大連遠洋運輸公司 康子滿
現代船舶中,機艙大多數關鍵設備(如主機、發(fā)電原動機、燃油鍋爐等)在運轉中始終伴有“高溫、燃油”的特點,即具備了燃燒三大要素(熱源、可燃物、助燃物)中的2/3條件,視為火災高發(fā)區(qū)域。通過對一些重大火災事故的分析表明,大多數事故是由對初期的局部小火發(fā)現和處理不及時演變而成的。對此,國際海事組織(IMO)制定了相應的對策即SOLAS公約規(guī)定,從2002年7月1日起,在新建造船舶上安裝“機艙局部水霧噴淋滅火系統(tǒng)”(Local Protection Water Mist System for Machinery Spaces)(以下簡稱“水霧滅火系統(tǒng)”)。
據業(yè)內相關信息顯示,近期有些船舶由于不能正確管理及設置此系統(tǒng)而在港口國檢查時被提出嚴重缺陷,甚至滯留。本文結合當前幾種典型“水霧滅火系統(tǒng)”的特點(如丹麥的NOVENCO、日本的NABCO和KASHIWA等)和平時管理經驗,給同行們提供參考,使這一系統(tǒng)和設備真正發(fā)揮“保護人命和財產”的作用。
水霧滅火系統(tǒng)具有快速靈便、操作簡單,滅火劑來源豐富、經濟及對設備的次生危害小等諸多優(yōu)點,與其他滅火系統(tǒng)(如CO2、高倍泡沫等)相比,更有以下特點:
1.快速自動釋放。當監(jiān)測探頭發(fā)現火焰時,立即自動啟動系統(tǒng)進行水霧噴灑,同時發(fā)出警報。
2.釋放程序簡單。不需要進行釋放前的諸如“場所人員撤離,機艙風、油應急切斷,封閉著火空間”等一系列準備,以保證人員安全和電力的正常供應。
3.不需要對受保護設備進行“shut down(應急停止)”等操作,提高船舶安全性。
4.此系統(tǒng)只針對初期小火,當發(fā)現火勢擴大時,仍需要動用其他大型滅火系統(tǒng)進行撲滅,以免貽誤時機,導致事態(tài)擴大。
對機艙內凡有“燃油和高溫”相伴的設備進行保護。根據保護設備的俯視面積,由一組或數組噴頭組成,形成矩形水霧傘罩,將火焰覆蓋和隔離,覆蓋面積約為設備俯視面積的200%,如圖1所示。
圖1 典型的噴頭布置及水霧覆蓋示意圖
1.主機—覆蓋高壓油管、增壓器:以大型低速柴油機為例,一般由12組噴頭組成,形成近似正方形水霧,保護高壓油管和增壓器高溫區(qū)域,如圖1(a)所示。
2.柴油發(fā)電機組—覆蓋柴油原動機:只覆蓋柴油原動機而要避開發(fā)電機,一般由2組噴頭組成長方形水霧,如圖1(b)和(c)所示。
3.燃油鍋爐、焚燒爐—覆蓋燃燒器:由于只覆蓋具有燃油和高溫的燃燒器部分,由1組噴頭組成圓形水霧,水霧圓心與燃燒器中心重合。
4.燃油分油機—覆蓋本體:每臺分油機由1組噴頭組成圓形水霧,水霧圓心與分油機俯視中心重合。如圖1(d)所示。
水霧滅火系統(tǒng)主要由主控制單元、火焰監(jiān)測探頭、水泵及啟動控制箱、保護區(qū)域遙控閥門、噴頭及管路、水柜、液位警報開關、本地釋放按鈕等組成。
1.主控制單元:位于消防站或集控室,在此可以進行釋放操作、功能試驗、火警顯示、系統(tǒng)和監(jiān)測探頭故障警報等,并在駕駛臺上有復示屏(主要顯示系統(tǒng)狀態(tài)和火警等)。
2.火焰監(jiān)測探頭,聲、光警報裝置:由3只(感煙、感溫、感光式)或2只(感煙/溫組合式、感光式)探頭組成,探頭的安裝位置(高度、角度)要符合規(guī)定,否則影響探測效果;每一保護區(qū)域都設有聲、光警報裝置。
3.水泵及啟動控制箱:水泵和控制箱要安裝在保護區(qū)域以外的安全、方便的場所。其中水泵分為低壓和高壓水泵兩種,高壓使用的是柱塞泵,壓力達100Bar左右,而低壓泵則為離心泵,壓力一般不超過15Bar。控制箱是由主電源和應急電源兩路供應,泵的控制方式有“自動”、“停止”、“手動”三種。
4.保護區(qū)域遙控閥門:每一保護設備單獨控制并有明顯標志,由氣動或電動控制開、關,當失電或控制系統(tǒng)出現故障時,可用扳手人工進行開、關。
5.噴頭及管路系統(tǒng):根據保護面積的大小,噴頭規(guī)格不同。管路和噴頭一般由不銹鋼等耐腐蝕材料制成。另有壓力表、試驗/泄放閥、空氣吹除閥等附件。
6.淡水柜:目前所見系統(tǒng)中,并未單獨設立水柜,都是由一組日用淡水艙兼用,可以保證充足的水源供應。
7.水柜液位警報開關:低水位時自動報警,極低水位時自動停止水泵。
8.手動釋放按鈕:在各保護設備旁的明顯位置處安裝。
有“自動”、“手動”、“應急”三種釋放方式,除應急方式外,水泵啟動方式均放置在“自動”位置。釋放時,聲、光警報同時發(fā)出。
1.“自動”釋放:當兩組監(jiān)測探頭都被激活時,系統(tǒng)發(fā)出聲、光警報,自動啟動水泵和區(qū)域遙控閥,水霧自動釋放。
2.“手動”釋放:分為在“主控制面板”和在“保護設備本地釋放”兩種方式。手動釋放操作可以在監(jiān)測探頭失靈或一組探頭“遲滯”時進行。筆者多次實驗證明,當兩組監(jiān)測探頭安裝在同一高度時,感煙探頭要比感光探頭滯后一定時間,這是由于煙霧上升速度遠遠小于光的傳播速度,探頭安裝高度越高,“遲滯”時間就越長。
(1)“主控制面板”上釋放:選擇“手動”釋放后,選擇釋放區(qū)域,按下釋放按鈕,系統(tǒng)自動啟動水泵,區(qū)域遙控閥自動打開,水霧噴灑。
(2)“保護設備本地”釋放:在保護設備旁按下“啟動按鈕”,系統(tǒng)自動啟動水泵、區(qū)域遙控閥自動打開,水霧噴灑。注意:在本地釋放時,應該將保護設備附近的風筒關閉,否則,會導致水霧飄散,影響滅火效果。
3.應急釋放操作:當上述三種釋放操作失靈時,可到水泵旁進行應急釋放操作。將水泵控制位置轉至“手動”,用扳手開啟對應的區(qū)域控制閥門,啟動水泵,直接噴灑。
首先要對機艙全體人員進行培訓,每個人都要熟悉各保護區(qū)域的手動釋放按鈕的位置和操作方法。平時將監(jiān)視和控制系統(tǒng)、水泵及相關閥門放置在“自動控制”模式,保證此系統(tǒng)能夠自動運行,特別對無人機艙船舶來說,顯得尤其重要。
平時的檢查及主要試驗項目如下:
1.水泵:每月至少進行一次運轉試驗,檢查是否能夠建立穩(wěn)定工作壓力。另外根據泵的型式不同,檢查內容也有所區(qū)別,應按說明書要求執(zhí)行。
2.監(jiān)測探頭:每3個月進行功能試驗,檢查是否有效。
3.系統(tǒng)噴灑效用試驗:每半年進行一次,分為“試驗噴灑”和“實際噴灑”兩種:
(1)試驗噴灑:試驗閥門打開,去往保護區(qū)域的手動閥門關閉,用試驗工具(感煙試劑、感光燈)激活對應的保護區(qū)域探頭,此時水泵啟動、保護區(qū)域遙控閥門自動打開,水霧從試驗閥門處噴灑。
(2)實際噴灑:在條件允許情況下,用塑料布將設備罩好,在設備頂部放置鐵桶,將桶內油漬棉紗點燃,真實制造火焰,此時探頭激活,系統(tǒng)自動啟動水泵噴灑水霧,同時發(fā)出聲光警報,此時火焰能被撲滅。這樣的試驗目的除了可以全面檢驗系統(tǒng)外,還能檢驗噴頭的好壞。因為噴頭有時會被機械雜質等堵塞,出現水霧形狀不完整、水霧角度偏離等現象,從而影響滅火效果。在出現此現象時,噴頭應該換新,船員不能自行修理。
(3)兩種試驗的對比:“實際噴灑”比“試驗噴灑”反應慢,主要是由于感煙探頭激活“遲滯”的原因。
4.每次噴灑試驗后,一定要用壓縮空氣吹凈管路和噴頭內的存水,防止生銹或結垢堵塞噴頭水孔。另外,如果在水泵進口安裝濾器,也要同時清洗。
5.保持水柜(艙)高水位,保持水柜出口閥處于常開位置,并設警示標志。
6.管路系統(tǒng)各閥門標志清楚,經?;罱j,保證開、關動作順暢。
7.防止非火災情況下的“誤噴”。下列兩種情況可能會激活保護區(qū)域的監(jiān)測探頭而自動噴灑水霧。一是主機備車時沖車噴出的火星和煙霧;二是機艙進行電、氣焊作業(yè)時。為防止“誤噴”,可在主控制面板上將釋放選擇放在“手動”位置,或將該保護區(qū)域的監(jiān)測探頭“隔離”,也可在水泵啟動控制箱處將水泵啟動方式放在“手動”位置,但工作結束后立即恢復到“自動”位置,解除探頭“隔離”。
8.寒冷區(qū)域和寒冷季節(jié)實施對水泵、管路、水柜等防凍措施。