论文部分内容阅读
摘 要：船舶的安全返港要求对与船舶安全有关的舱底、压载、消防等系统以及对服务于安全区的饮水、卫生水、空调和通风等系统都有严格要求。应急消防泵是船舶固定灭火系统的重要组成部分，在船舶的安全檢查中被各港口国列为必查项目之一，很多船舶由于应急消防泵故障而被滞留，造成船期延误。文章分析了船舶火灾的特点和船舶消防的特性，根据船舶火灾发生的规律和特性，论述了船舶消防设计的原则和任务。
关键词：船舶；管系；消防；特点；设计
1导言
为增强客船的海上自救能力，降低因局部事故导致船舶面临绝对危险的可能性，国际海事组织在2006年8月举行的海上安全委员会上通过了MSC.216（82）决议，提出客船安全返港和有序撤离概念并将其写进SOLAS公约。随着船舶和海上结构物数目的增加，火灾事故也不断发生，造成了大量的人员伤亡、严重的环境污染以及巨大的经济损失，给人们的生产与生活带来了极大的危害。
2船舶消防的特性
船舶的活动环境、功能以及任务的特殊性，导致了船舶火灾不同于陆上建筑物火灾，故而船舶消防具有一定的特殊性，主要包括以下几点：
（1）可燃物质多。在现代船舶生活和工作使用的艙室内，舱壁、甲板、天花板等部分通常由胶合板、聚氯乙烯板、聚胺醋泡沫塑料、化学纤维等可燃材料建造，舱内的一些家具、地毯、窗帘、床铺等也多由可燃材料制成，火灾隐患相当大。
（2）货客载量大。普通货船载重一般为1-2万吨，散装货船载重一般为1一10万吨，油船、液化石油气船载重一般为1-20万吨，最大为50万吨；客船的载客量一般为数百人至2000人左右。一旦发生火灾，危害相当巨大。
（3）燃油储量大。在各种交通运输工具中，船舶的燃油储量最大，并以汽油、柴油、重油为主，还包括辅机及其他机器设备的燃料，另外还有多种润滑油。万吨级以上船舶（尤其是远洋船舶）的燃油通常储量是船舶载重量的10%，例如一艘十万吨级的货船，其燃油储量为8000-12000吨，相当于一个小油库。
（4）热传导性能强。船体为钢板制造，导热系数大，热传导性能强。起火5分钟后，温度可上升至500-900℃，钢板被迅速加热，极易引燃相邻或靠近船体的可燃物质而扩大火势。在火灾发展的条件下，起居和服务场所内平均温度为700-900℃，机舱内为800-1000℃，货油舱内可高达1100℃。而在650-700℃时，船舶的铝合金构件将被熔化；当温度高于900℃时，铜制的零件也将遭到破坏。
（5）结构复杂。受船体大小的局限，船舶结构比较紧凑复杂，一艘万吨级货油船上往往有几十个不同用途的舱室和很多通风孔洞与楼梯。舱内通道和楼梯比较狭窄，大多数船舱门和出入口仅能容1人通过。由于船舶的类型众多、结构各异，舱室和机器设备的分布也不同，火灾条件下，消防人员很难查清情况，从而影响到消防工作的开展。
3相关规范定义及要求
3.1安全返港
船舶发生未超出定义的事故界限的情况后，能够依靠自身动力安全返回或到达最近港口。在此过程中，SOLAS公约要求的未受事故直接影响处所的重要系统如舱底、压载、消防和固定式灭火系统以及为安全区服务的相关系统如饮水、卫生水、空调和通风等系统能够运行。安全返港对舱底、压载、消防和固定灭火系统的要求是位于事故界限内的部分允许失去，事故界限外的部分需保持运行。而对服务于安全区的各系统而言，仅安全区域内的部分需保持运行。
3.2有序撤离
有序撤离仅对超出界限的火灾事故而言，不包括进水事故。当船舶发生超出定义的失火事故时，船舶应具备有序撤离能力。在有序撤离时，未受影响主竖区的重要系统能够运行3h。仅对船舶水消防系统和舱底水系统提出要求，对其他系统不做要求。
3.3非失火源处所
指失火危险可以忽略不计的处所。这类处所中一般不存在可燃材料、易燃液体或气体，不存在电气配电板、分电箱等电气设备。非失火源处所内部失火危险可以忽略不计，但其是否会受到相邻区域火灾的影响，取决于相邻区域是否设有固定灭火系统保护。
非失火源处所的定义和设置对客船相关系统合理地满足安全返港要求极为重要。比如被定义为非失火源处所的双层底管路和空舱对舱底、压载系统，以及被定义为非失火源处所的主竖区垂直安全管弄对消防、舱室喷淋等系统极为重要。
3.4基本系统和临界系统
基本系统和临界系统是设计时必须要考虑的问题。这关乎系统配置及设计，是认定船舶有无安全返港和有序撤离能力的重要环节。
基本系统是火灾或进水事故后不受事故影响需保持运行区域的所有系统；临界系统是对基本系统进行评估并发现存在薄弱环节的系统。此薄弱环节将导致该系统在安全返港时无法正常工作。薄弱环节可能由于设备布置导致，或由局部管系或任何其他可能失效的部分导致。如果一个基本系统在评估后被定义为临界系统，则需要对该临界系统再次进行详细评估，以便采取可行的措施保证该临界系统在安全返港时保持可用状态。
4船舶管系消防的设计要点
4.1对应急消防泵所在处所的要求
（1）应急消防泵处所的位置
1000总吨及以上的客船和2000总吨及以上的货船，为保证任一舱失火时不使所有的消防泵同时失去作用，规范规定应设置固定独立驱动的应急消防泵舱。且应急消防泵处所不得与A类机器处所或内设主消防泵处所的界面相邻接。
（2）通往应急消防泵的通道
在机器处所与应急消防泵及其动力源所在处所之间，不允许有直接通道。通道有一个气锁装置，机器处所的门为“A-60”级标准，另一门至少为钢质，两门均适度气密、自闭且不设门背钩。作为一种替代方式，通道可设有能从远离机器处所和应急消防泵所在处所的位置操作的水密门，且在这些处所失火时该位置不易被切断。在此种情况下，应急消防泵及其动力源所在处所应设有第2个通道。梯道和扶梯，完整安全，设置有主照明和应急照明，且有效。
4.2隔离保护措施
由于前、后机舱、后辅助设备间及左右舵机舱等处所分别属于独立的水密及防火分隔处所，并均设有固定灭火保护。任一界限内发生进水或火灾事故不会引起其他处所压载管路的失效。采取设置隔离阀或局部保护等措施，可以保证系统事故界限外的部分满足安全返港的要求。
（1）设置系统隔离。压载总管在管弄末端分成2个支管，并通过隔离阀分别连接前后机舱压载泵。前后机舱压载泵至尾部轴隧舱的压载管路在进入轴隧舱时需设置隔离阀。如此当任一机舱因火灾事故失效后，通过关闭位于管路尾部和轴隧舱的隔离阀，可以将失事机舱的压载系统隔离，从而保证其余系统的完整。
（2）设置局部保护。如从管路尾部至后机舱压载泵的管路，其位于前机舱的部分需加厚或A-60包覆且焊接连接，如此发生在前机舱的火灾不会对该段管路产生影响，进而不会影响前机舱外压载系统的运行。另外，服务首尖舱的支管阀不应布置在首侧推舱，以避免该处所可能发生的火灾对首尖舱压载水操作的影响。这是从布置上对系统进行保护，是局部保护的一种形式。
5结束语
综上所述，船舶消防问题涉及的知识面广，牵扯的部门多，是一个综合性的系统工程问题。因此，各方面必须紧密合作、互相协调，采取必要的、有针对性的措施，从论证、设计、建造、使用、维修和管理等多方面入手，科学、全面、合理、有效地做好船舶消防安全工作，提高船舶的安全性和生命力。
参考文献：
[1]徐汇涛.浅析船舶消防的特点及设计要求[J].公安海警学院学报，2014，01：9-11.
[2]陈志超.船舶管系工时定额管理系统开发研究[D].江苏科技大学，2016.
关键词：船舶；管系；消防；特点；设计
1导言
为增强客船的海上自救能力，降低因局部事故导致船舶面临绝对危险的可能性，国际海事组织在2006年8月举行的海上安全委员会上通过了MSC.216（82）决议，提出客船安全返港和有序撤离概念并将其写进SOLAS公约。随着船舶和海上结构物数目的增加，火灾事故也不断发生，造成了大量的人员伤亡、严重的环境污染以及巨大的经济损失，给人们的生产与生活带来了极大的危害。
2船舶消防的特性
船舶的活动环境、功能以及任务的特殊性，导致了船舶火灾不同于陆上建筑物火灾，故而船舶消防具有一定的特殊性，主要包括以下几点：
（1）可燃物质多。在现代船舶生活和工作使用的艙室内，舱壁、甲板、天花板等部分通常由胶合板、聚氯乙烯板、聚胺醋泡沫塑料、化学纤维等可燃材料建造，舱内的一些家具、地毯、窗帘、床铺等也多由可燃材料制成，火灾隐患相当大。
（2）货客载量大。普通货船载重一般为1-2万吨，散装货船载重一般为1一10万吨，油船、液化石油气船载重一般为1-20万吨，最大为50万吨；客船的载客量一般为数百人至2000人左右。一旦发生火灾，危害相当巨大。
（3）燃油储量大。在各种交通运输工具中，船舶的燃油储量最大，并以汽油、柴油、重油为主，还包括辅机及其他机器设备的燃料，另外还有多种润滑油。万吨级以上船舶（尤其是远洋船舶）的燃油通常储量是船舶载重量的10%，例如一艘十万吨级的货船，其燃油储量为8000-12000吨，相当于一个小油库。
（4）热传导性能强。船体为钢板制造，导热系数大，热传导性能强。起火5分钟后，温度可上升至500-900℃，钢板被迅速加热，极易引燃相邻或靠近船体的可燃物质而扩大火势。在火灾发展的条件下，起居和服务场所内平均温度为700-900℃，机舱内为800-1000℃，货油舱内可高达1100℃。而在650-700℃时，船舶的铝合金构件将被熔化；当温度高于900℃时，铜制的零件也将遭到破坏。
（5）结构复杂。受船体大小的局限，船舶结构比较紧凑复杂，一艘万吨级货油船上往往有几十个不同用途的舱室和很多通风孔洞与楼梯。舱内通道和楼梯比较狭窄，大多数船舱门和出入口仅能容1人通过。由于船舶的类型众多、结构各异，舱室和机器设备的分布也不同，火灾条件下，消防人员很难查清情况，从而影响到消防工作的开展。
3相关规范定义及要求
3.1安全返港
船舶发生未超出定义的事故界限的情况后，能够依靠自身动力安全返回或到达最近港口。在此过程中，SOLAS公约要求的未受事故直接影响处所的重要系统如舱底、压载、消防和固定式灭火系统以及为安全区服务的相关系统如饮水、卫生水、空调和通风等系统能够运行。安全返港对舱底、压载、消防和固定灭火系统的要求是位于事故界限内的部分允许失去，事故界限外的部分需保持运行。而对服务于安全区的各系统而言，仅安全区域内的部分需保持运行。
3.2有序撤离
有序撤离仅对超出界限的火灾事故而言，不包括进水事故。当船舶发生超出定义的失火事故时，船舶应具备有序撤离能力。在有序撤离时，未受影响主竖区的重要系统能够运行3h。仅对船舶水消防系统和舱底水系统提出要求，对其他系统不做要求。
3.3非失火源处所
指失火危险可以忽略不计的处所。这类处所中一般不存在可燃材料、易燃液体或气体，不存在电气配电板、分电箱等电气设备。非失火源处所内部失火危险可以忽略不计，但其是否会受到相邻区域火灾的影响，取决于相邻区域是否设有固定灭火系统保护。
非失火源处所的定义和设置对客船相关系统合理地满足安全返港要求极为重要。比如被定义为非失火源处所的双层底管路和空舱对舱底、压载系统，以及被定义为非失火源处所的主竖区垂直安全管弄对消防、舱室喷淋等系统极为重要。
3.4基本系统和临界系统
基本系统和临界系统是设计时必须要考虑的问题。这关乎系统配置及设计，是认定船舶有无安全返港和有序撤离能力的重要环节。
基本系统是火灾或进水事故后不受事故影响需保持运行区域的所有系统；临界系统是对基本系统进行评估并发现存在薄弱环节的系统。此薄弱环节将导致该系统在安全返港时无法正常工作。薄弱环节可能由于设备布置导致，或由局部管系或任何其他可能失效的部分导致。如果一个基本系统在评估后被定义为临界系统，则需要对该临界系统再次进行详细评估，以便采取可行的措施保证该临界系统在安全返港时保持可用状态。
4船舶管系消防的设计要点
4.1对应急消防泵所在处所的要求
（1）应急消防泵处所的位置
1000总吨及以上的客船和2000总吨及以上的货船，为保证任一舱失火时不使所有的消防泵同时失去作用，规范规定应设置固定独立驱动的应急消防泵舱。且应急消防泵处所不得与A类机器处所或内设主消防泵处所的界面相邻接。
（2）通往应急消防泵的通道
在机器处所与应急消防泵及其动力源所在处所之间，不允许有直接通道。通道有一个气锁装置，机器处所的门为“A-60”级标准，另一门至少为钢质，两门均适度气密、自闭且不设门背钩。作为一种替代方式，通道可设有能从远离机器处所和应急消防泵所在处所的位置操作的水密门，且在这些处所失火时该位置不易被切断。在此种情况下，应急消防泵及其动力源所在处所应设有第2个通道。梯道和扶梯，完整安全，设置有主照明和应急照明，且有效。
4.2隔离保护措施
由于前、后机舱、后辅助设备间及左右舵机舱等处所分别属于独立的水密及防火分隔处所，并均设有固定灭火保护。任一界限内发生进水或火灾事故不会引起其他处所压载管路的失效。采取设置隔离阀或局部保护等措施，可以保证系统事故界限外的部分满足安全返港的要求。
（1）设置系统隔离。压载总管在管弄末端分成2个支管，并通过隔离阀分别连接前后机舱压载泵。前后机舱压载泵至尾部轴隧舱的压载管路在进入轴隧舱时需设置隔离阀。如此当任一机舱因火灾事故失效后，通过关闭位于管路尾部和轴隧舱的隔离阀，可以将失事机舱的压载系统隔离，从而保证其余系统的完整。
（2）设置局部保护。如从管路尾部至后机舱压载泵的管路，其位于前机舱的部分需加厚或A-60包覆且焊接连接，如此发生在前机舱的火灾不会对该段管路产生影响，进而不会影响前机舱外压载系统的运行。另外，服务首尖舱的支管阀不应布置在首侧推舱，以避免该处所可能发生的火灾对首尖舱压载水操作的影响。这是从布置上对系统进行保护，是局部保护的一种形式。
5结束语
综上所述，船舶消防问题涉及的知识面广，牵扯的部门多，是一个综合性的系统工程问题。因此，各方面必须紧密合作、互相协调，采取必要的、有针对性的措施，从论证、设计、建造、使用、维修和管理等多方面入手，科学、全面、合理、有效地做好船舶消防安全工作，提高船舶的安全性和生命力。
参考文献：
[1]徐汇涛.浅析船舶消防的特点及设计要求[J].公安海警学院学报，2014，01：9-11.
[2]陈志超.船舶管系工时定额管理系统开发研究[D].江苏科技大学，2016.