挖掘机设计和维修保养方面的防火控制措施探讨 

　　【Summary】在煤矿勘探开发、建筑、铁路道路等的工程施工中，挖掘机是确保工程顺利施工的重要工具，挖掘机的安全性能直接影响到工程施工质量的顺利与否，如在2014年5月21日，发生在山东日照的挖掘机突发自燃事件，该挖掘机当时在正常施工，突然发生自燃，所幸没有人员伤亡，但是却导致工程施工缓期一天，因为这一类的自然事故会造成施工停滞，且危及施工人员的安全，因此对挖掘机的防火安全控制应涉及研发、设计、制造、使用、维修、保养等各个环节。本文主要探讨挖掘机在设计和维护保养方面的防火控制措施。

　　挖掘机是一个在工程施工中发挥重要作用的工具，而这一类大型器械在实际施工运用中出现较大的故障问题大多数都是因为挖掘机的长时间机械运作造成的故障问题，最后结果通常都是施工非正常停工，造成工程财款等人力物力的损失，这样大大增加了工程成本。为此在挖掘机设计和维修保养方面进行充足的考虑和准备，不仅可以降低挖掘机的损耗，提升挖掘机的机械利用效率，还能降低维修的成本，提高整个工程的经济效益。

　　在挖掘机的设计研发期间，由于它使用的环节涉及到机械撞击和摩擦，而摩擦则涉及到机体零部件的油体润滑，在其运转时驱动挖掘机的动力必不可少，其动力来源离不开燃料。由此火灾发生的危险性就显而易见，总的来说就是来自机械碰撞、零部件摩擦、燃油燃烧等所产生的热量，而在挖掘机中，其发热部位大多集中在排气歧管、涡轮增压器、排气管、消声器等易发热的零件中[1]。若对这些环节产生的热量处理控制的力度不足的话，则会很容易造成火灾的发生。所以我们首先要在挖掘机的设计制造环节对其做好防火控制。

　　在我国各个种类火灾发生案件中，电气类燃烧所占总火灾事件的比例达第一，其中现代机械必不可少的会使用电路辅助控制驱动，因此当机械的电气器械中出现由于电路设计不当而导致的电路过载、保险丝、断路器、接地线等电气零件线路的绝缘层老化漏电等意外事件，就会增加火灾事故发生的概率。

　　在挖掘机的机械加工、使用过程中，会涉及到很多易燃性气、液体，如：汽油、润滑油、液压油等，这类燃油大多数储蓄在挖掘机的燃油箱喷油泵、管路、滤清器等零件中，它们闪点、燃点低，受热后极易燃烧扩散，火势随之蔓延开来；而挖掘机使用的液压设备和管路若缺乏保养和维护或使用中因外力导致其破裂，那么会产生液压油与空气混合的油雾混合体，这种混合体同样易闪易燃，如果这种油雾混合体周围环境温度过高，或者其周围的零部件温度过高，很容易发生燃烧[2]。

　　当然当其他可燃易燃物如隔音材料、非金属零件、枯叶等易燃物在遇到上述产生的热源或火源时，同样易引发火灾爆发。还有一些金属零部件，也会由于其特殊材料而发生燃烧。还有一些本可避免的火灾的发生，实际上只是因为缺乏防火安全意识或防火器材选择不正确，而且防火管理不严，发生火灾时无法及时使用等一系列原因导致这类本可以避免的火灾的发生。下图为上述概括挖掘机发生火灾的主要因素。

　　为了防止在挖掘机使用中发生火灾现象，我们应该本着防护火灾应当切断在热源处的原则，在设计挖掘机时对其发热零部件进行隔热处理，这种设计主要包含三个方面：一、挖掘机发动机布局应合理规划，使用防火罩将发动机及其周围零部件隔热处理；二、把排气歧管和喷油泵、滤清器、燃油箱等含燃油的易燃物进行隔离，即在设计阶段就将排气歧管和上述可燃物进行分离，防止这些可燃物接触热源；三、在布置排气歧管、涡轮增压器、消声器等发动机零部件时，防止冷却风扇的气流与液压管的气流对流，因为冷却风扇的排气气流排出的为热量大的气流，为了热量大的气流进入液压管，可以将两者用隔热板进行热分离，如下图所示：

　　在热分离设计中，我们应综合考虑涡轮增压器的空间，使用效率等因素，将涡轮增压器的热能高的部位进行热隔离。这里在挖掘机上常用的热隔离设计大多数为隔热材料制成的隔热罩，隔热板等[3]。隔热挡板在选择材料时应考虑到排冷风扇的影响，要具备坚固性，疏油性，且隔热挡板不能粘碰到液压油和燃油。

　　同样的，挖掘机中的可燃材料如：液压油，燃油，非金属零件，和其他易燃物也一定不能放置在发动机，发动机排气管口，蓄电池等易高温区域的周围。其中需要对蓄电池组区进行重点关注，不仅要在在这些区域安装隔热盖，还要隔绝发动机尾气，保障蓄电池组区的空气流动好，因为大功率机器在工作时可能存在燃油燃烧不彻底，当这些带有高温度的尾气接触到蓄电池时，容易造成蓄电池的燃烧甚至爆炸，因此对蓄电池进行尾气隔绝和通风设计是必不可少的。

　　挖掘机的驾驶舱内也要保障做好防火隔火、散热措施，保障驾驶员生命安全是第一位的，为此驾驶室内拒绝堆积可燃性物体及含可燃性材料的器件，而且要定期检查清理驾驶舱的电路设备，确保电路控制正常工作，防止电路控制系统在正常使用时突然损坏导致意外状况发生[4]。

　　火灾易发生，其诱因很多，只能说在设计开始就对其进行控制以减少，但是难以消除，为此，要在挖掘机上设置防火灭火装置，且在挖掘机交付使用时就装配好灭火器，尤其是在燃油箱处，应当在燃油箱出专门设置手动燃油断流阀和发动机紧急制动装置。配备的灭火器材应选择干粉灭火器或泡沫灭火器，相应的也要对相关工作人员进行防火科普及培训，在第一时间能够正确的选择正确的灭火器材进行灭火处理，避免火势蔓延及火灾的发生。

　　在考虑挖掘机使用的材料中，应使用高效安全的阻燃性材料，在其内饰等涂层中，所含有的有机材料应该是一级阻燃等级的材料。而包含电路部分的设备中，其电路的线缆绝缘层的保护层也应当要求使用阻燃材料制成。在设计蓄电池的线路控制时，应设计一种蓄电池开路、短路、过载保护电路，或使用蓄电池电路连接断路自动保护设备，这样能够及时的终止蓄电池电路的连接，保护蓄电池，确保其在上述情况发生的时候能够保护蓄电池组不会出现危险情况，这样也方便工作人员及时发现，控制和排查故障。

　　在挖掘机维修方面的防火控制中，应请维修人员经常检查燃油和润滑系统的漏油情况，如果发现出现漏油的情况，应及时找出漏油部位，排查故障并清理干净泄露的燃油或润滑油。此外还要定期检查挖掘机内电气系统线路破损、短路、松动脱落的情况，发现上述问题，相关维修人员要第一时间进行修复处理。除了检查电气系统的线路，还要检查并确认保险丝是否合格，使用有无错误，防止保险丝短路或断路；在出现故障后，应及时对保险丝进行故障排查，并更换保险丝，保险丝的熔断电流不合格而烧坏机器的电路系统，影响机械正常使用，乃至挖掘机发生火灾等危及人身安全的事件。

　　挖掘机在日常保养中最需要注意的地方之一就是液压系统，而液压油则是整个液压系统正常运作的基础，液压油质量的好坏会影响到整个挖掘机系统冷却效率和润滑效率，为次，应选择黏度适中，润滑性能高，抗氧化能力强的液压油，这样既能确保挖掘机正常使用，也能更好的对挖掘机设备维护。在液压油的更换和保养后，就需要对液压油的温度进行合理控制，因为挖掘机在各个领域中使用的环境不同，所需要的性能可能会有差异，为此要确保挖掘机的故障发生率尽可能的低，尤其是在挖掘机进行长时间的作业后，设备运行时间过长，空气流动不循环导致液压油温度过高，这样液压油的粘度，润滑性都变差，使机械磨损严重而出现零部件温度过高，进一步导致挖掘机出现火灾的风险，因此，需要安排工作人员定期对冷却装置进行清洗，且确保液压油油量充足。向燃油箱中加油时，需要注意，防止加油口泄露的燃油溅射到上述所说的高温零部件上；要定期检查挖掘机发动机室内情况，及时清理枯叶、纸片等易燃物。禁止挖掘机附近存在火源，禁止在挖掘机周围吸烟，确保挖掘机燃油箱周围无火源。

　　“做好防火隐患，落实消防责任”，认真研究挖掘机等工程器械在机械设计、检修和使用保养中的防火措施，不仅可以减少火灾等危及人身安全事故的发生，还能减少不必要的经济损失；定期对挖掘机进行维修和保养，这样既可确保挖掘机的使用寿命，更能确保挖掘机的工作性能和使用质量，为施工方大大减少风险发生的概率；与此同时，相关单位也应定期开展防火安全教育培训课程，加强相关工作人员、维修人员、保养人员的防火安全观念也是必不可少的，只有提高自身防火安全意识及认识，才能确保降低火灾发生率。工程安全第一一直是国家和社会所倡导的原则，这样事半功倍，挖掘机工作效率提高，施工也更安全。

　　[1]郭涛.大型养路机械发动机防火措施研究[J].昆明冶金高等专科学校学报，2021，37（01）：50-54.

　　[2]朱伟恒.液压挖掘机常见故障诊断及维修策略[J].设备管理与维修，2020（12）：107-109.

　　[3]张霄阳.液压挖掘机常见故障诊断及维修关键技术研究[J]. 城市建设理论研究（电子版），2019（06）:103.

　　[4]林霞.机械电气系统维护中的防火安全措施[J].山东工业技术，2019（04）：13.