馬達。因發(fā)動機功率大、缸徑大，導致起動阻力也大，所以，啟動馬達的功率也大，為2個9.5 kW的啟動馬達，主電源正極導線采用2根70 mm2的多股銅芯導線連接。由于最早進場的35臺TR100自卸車的主電源導線束被設計為經過發(fā)動機排氣管正上方，且距發(fā)動機排氣管很近，最近處僅約30 cm，主電源導線束除自身絕緣層外，沒有隔熱導管保護。在受到排氣管高溫長期炙烤下，該線束絕緣層加速老化變的脆硬，且該線束的固定卡只有一個，線卡亦受到排氣管高溫的長期炙烤，容易疲勞折斷。線卡一旦斷裂，則線束就會直接掉到排氣管上，由于排氣管的溫度高(當發(fā)動機正常運轉時達到230 ℃～410 ℃)，線束的絕緣層將被輕易燙化而導致接地短路。

另外，由于該主電源線束的線卡固定只有一個，車輛在行駛中線束會產生相對晃動，容易造成老化的絕緣層脫落，進而造成線束絕緣層破壞而導致接地短路。因該電源主線束要求導電電流大，故其線徑大，一旦該線束接地短路時就不易被熔斷，而接地短路時產生的火花也易引燃周圍橡膠油管及機件上殘留的油污或空氣濾清器的塑料件，進而引發(fā)自燃。

由于設備大，自燃初期較難發(fā)現，如果初期沒有發(fā)現自燃，待火勢加大時很難將火勢控制住，從而給設備造成損失。由于設備高度太高，對駕駛員逃生不利，進而給駕駛員的生命安全造成嚴重危脅。

對于電器線路短路產生火花引發(fā)自燃的情況。短路會造成電路中電流瞬時增大，將電路中的保險片熔斷，從而及時切斷電路、抑制火災。因此，在修理時必須嚴格采用相同規(guī)格的保險片更換被熔斷的保險片，禁止使用銅絲直接將線路接通[2]，從而有效地阻止了一般電器短路造成的自燃危害。

對于固定線束的線卡晃動或斷裂使線束絕緣層破壞產生短路自燃的情況[3]，可以在主電源線束外面用同等直徑且耐高溫的絕緣導管套在線束外面以增加耐高溫的等級，保護線束絕緣層不至于快速老化、脫落。同時，將固定主電源線束的線卡增加3個，兩線卡之間的距離保持在40 cm之內。先用電焊在車架上點焊螺栓并做防銹處理，再在螺栓上將線卡安裝牢固。改造后使線卡不松動、主電源線束不晃動，既便在意外斷裂一個線卡的情況下，還有其他線卡可以將主電源線束牢牢地固定住，從而避免了主電源線束掉到排氣管上的情況發(fā)生。平時，點檢人員還應認真負責地進行這些線束的檢查工作，每天都應該看一下線卡是否有松動的跡像，絕緣層有沒有破損，從而避免因主線束絕緣破壞、接地短路產生的火源引發(fā)自燃事故。

2.2 電器件長期使用導致其內部產生老化、失效、短路造成的自燃

TR100自卸車上的預潤滑馬達及啟動馬達長期使用后出現電樞軸承損壞造成電樞掃膛接地或磁場線圈短路接地時，將造成巨大的短路電流從主電源線束中流過，進而引起主電源線束短時間內過熱而自燃[4]；或是預潤滑壓力開關不能斷開，預潤滑繼電器開關觸點燒結而發(fā)生熔焊、導致預潤滑馬達長時間轉動無法停止等造成預潤滑馬達供電線路過熱引發(fā)自燃。這些部件的內部故障往往帶有隱蔽性，故障發(fā)生前，一般憑眼睛直接檢查外觀是不容易發(fā)現的，但在啟動時隨時都可能發(fā)生短路情況而造成自燃。如何避免此類自燃事件的發(fā)生呢？這就要求駕駛員應嚴格遵守操作規(guī)程，當起動鑰匙旋轉到起動位置后，如果只聽見預潤滑繼電器吸合的聲音，而沒有聽到預潤滑馬達轉動的聲音，這時應立即關閉起動鑰匙，馬上去查看一下線束是否有冒煙的地方，是否聞到焦糊味，用手感受一下馬達的供電線束及馬達殼體局部是否有發(fā)熱等異常現象，因為短路電流能夠使馬達殼體內的短路接地點和馬達的供電線束短時間過熱。如果發(fā)現異常現象，應馬上報修。另外，使用起動馬達時，每次的時間應不超過30 s，如果第一次沒有起動成功，必須關閉鑰匙開關等待2 min后才能再次起動。如果兩次起動不成功，就應該關閉鑰匙開關，馬上報修，待查明故障原因后才能再次起動。維修人員也要定期對起動馬達進行拆檢，做到預見性維修。如此實施，即能避免電器內部因長期使用老化原因產生失效短路而引發(fā)的自燃事故。

2.3 高溫高壓液壓油泄漏造成的自燃

由于TR100的發(fā)動機均為帶雙渦輪增壓器的發(fā)動機。在重載上坡時，由于載重量大，坡度陡，要求發(fā)動機必須大功率輸出，從而導致渦輪增壓器排氣側容易產生高溫，加之工程區(qū)氣候炎熱，熱量不易散失，經測量，渦輪增壓器排氣側表面的溫度最高可達536 ℃。由于設備的制動系統(tǒng)和轉向系統(tǒng)均使用液壓油，且制動系統(tǒng)的工作壓力達到1 200 psi,轉向系統(tǒng)的工作壓力達到2 300 psi,車輛正常行駛一段時間后液壓油的溫度一般都在60 ℃～80 ℃左右。對于有的發(fā)生液壓系統(tǒng)故障的礦運車，其液壓油溫度可以達到100℃。因此，如果在炎熱季節(jié)發(fā)生渦輪增壓器排氣側附近的液壓油管破裂，那么，在高溫高壓下液壓油將會成柱狀或霧狀噴出,一旦噴到渦輪增壓器的排氣側表面，在536℃高溫的作用下，液壓油馬上就會汽化、甚至燃燒(根據標號不同，液壓油的燃點為250 ℃～350 ℃)，進而引燃發(fā)動機室周圍的橡膠件油管及空濾外殼等塑料件，這些燃燒的橡膠件與塑料件還可能會將柴油管及柴油、變速箱油冷器軟管及變速箱油點燃，導致火情加重。

為避免由此產生自燃事故，項目部采用石棉隔熱墊將渦輪增壓器的排氣側及排氣管全部包裹住的措施予以防治，既使排氣管達到410℃的高溫，加了石棉隔熱墊以后，實測石棉墊的表面溫度最多為130 ℃，既使有液壓油噴到上面也不會被點燃，從而避免了高溫高壓液壓油噴濺到渦輪增壓器排氣側及排氣管高溫表面帶來的自燃事故。比如超大型挖掘機的發(fā)動機室和液壓泵室是分開成為獨立的兩個部分，其兩者中間用鐵板隔開就是為了避免正常工作中液壓油管爆裂、高溫高壓液壓油噴射到高溫增壓渦輪排氣側及高溫排氣管上而產生火情。

2.4 燃燒不完全的燃油從煙道分流器泄漏造成的自燃

TR100自卸車由于長時間工作后或噴油器自身質量問題，其噴油器及其相關部件會有不同程度的磨損，從而造成發(fā)動機噴油器燃油噴射時霧化不好或不霧化或噴油量過多而引起燃油燃燒不完全等情況。這些燃燒不完全的燃油會隨著發(fā)動機的廢氣進入高溫的排氣管道后再次燃燒，在煙道分流器密封很好的情況下，燃燒的燃油會在消聲器出口處形成火焰、消失在空氣里，這就是為什么有的車輛排氣管出口處會冒出火苗的原因。這時的自卸車不會發(fā)生自燃，因為火焰不能引燃其它可燃物，形不成自燃。但是，當煙道分流器密封不嚴或是排氣管有破損時，這些燃燒著的燃油就會從煙道分流器或排氣管破裂處泄漏出來，從而引燃周圍的電源主線束或橡膠油管，還會造成電源主線束的絕緣層熔化而產生接地短路，進而引發(fā)更大面積的燃燒，使火勢擴大，引發(fā)更嚴重的自燃事故。

為避免此類事故的發(fā)生，必須提高駕駛員在駕駛過程中對TR100自卸車在動力方面的認知度：如果噴油器霧化不好或噴油量過多、燃燒不完全時，則表現為發(fā)動機動力不足并伴隨排氣管口冒黑色濃煙，或發(fā)現發(fā)動機低速運行時抖動嚴重即應及時報修。另外，點檢人員日常點檢時應密切關注自卸車的煙道分流器及排氣管周圍有沒有煙熏后變黑的痕跡，如果有煙熏變黑的痕跡，那么煙道分流器或排氣管就可以確定有泄漏或破裂，這時必須及時檢修煙道分流器及排氣管，找到破損處并予以修復；并重點檢查在煙熏變黑的范圍內是否有電源主線束或其它電氣線路的絕緣層因高溫受損，若有，必須及時做絕緣維修處理或更換線纜。

3 結 語

萊比塘工程區(qū)氣候炎熱，而TR100自卸車是寒冷地區(qū)使用的車型，散熱效果不佳，車上的橡膠件及塑料件被大量使用，導致平時維修工作結束后必須全部清理滯留的棉紗、破布及機件表面的殘留油污；點檢人員必須注重日常的點檢工作，在發(fā)現線束松動或破損、煙道分流器周圍空間有煙熏變黑的痕跡時，一定要及時報修。維修人員要及時做出相應、有效的維修，對于油管漏油、滲漏等決不能忽視，必須盡早維修，以免留下自燃隱患。駕駛員也要在發(fā)現有報警燈點亮或蜂鳴器鳴響或嗅到有焦糊味、感覺到灼熱[5]、看見本車或其他車輛冒濃煙等異常情況時要及時停車報修，或給其他車輛發(fā)出報警信號示意其停車檢查，進而避免發(fā)生自燃事故。只有將平時駕駛、日常點檢、隱患排查及維修工作做好、做細，TR100自卸車的自燃事故方可徹底避免。