楊均武，魯 鼎

（中船郵輪科技發(fā)展有限公司，上海 200147）

0 引言

中交協(xié)郵輪游艇分會（China Cruise ＆ Yacht Industry Association，簡稱：CCYIA）稱，近幾年我國郵輪市場都以年均40%左右的速度增長，預(yù)計中國郵輪旅客量將于2020年和2030年分別達到450萬人次和1 750萬人次，郵輪經(jīng)濟將于2020年達到510億元左右。因此，2015年國務(wù)院印發(fā)的《中國制造2025》以及國家工業(yè)和信息化部等六部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于促進旅游裝備制造業(yè)發(fā)展的實施意見》中都明確加快實現(xiàn)豪華郵輪自主設(shè)計和建造的發(fā)展方向。

面對日益增長的郵輪市場，安全必須放在首位。近年來郵輪火災(zāi)時有發(fā)生并導(dǎo)致嚴重后果。2015年11月30日，“Grand Princess”號郵輪配電板故障后發(fā)生火災(zāi)并擴大到機艙。2016年7月1日，“Black Watch”號郵輪機艙發(fā)生火災(zāi)，造成3臺輔機損壞。2016年7月16日，“Aqua Amazon”號郵輪發(fā)生火災(zāi)，造成至少7名船員喪生，13名船員受傷。

為增強船舶的海上自救能力，降低因局部事故導(dǎo)致船舶面臨絕對危險的可能性，2000年海安會開始討論巨型郵輪的安全問題。2004年，討論范圍拓展到客船。2006年12月8日，IMO以MSC.216(82)決議通過了《1974國際海上人命安全公約》的修正案，并于2010年7月1日正式生效。海安會第80屆會議頒布了MSC.1/Circ.1214，第87屆會議頒布了MSC.1/Circ.1369。SOALS規(guī)定，2010年7月1日及以后建造、船長為120 m及以上，或具有3個及以上主豎區(qū)的客船，需具備安全返港及有序撤離的能力。因此，75 000 GT豪華郵輪的消防系統(tǒng)需按此要求進行設(shè)計。

1 消防系統(tǒng)總體方案

消防系統(tǒng)分為主消防系統(tǒng)、固定式滅火系統(tǒng)和其他系統(tǒng)，其他系統(tǒng)包括手提式滅火器。

1）主消防系統(tǒng)：SOLAS規(guī)定，主消防系統(tǒng)需提供2股水柱，這2股水柱不是由同1個消火栓噴出的，水柱可以射至航行時船員和乘客可以到達的任何位置，且至少1股水柱來自1節(jié)消防水帶。因此，起居處所、服務(wù)處所、控制站、機器處所和露天甲板設(shè)有主消防系統(tǒng)。為避免消火栓妨礙乘客在露天甲板活動，所有消火栓均布置在艙室內(nèi)。

2）固定式滅火系統(tǒng)：根據(jù)SOLAS要求，該項目在起居處所、陽臺、服務(wù)處所、控制站、走廊、梯道、廚房煙道、洗衣間抽風(fēng)管、機器處所和雙層底均設(shè)有固定式水霧滅火系統(tǒng)，并為主機、鍋爐、焚燒爐和分油機等提供固定式局部水霧滅火系統(tǒng)。同時，直升機甲板設(shè)有固定式泡沫滅火系統(tǒng)。

3）其他系統(tǒng)：起居處所、服務(wù)處所、控制站和機器處所等處所設(shè)有包括手提式滅火器在內(nèi)的消防設(shè)備和消防員裝備。

2 主消防系統(tǒng)

主消防系統(tǒng)需滿足安全返港和有序撤離的要求，目前多采用隔離、雙套、冗余、保護或上述各項的組合方式來實現(xiàn)該設(shè)計要求。大部分船級社認為應(yīng)優(yōu)先使用冗余和隔離方式，在其他方式都不便于或無法實現(xiàn)時，再采用保護方式。因此，該系統(tǒng)采用冗余方案進行設(shè)計，對局部系統(tǒng)進行保護，通過隔離方式滿足設(shè)計要求，原理如圖1所示。

圖1 主消防系統(tǒng)的原理圖

SOLAS規(guī)定，4 000 GT及其以上的客船需設(shè)有3臺主消防泵。為滿足有序撤離的要求，3臺主消防泵分別布置于 3個不同的主豎區(qū)內(nèi)。同時，SOLAS要求1 000 GT及以上的客船至少能從室內(nèi)的任一消火栓立即噴出1股有效的水柱。因此，主消防系統(tǒng)為濕管系統(tǒng)。如果火災(zāi)拓展導(dǎo)致船舶由安全返港狀態(tài)進入有序撤離狀態(tài)，則有序撤離前主消防泵已能提供 2股有效的水柱。且MSC.1.Circ.1369（簡稱：通函）的解釋 3條規(guī)定，評估船舶系統(tǒng)能力時，火災(zāi)和進水事故視為不同時發(fā)生。因此，全船設(shè)置1套～2套保壓系統(tǒng)即可滿足設(shè)計要求。如果僅提供1套保壓系統(tǒng)，則該保壓系統(tǒng)不得和自動起動的主消防泵布置于同一個事故界限內(nèi)的處所。為適當(dāng)提高系統(tǒng)的冗余度，該項目設(shè)有2套保壓系統(tǒng)，為避免海水腐蝕管路，該系統(tǒng)采用淡水進行保壓。第1臺主消防泵布置于首部的首側(cè)推間，第2主消防泵和第1套保壓系統(tǒng)布置于前機艙，第3臺主消防泵和第2套保壓系統(tǒng)布置于后機艙。主消防泵通過隔離閥與消防總管相連，隔離閥布置在主消防泵所在處所之外，關(guān)閉隔離閥即可隔離損壞的主消防泵，保證該系統(tǒng)剩余部分的完整性。

主豎區(qū)1至主豎區(qū)3的消防總管采用環(huán)形的冗余總管，穿過主豎區(qū)艙壁的消防總管在兩側(cè)均設(shè)有隔離閥。消防總管左右兩側(cè)分別布置于走廊兩外側(cè)，其前后兩端均設(shè)有隔離閥。主豎區(qū)4的左舷消防總管和主豎區(qū)3的消防總管相連，主豎區(qū)4的右舷消防總管穿過主豎區(qū)3與主豎區(qū)2的消防總管相連。各主豎區(qū)左右舷分別設(shè)有1根主豎區(qū)消防總管，主豎區(qū)消防總管分別與臨近的消防總管相連。

走廊壁為A級限界的圍壁，且走廊設(shè)有固定式滅火系統(tǒng)。任一發(fā)生在4甲板的事故界限之內(nèi)的火災(zāi)都無法導(dǎo)致受影響主豎區(qū)內(nèi)的消防總管的左右兩側(cè)同時損壞。關(guān)閉消防總管上的隔離閥即可隔離損壞的總管，保證消防總管剩余部分的完整性。當(dāng)主豎區(qū)3的4甲板的左舷發(fā)生火災(zāi)并導(dǎo)致該處所的消防總管損壞，可關(guān)閉主豎區(qū)4左舷、主豎區(qū)2左舷、主豎區(qū)3右舷走廊壁上的隔離閥，保證消防總管剩余部分的完整性。

為保證同一主豎區(qū)的2根主豎區(qū)消防總管不會同時被1個未突破事故界限的火災(zāi)損壞，可將2根主豎區(qū)消防總管分別布置于2個A級限界的圍壁內(nèi)的處所，且這2個處所不在同1個事故界限內(nèi)，例如主豎區(qū)2的5甲板的主豎區(qū)消防總管布置方案，或?qū)ζ渲兄辽?根進行保護，例如主豎區(qū)3的5甲板的主豎區(qū)消防總管布置方案。

通函解釋28條規(guī)定：相鄰水密艙室或區(qū)域的消火栓可以通過2根消防水帶為主豎區(qū)中受事故影響甲板的剩余部分提供消防水。有船級社認為受事故影響的主豎區(qū)的所有甲板都適用于該條解釋。因此，安全返港過程中，受事故影響的主豎區(qū)的消防水可以來自于該主豎區(qū)未損壞的主豎區(qū)消防總管所服務(wù)的消火栓和相鄰主豎區(qū)的消火栓。

隔離消防泵所在主豎區(qū)之間的任一主豎區(qū)，都不會影響剩余消防泵為剩余主豎區(qū)提供消防水，但隔離此范圍之外的主豎區(qū)，可能導(dǎo)致隔離主豎區(qū)首部或尾部的主豎區(qū)也被隔離，例如隔離主豎區(qū)3時，主豎區(qū)4有可能也被隔離。因此，主豎區(qū)4的右舷消防總管采用旁通管的形式連至主豎區(qū)2的消防總管。穿過主豎區(qū)3的旁通管并不服務(wù)于主豎區(qū)3，且對該段管路進行保護。通函解釋12條認為：該管路在火災(zāi)中保持運行。因此，當(dāng)主豎區(qū)3的消防總管被隔離時，旁通管仍可為主豎區(qū)4提供消防水。

消防總管一般為海水泳池和噴射泵提供海水，這些接口應(yīng)能在滅火時立即關(guān)閉。

3 固定式滅火系統(tǒng)

船用固定式滅火系統(tǒng)主要有固定式泡沫滅火系統(tǒng)、固定式二氧化碳滅火系統(tǒng)、固定式水噴淋滅火系統(tǒng)和固定式水霧滅火系統(tǒng)。固定式泡沫滅火系統(tǒng)的泡沫液具有腐蝕性，且噴出后不易清除，因此基本不用于起居處所、服務(wù)處所、控制站，多用于大型船舶的機艙、液貨船的貨艙、雙層底和貨艙區(qū)甲板的滅火。固定式二氧化碳滅火系統(tǒng)屬于窒息式滅火，不得用于人員無法短時間全部撤出或者人員較多的處所，因此，多用于機器處所和廚房煙道的滅火。固定式水噴淋滅火系統(tǒng)多用于滾裝船和客船的起居處所和服務(wù)處所，由于無法撲滅油火，所以無法用于機器處所的滅火。固定式水霧滅火系統(tǒng)的噴水量小于固定式水噴淋滅火系統(tǒng)，噴出的水霧遇火后吸收燃燒物的熱量汽化，并隔離火源周圍的空氣，因此可以撲滅油火，且對艙內(nèi)設(shè)施的二次損壞較小。

固定式滅火系統(tǒng)也采用冗余方案進行設(shè)計，對局部系統(tǒng)進行保護，通過隔離方式滿足安全返港的要求。該項目的起居處所、陽臺、服務(wù)處所、控制站、走廊和梯道采用冗余的固定式水霧滅火系統(tǒng)進行保護。廚房煙道、洗衣間抽風(fēng)風(fēng)道、機器處所和雙層底的固定式滅火系統(tǒng)有3種方案，分別為冗余的固定式二氧化碳滅火系統(tǒng)、固定式水霧滅火系統(tǒng)與固定式二氧化碳滅火系統(tǒng)互為備份的冗余系統(tǒng)、冗余的固定式水霧滅火系統(tǒng)。

若采用冗余的固定式二氧化碳滅火系統(tǒng)，則根據(jù)通函解釋 29條的規(guī)定，保護前后機艙共需 154個55 kg的二氧化碳瓶。儲存二氧化碳瓶的儲存室不得由于相鄰處所失火而無法使用，否則需設(shè)置 2個不在同一事故界限內(nèi)的儲存室。有船級社要求，當(dāng)儲存二氧化碳瓶的儲存室的溫度超過規(guī)定值時，需為二氧化碳瓶設(shè)置通向大氣的泄放管。該泄放管的布置位置務(wù)必避開人員密集或經(jīng)常有人員停留的處所。

若采用固定式水霧滅火系統(tǒng)與固定式二氧化碳滅火系統(tǒng)互為備份的冗余系統(tǒng)，則需在風(fēng)道和雙層底等狹小的空間布置1套水霧噴嘴及其管系和1套二氧化碳噴嘴及其管系。同時，水霧釋放時，不要求人員立即撤離，且門窗可以打開；而二氧化碳釋放時，要求人員在規(guī)定時間內(nèi)撤離，并關(guān)閉會造成二氧化碳泄漏或者空氣進入的門窗。因此，需采用不同的釋放警報，告知船員釋放的是何種滅火介質(zhì)。

綜上所述，保護廚房煙道、洗衣間抽風(fēng)風(fēng)道、機器處所和雙層底的固定式滅火系統(tǒng)選擇冗余的固定式水霧滅火系統(tǒng)。全船的固定式水霧滅火系統(tǒng)主要包括保護起居處所、陽臺、服務(wù)處所、控制站、走廊和梯道的高壓水霧滅火系統(tǒng)，保護廚房煙道和洗衣間抽風(fēng)風(fēng)道的低壓水霧滅火系統(tǒng)，保護機器處所和雙層底的全淹沒滅火系統(tǒng)。固定式水霧滅火系統(tǒng)采用設(shè)備冗余、總管共用的方式搭建冗余系統(tǒng)，且固定式局部水霧滅火系統(tǒng)和固定式水霧滅火系統(tǒng)共用同1套設(shè)備。各系統(tǒng)通過隔離閥與水霧總管相連，關(guān)閉隔離閥即可隔離損壞的系統(tǒng)，保證剩余系統(tǒng)的有效性，原理如圖2所示。

圖2 固定式水霧滅火系統(tǒng)原理圖

該系統(tǒng)采用2套水霧泵組供水，每套水霧泵組可提供最大處所的噴水量，分別布置在前輔助設(shè)備間和后輔助設(shè)備間。泵組的水源有淡水艙的淡水、海水箱的海水和來自消防總管的消防水，淡水作為主要水源，海水和消防水作為應(yīng)急水源，淡水艙的淡水保有量滿足水霧泵組30 min的排量。高壓水霧滅火系統(tǒng)為濕管系統(tǒng)，使用淡水保壓，桑拿房的水霧管為干管式，冷庫和陽臺的固定式水霧滅火系統(tǒng)可為干管系統(tǒng)或充注防凍液的預(yù)作用系統(tǒng)。

水霧總管采用雙總管形式的冗余總管，上總管布置于5甲板，下總管布置于4甲板，且2根總管所在處所不屬于同一事故界限之內(nèi)。水霧總管和主豎區(qū)水霧總管相連處的兩側(cè)均設(shè)有隔離閥（除首尾主豎區(qū)），區(qū)域水霧支管通過區(qū)域閥與主豎區(qū)水霧總管相連，如圖3所示。

圖3 水霧管系布置示意圖

主豎區(qū)水霧總管、隔離閥、區(qū)域閥屬于關(guān)鍵系統(tǒng)，大部分布置于A級限界的管弄內(nèi)。管弄外的主豎區(qū)水霧總管需按通函解釋 12條要求的方式進行保護，例如主豎區(qū)3的6甲板的主豎區(qū)水霧總管。管弄外的隔離閥、區(qū)域閥按通函解釋31條的要求，采用A級限界的專用圍壁進行保護，例如主豎區(qū)4的4甲板的隔離閥和主豎區(qū)3的6甲板的區(qū)域閥。通函解釋30條規(guī)定：處所之外的火災(zāi)不能導(dǎo)致該處所的固定式滅火系統(tǒng)失效。因此，需對管弄和服務(wù)處所外的區(qū)域水霧支管進行保護，例如主豎區(qū)2梯道中的區(qū)域水霧支管。

為保證區(qū)域閥的操作位置易于到達，該位置一般位于該閥服務(wù)甲板的上一層或下一層的管弄或梯道中。如果不通過區(qū)域閥的服務(wù)處所，就可到達該閥的操作位置，則該位置可位于該閥的服務(wù)甲板，例如主豎區(qū)1的7甲板和主豎區(qū)2的8甲板的區(qū)域閥。也可將多個區(qū)域閥的操作位置集中布置在一起，例如主豎區(qū)3的6甲板的梯道集中布置了2個區(qū)域閥。關(guān)閉隔離閥和區(qū)域閥即可隔離損壞的管路，保證剩余管路的完整性。

按SOLAS要求，直升機甲板設(shè)有固定式泡沫滅火系統(tǒng)，該系統(tǒng)的海水來自主消防系統(tǒng)。

4 結(jié)論

本文搭建了設(shè)備冗余、具有環(huán)形冗余總管的主消防系統(tǒng)，并在比較各型船用固定式滅火系統(tǒng)后，選用固定式水霧滅火系統(tǒng)作為固定式滅火系統(tǒng)，搭建設(shè)備冗余、總管共用、具有雙總管形式的冗余總管的固定式滅火系統(tǒng)。

本文對豪華郵輪消防系統(tǒng)的搭建進行了一定的研究，但對該系統(tǒng)的操作簡便性等方面的研究還顯不足，需進一步探索。