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(2)水灭火系统一般兼作甲板冲洗、锚链冲洗和喷射器供水等用途,有时也用作顶边舱压载水的供水,因此兼作甲板冲洗用的消防总管均布置在主甲板上,而不应通过货舱。
(3)为了确保船上任何部位失火时能够得到至少2股不是由同1只消火栓射出的水柱,且其中1股仅用l根消防水带,因此甲板上消火栓间的距离一般不超过20m。
对较宽的上层建筑和从一舷到另一舷搬动消防水带有困难时,在船的两舷设置消火栓。
消火栓布置在易于接近之处,并尽可能靠近生活处所、服务处所以及机、炉舱的入口两侧。
(4)500总吨以上的客船和1000总吨以上的货船,在机舱内和锅炉舱内的两舷至少各设1只消火栓。
船上一般用直径为65mm的消防水带,小型船上一般用直径为50mm,长度为20m的消防水带。
(5)所有消防水枪应设有关闭装置的两用型式(即水雾/水柱型)。
(6)消防水带长度:
国内一般选用20m;
国外允许使用的有10m、15m、20m和25m等几种。
2.2.2基本要求
(1)根据规范的规定,客船与货船对水灭火系统的规定如表2.2.2。
(2)为了随时获得供水,1000总吨及以上的客船,至少应能从内部位置的任何消火栓上立即获得一股有效的水柱,并保证自动起动所需消防泵持续供水;
1600总吨及以上的无人值班机器处所的货船,应有1台主消防泵能从机器处所外进行遥控起动或由主消防泵之一对消防总管系统始终保持压力。
(3)当机器处所内设有消防泵时,在机器处所之外易于到达的适当位置装设隔离阀,以使机器处所内的消防水管能与机器处所外的消防总管隔断(应急消防泵亦应满足这一要求)。
(4)客、货船需要设置固定独立驱动的应急消防泵条件在公约和规范中均有明确规定,这里着重指出的是:
对1000总吨以下的客船和2000总吨以下的货船,一般将消防泵与动力源布置在同一机舱内,当机舱失火时,消防泵将失去作用,因而应用固定独立驱动的应急消防泵作为替代措施。
(5)固定独立驱动的应急消防泵应布置于机舱外的钢质围壁的舱室中,且其动力源不能与机舱内机器有关。
一般对电动机驱动的应急消防泵由应急发电机供电,由柴油机驱动的应急消防泵,其柴油机应能在O℃(或限航区的最低温度)的冷态条件下进行人力起动。
如人力起动不可行时,可采用压缩空气起动柴油机。
压缩空气是从机舱内的主空气瓶引至应急消防泵舱内的小空气瓶中,空气起动装置应能使柴油机驱动的应急消防泵在30min内至少起动6次,且在前10min内至少起动2次。
燃油供给柜所存的燃油,应能使该泵在全负荷下至少运行3h,在主机舱以外可供使用的储备燃油,应能使该泵在全负荷下再运行15h。
应急消防泵应在船舶处于轻载状态下仍能吸水,故其布置应能在船舶营运中可能遇到的纵倾、横倾、横摇和纵摇条件下,应急消防泵总吸头和正吸头能达到使应急消防泵的排量不少于计算的消防泵总排量的40%,且在任何情况下应不少于25m3/h,并在此水量排出时,任何消火栓处的压力均不小于表2.2.2中的最低压力。
水灭火系统表2.2.2
船舶种类
灭火设备
客船
货船
4000以上
4000—500
6000以上
6000—1000
1000-500
消
防
泵
数量(台)
3
2
2(其中1台应为独立驱动的消防泵)
泵的总排量(m3/h)
舱底泵总排量的2/3
l台舱底泵排量的4/3以上(不需大于180m3/h)
每l泵的排量(m3/h)
(总排量/台数)x80%以上
消火栓压力(MPa)
0.4
0.3
0.27
0.25
动力源的布置
分舱布置或设置固定应急消防泵
分舱布置或设置固定应急消防泵
消火栓数量和位置
至少2股同一消防栓射出的水柱(1股仅用1根消防水带)(水密门和主竖区舱壁上的门均关闭,空舱时的装货处所)到达灭火处所。
至少2股不是同一消防栓射出的水柱(1股仅用1根消防水带)(空舱时的装货处所)到达灭火处所。
消防水带
每个消火栓备l根
每30m船长设1根,备用l根,总数不少于5根。
此外,机、炉舱的每个消火栓备l根
消防水枪(两用型式)
每根消防带备1支
国际通岸接头
1只(能用于船舶任何一舷)
2.2.3计算与布置
(1)船上的卫生泵、压载泵、舱底泵和总用泵,如满足消防泵的排量和压力,且不经常用来抽输油类,均可作为消防泵。
如它们偶尔用于驳运或泵送燃油,则要装设适合的转换装置。
(2)消防总管和消防水管的直径应足够有效地分配从2台同时工作的消防泵输送所需的最大出水量,但对货船,其直径仅需满足排送140m3/h的水量。
一般消防总管直径d应不小于下式计算所得之值:
d=L/1.2+25mm
式中:
L——船舶首、尾垂线之间的距离,m。
此外,按SOIAS公约及规范中“消防总管和消防水管的直径应足够有效地分配从2台同时工作的消防泵输出所需的最大出水量”之间的关系,可用下列公式计算
消防总管的内径d:
D=100/3√(Q/πν)
Q——2台同时工作的消防泵输送所需的最大出水量,m3/ll;
ν——钢管内海水流速,镀锌钢管内海水流速一般取3m/s,因此
d=10.86√Qmm
对于货船d不超过125mm,对于客船d不超过180mm,但任何情况下d应不小于50mm。
在油船上,应在尾楼前端有保护的位置和在油舱甲板上相隔不大于40m的消防总管上设置隔离阀,以使在失火或爆炸时能保持消防总管的完整性。
2.2.4实例处理
在审查轮机技术设计图纸时,遇到下列几个实例的处理,供参考:
(1)某国外设计与制造的油船,在应急发电机具有足够容量的情况下,为了节省l台固定式应急消防泵,将机舱内2台主消防泵之一布置在首泵舱内,其动力源除由机舱内主电源供电外,尚与应急发电机的应急电源接通,这样既满足了SOIAS公约和规范对全船消防泵数量和容量的要求,也满足了应急消防泵的有关规定。
(2)在机器处所内设有消防泵时,应在机器处所之外易于到达的适当位置装设隔离阀,以使机器处所内的消防水管能于机器处所外的消防总管隔断。
这一规定既简单又明确,实际在某些船上,对隔离阀的布置和数量往往有些模糊,如:
①客船,由于几台主消防泵分别布置在2个水密舱室内(如主、辅机舱),各水密舱室内的消防泵总管均单独引至舱壁甲板上后,再与全船消防总管连接,这样,各舱室内消防泵总管在舱壁甲板以上与全船消防总管连接处均应各自装设隔离阀。
②双体船,由于消防泵分别布置在左、右机舱内,因此隔离阀的布置位置和数量与客船相似。
③对于500总吨以下的小船,如机舱内失火,需用全船消防总管与船外(岸上或其他船上)水源连接扑灭机舱火灾时,也应按规定设置隔离阀。
2.3固定式二氧化碳灭火系统
2.3.1简介
(1)CO2:
是一种比空气重、无臭、不导电的惰性气体,不腐蚀金属,不损伤机械和货物,对电气绝缘没有破坏作用。
c02气体约为其液态体积的400倍,一般空气中含有30%。
40%的c02气体,物质就不能燃烧,所以灭火有效容积约为其液态的1000~1300倍。
C02气体有较强的浸透性和扩散性,充满失火处所时,驱逐空气、隔断氧气达到灭火的目的。
但对人员有窒息作用,因此在释放CO2:
气体时,必须完全确认该处所没有人员存在。
为此,对任何经常有人员在内工作或出入的处所,应设有施放C02.灭火剂的自动声响报警装置,该报警装置在C02灭火剂施放之前应至少报警20s,以便工作人员迅速撤离。
(2)由于c02气体对人体有害,因此起居处所严禁采用c02灭火剂,c02气体只能作为灭火剂,不能作惰化用。
(3)CO2在船上是以液态形式贮存于钢瓶中,钢瓶集中存放在c02站室内。
2.3.2基本要求
根据规范的规定,500总吨及以上的新造船舶上,设有燃油锅炉或燃油装置的A类机器处所;
设有内燃机的A类机器处所及用于载运油箱中备有自用燃料的机动车辆的密闭装货处所;
1000总吨及以上客船的装货处所(除载运危险货物外);
2000总吨及以上货船的装货处所(除载运危险货物外);
油船货泵舱以及超过4m2的油漆间和易燃液体物料间等,一般均装设固定式高压C02灭火系统。
按规范规定,任何船舶的装货处所,如果专门建造用以装运矿砂、煤、谷物、没有干透的木料和不燃货物或认为失火危险较小的各种货物,则可免设C02灭火系统,但船舶应装设有钢质舱口盖和具有能关闭所有通风导管及其他通向装货处所的开口的有效设施,同时,需在审图时予以注明仅能装运的货物名称。
此外,尚需注意的是:
(1)CO2站室应有经同意的有效通风,且C02站室最好能从开敞甲板进入,并在任何情况下应与被保护处所分开。
CO2室的门应为向外开启,并在这种储存室与毗邻围闭处所之问构成限界面的舱壁和甲板,包括门和关闭其任何开口的其他设施,均应为气密。
站室应有与驾驶室或控制站直接联系的通信设施;
站室或控制站门的开启钥匙,应置于有玻璃面罩的盒子内,该盒子应设在门锁附近明显而易于接近的地点;
站室内应设有清楚而永久性的示意图,以表明与灭火剂的施放及分配直接有关的容器、总管、支管和附件等的布置,并对系统的操作方法作简要的说明。
(2)设有CO2灭火系统的货舱如用作乘客处所,在运客期间,C02的管子连接应予盲断。
(3)在任何处所中,空气瓶内含有的自由空气量如因失火释放在该处所内,将会严重影响固定灭火系统的有效性,应额外增加灭火剂数量。
一般在装有空气瓶的处所(如机舱)内,在计算c02量时,均将空气瓶内含有的自由空气量影响考虑在内。
空气瓶内含有的自由空气量的计算方法为:
PaVa=PoVo
式中:
Pa——大气压力,0.1MPa;
Va——空气瓶的自由空气容积,m3;
P0——空气瓶内工作压力,MPa;
V0——空气瓶容积,m3。
如果空气瓶的安全阀有导管引至机舱之外(干舷或舱壁甲板以上的开敞处所),即当机舱失火时,空气瓶内的压缩空气通过安全阀和其导管排至机舱之外时,则在计算机舱C02量时就不必考虑空气瓶的影响。
(4)CO2瓶应置于被保护处所之外。
(5)不允许采用自动释放CO2的装置。
(6)应有设施,用于关闭可能使空气进入或气体从被保护处所泄出的所有开口。
(7)CO2室应有主照明和应急照明。
(8)应备有设施,以便船员能安全地检查C02瓶内的灭火剂数量。
(9)对任何经常有人员在内工作或出入的处所,应设有施放C02灭火剂的自动声响报警装置,该报警装置在C02灭火剂施放之前应至少报警20s,以便工作人员迅速撤离。
(10)若要求灭火剂数量能保护一个以上处所时,则可供使用的灭火剂数量不必大于被保护的任何一处所需的最大数量。
(11)C02瓶(包括瓶头阀件)应有CCS产品证书,瓶头阀应装一根直径为10~12mm且尾部为斜切口的钢质或铜质管,该管应伸至接近瓶底部(约为5~8nlm距离)。
(12)CO2瓶充装率不应大于0.67kg/L。
(13)瓶头阀应有安全膜片或其他认可的安全装置。
安全膜片应在压力达到(18.6±
1)MPa时自行破裂。
安全膜片破裂后,自瓶头阀释放出的灭火剂应由管路引至站室外开敞甲板处的大气中。
采用其他安全装置时,也应符合这一要求。
(14)C02瓶应根据各被保护舱室对c02的需要进行分组,如由人力直接开启施放装置,则每组瓶数应不超过12瓶。
(15)应设有2套独立的c02系统的控制装置,以便将c02释放至被保护处所,并确保报警装置的动作。
其中一套控制装置应用于将气体从所储存的容器中排出。
另一套控制装置应用于开启安装在将气体输送至被保护处所的管路上的阀门。
该两套控制装置应布置在清楚地标明所通往处所的施放箱内。
如施放箱平时用闭锁锁住时,其开启施放箱的钥匙应置于带有易碎玻璃面罩的盒子里,该盒子应布置在施放箱附近明显位置处。
(16)对装货处所,所备C02的数量除另有规定外,应能放出体积至少等于该船最大货舱容积30%的自由气体。
(17)机器处所应备有足够的CO2量,放出的自由气体体积至少等于下列的较大值:
①被保护的最大处所总容积的40%,此容积算至机舱棚的一个水平面为止,在这个水平面上,机舱棚的水平面积等于或小于从双层底至机舱棚最低部分的中点处水平面积的40%;
②被保护的最大机器处所包括机舱棚在内的全部容积的35%。
小于2000总吨的货船上,上述百分数可分别减至35%与30%;
如2个或2个以上的机器处所未完全隔开,应视为一个处所。
(18)对运载货油闪点不超过60℃的油船的货泵舱,所备此种气体的数量应能放出体积至少等于货泵舱总容积(包括舱棚容积)45%的自由气体。
对闪点超过60℃的油船,如货油泵单独设在一个处所内,则可按机器处所处理。
(19)对用于载运油箱中备有自用燃料的机动车辆的装货处所,所备C02的数量应能放出的自由气体体积至少等于此种最大的能够密封的装货处所总容积的45%。
(20)对滚装船的围蔽装货处所,所备的C02数量应能放出的自由气体体积至少等于最大处所总容积的45%。
对油漆间处所,所备c02的数量放出的自由气体体积至少等于该处所容积的40%。
(21)这里所指的C02自由气体的容积应以每千克相当于0.56m3计算。
(22)CO2管应为无缝钢管。
(23)瓶头阀至集合管间应装止回阀;
(24)集合管至分配阀箱间应设压力表;
(25)在总管或分配阀箱上,应装设压缩空气吹洗管接头。
2.3.3计算与布置
以下列举某万吨货轮C02灭火系统的技术设计实例供参考。
(1)按规范规定,该货轮各处所需c02量的计算如下:
①机舱所需c02量Q及C02瓶数N的计算
已知机舱容积:
Vm——此容积算至机舱棚的一个水平面为止,在这个水平面上,机舱棚的水平面积等于或小于从双层底至机舱棚最低部分的中点处水平面积的40%,Vm=1574m3。
Vc——机舱包括机舱棚在内的全部容积,Vc=1920m3。
该货轮机舱内有主空气瓶2只,其工作压力为2.5MPa,容积为3.5m3;
辅空气瓶1只,其工作压力为0.9MPa,容积为2m3。
按2·
3·
2(3)的规定,空气瓶内含有的自由空气量容积Va为:
Va=3.5X25X2+2×
9×
1
=193m3
所选用的CO2瓶容积为68L(目前所用的c02瓶容积有68L和40L两种),每CO2瓶充装量为68×
0.67=45.56kg,实取45.5kg。
所以机舱所需的C02量Q及C02瓶数N分别为:
Ql=1262kg;
N1=27.8
Q2=1320.63kg
N2=29.1
机舱C02瓶数实取30瓶
②货舱所需C02量Q及c02瓶数N的计算
巳知货舱容积:
VI——No.1货舱,VI:
2029m3
V2——No.2货舱,V2:
3276m3
V3——No.3货舱.v3=3153m3
每一货舱所需的C02量Q及C02瓶数N为:
No.1货舱:
Q3=1086.97kg;
N3=Q3/45.5=24
No.2货舱:
Q4=V2x0.3/0.56=1755kg;
N4=38.6
No.3货舱:
Q5=1689.11kg
N5=37.2
货舱c02瓶数实取39瓶。
③油漆间所需c02量Q及c02瓶数N的计算
已知油漆问容积:
Vp=58m3
油漆间所需的Co2量Q及c02瓶数N为:
Q6=41.5kg
N6=0.9
油漆间c02瓶数实取2瓶。
全船实取C02瓶数为39瓶。
当油漆问C02瓶需单独布置在油漆间外部(不在C02站室内)时,应增加2瓶。
(2)C02管路及布置
①每个C02瓶的瓶头阀至集合管的连接管上,应装有止回阀;
②集合管至分配阀箱的总管上应装有量程为0-24.5MPa的压力表;
③C02管路不得通过起居处所,并应避免通过服务处所,如无法避免,通过服务处所的管子不得有可拆接头;
④通往A类机器处所和货泵舱的c02管应有足够的尺寸和喷嘴数量,以便上述处所所需C02量的85%能在2min内喷人被保护处所。
约10%的C02总量应排放到机舱底层花钢板以下的保护处所;
⑤通往A类机器处所和货泵舱的C02管直径,应根据预计输送的C02数量来决定,相应管径所能通过的最大C02数量见现行规范中有关规定;
⑥C02系统钢管的最小壁厚见现行规范中有关规定;
⑦通往装货处所的C02管的管径应不小于20mm。
通往喷嘴的支管管径应不小于15mm;
⑧在总管或分配阀箱上,应装设压缩空气吹洗管接头;
I
⑨co2管应为无缝钢管;
⑩对车辆处所、滚装船的围蔽装货处所,其管路的布置应保证有2/3的所需c02气体在10min内注入该处所;
l
⑩c02管路内径D(mm)与喷嘴孔径d(mm)之间的关系为:
m=(0.8--0.9)D2/d2
m——喷嘴数。
.
一般喷嘴有4只d’=8mm的小孔,则
π/4d2=π/4d2×
4,d=2×
d’:
16mm。
2.4固定式甲泡沫灭火系统
2.4.1泡沫灭火原理是海水与泡沫原液的混合液中混入空气而产生泡沫,继而由较厚的泡沫层覆盖在燃烧物上,使燃烧物与空气隔开,断绝氧的供应,同时再由泡沫的冷却而达到灭火目的.
泡沫不但能灭一般火灾,对扑灭油类火灾更为合适。
因此常用于货油舱甲板上的灭火。
甲板泡沫灭火系统的泡沫倍数(即所产生的泡沫体积与水和泡沫剂混合物的体积之比)一般不超过12:
1。
泡沫原液是由动物性蛋白质的加水分解物为主要成分,并添加稳定剂和防腐剂等组成。
原液和海水通过比例混合器与海水按3%一6%比例进行混合,再通过管路形成完全的混合液。
该混合液由压力从喷口放出时与空气接触形成气泡而喷射。
国内常用的固定式甲板泡沫灭火系统的海水与泡沫原液混合方法有下述两种:
(1)压力式混合法
由供水泵将部分海水压入原液贮存罐或贮存柜中,并使其保持一定的内压,同时大部分海水通过比例混合器并由其喷射器的作用将原液吸进按一定比例与海水进行混合的方法。
混合液从喷射口放出时与空气接触而形成泡沫.
(2)管路内混合法
由供水泵将压力海水直接通过管路中的比例混合器,并由喷射器的抽吸作用将泡沫原液从原液贮存罐(柜)中吸进与海水进行混合的方法。
一般常用压力式混合法,但这种方法的缺点是,当泡沫系统工作时,泡沫原液贮存罐中的泡沫原液将一下子全部用完而不经济,因此通常分设两只泡沫原液贮存罐。
2.4.2基本要求
根据规范的规定,凡载运闪点不超过60%(闭杯试验)且其雷特蒸气压力低于大气压的原油和石油产品以及载运具有同样失火危险的其他液体产品的货油舱,对于500总吨及以上但载重量小于20000t的油船,应设有固定式甲板泡沫灭火系统;
对于载重量为20000t及以上的油船,除应设有固定式甲板泡沫灭火系统外,尚应设有惰性气体系统。
载运闪点超过60℃(闭杯试验)石油产品的油船,在2000总吨及以上时,亦应设有固定式甲板泡沫灭火系统。
此外:
(1)供给泡沫的装置应能将泡沫输送到整个货油舱区域甲板,货油舱区域甲板上应有一定高度的围板,并且能送入甲板已经破裂的任何货油舱内。
(2)甲板泡沫系统操作应简单而迅速。
系统的主控制站应适当地布置在货油区域以外靠近起居处所,并在被保护区域万一失火时能易于到达和可操作的地点。
(3)为了隔离总管的损坏部分,泡沫总管和消防总管(后者如果是甲板泡沫系统整体的构成部分)均应装设阀,这些阀应安装在紧接任何泡沫炮之前。
(4)按所需输出量操作甲板泡沫系统时,应同时能从消防总管按所需压力使用2支水枪。
2.4.3计算及布置
某载运闪点不超过60℃的油类,载重量约为5000t的油轮,其最大宽度B=14.6m,全部油舱处所的甲板纵向总长度L=52.5m,最大货油舱的甲板长度l=13.3m。
按规范的规应设置固定式甲板泡沫灭火系统,该系统中应在尾楼前端左右两侧或面向货油舱甲板的起处所的左右两侧,各装设1具泡沫炮和用于泡沫枪的软管接头。
(1)按规范规定,泡沫溶液的供给率Q应不少于下列的最大值:
①按货油舱区域甲板O.6L/min·
m2,此处货油舱区域甲板是指船舶最大宽度B乘以全部货油舱处所的纵向总长度L,则Q1为:
Q1=O.6×
L×
B’
=0.6X52.5×
14.6
=459.9L/min