关于船舶机舱火灾的海上救助的一些思考.pdf
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1、消 防 安 全Maritime Safety 水上安全93作者简介:张亮,男,本科,中级职称,研究方向为海上救助。关于船舶机舱火灾的海上救助的一些思考张 亮(交通运输部东海救助局,上海 200090)摘要:随着航运科技的发展,船舶趋于大型化,自动化程度越来越高,而大量新型燃料船舶也投入运行,船舶火灾救助面临着新的考验。船舶机舱承担着船舶航行动力、船舶电力供应、油水处理供应,机舱是燃料、热、电最为集中的位置,并且各种机器和管理汇集,发生火灾不易扑灭。在此,通过归纳船舶机舱火灾的相关知识,为船舶机舱火灾的海上救助提供一些参考。关键词:机舱火灾;大型二氧化碳灭火系统;灭火时间;开舱时间0 引言交通运
2、输部等二十三个部门和单位关于进一步加强海上搜救应急能力建设的意见提出加强船舶火灾救援能力建设,提升船舶火灾救援设备现代化水平。随着船舶现代化的发展,船舶火灾救援能力建设更大地依赖于科技进步、设备更新,对船舶火灾特点和船舶灭火设备进行研究将有利于救援行动的开展,提升救助成效。本文概述火灾、机舱火灾以及船舶大型二氧化碳的相关知识,并且建议船舶大型二氧化碳系统管系上设置二氧化碳灭火剂通用接头,用于外部输入二氧化碳灭火剂对机舱或货舱进行灭火剂补充。1 机舱火灾1.1 火灾相关1.1.1 火灾火灾是指在时间或空间上不受控制的灾害性燃烧。通俗地说,在不应该燃烧的时间发生了燃烧,在不该燃烧的地方发生了燃烧,
3、在当前技术条件下,不能以人的意愿对其进行控制,对船舶设施造成破坏,对船舶人员的生命造成威胁,财产受到损失。1.1.2 燃烧需要氧气燃烧可分为完全燃烧和不完全燃烧,完全燃烧就是燃料中碳、氢、硫与氧反应后生成了 CO2、H2O、SO2,而不完全燃烧中燃料可能生成 CO2、CO、H2O、H2、SO2、CH4等可燃气体及固体可燃物。燃料中主要成分为碳、氢、硫、氧、氮组成,按照完全燃烧来计算理论空气量,生成产物为 CO2、H2O、SO2。即 CO2形成一个碳原子与两个氧原子结合,一个碳原子 12,一个氧原子 16,需要氧的重量为32C/12,同理,形成 H2O 需要氧的量为 16H/2,形成SO2需要氧
4、的量为 32S/32。依此,可以通过燃料中碳、氢、硫、氧的质量比例来求得每公斤燃料完全燃烧需氧气量的质量。以氧气量的质量可求得燃料燃烧的理论空气量。1 kg 液体燃料的理论空气量为 10 11 m3。1.1.3 空气含氧量对燃烧的影响可燃物在着火状况下,现场含氧量低于 16%时,便不足以维持其燃烧,含氧量低于 15%,就会熄灭。可燃物质不同,燃烧所需要的含氧量也不同,如汽油燃烧需要的最低含氧量为 14.4%,煤油燃烧需要的最低含氧量为 15%,甲烷燃烧需要的最低含氧量为 12%,氢气燃烧需要的最低含氧量为 5.9%。1.1.4 燃烧放出的热量可燃物在氧气或空气中完全燃烧,由燃烧的氧化反应中放出
5、热量。热量将以直接传导、热辐射、热对流的方式传递加热物体,使周边温度提高。温度是监控火灾的重要参数,以温度信息对火灾阶段、火灾蔓延、火灾复燃、结构受热变形等进行判断。1.2 机舱火灾的特点机舱火灾初期难发现,发展速度快,容易蔓延,扑救难度大,易出现爆炸。机舱着火初期,因机舱设备分布复杂存在很多视觉盲区,不容易被发现。起火后,机舱存在大量的燃油、润滑油等燃料,火势发展速度很快,并将沿着机器设备、电线、油管等向四周及上部生活区蔓延,一旦火势增大,不仅消耗大量氧气生产高温气体,并且会产生大量有毒浓烟,能见度低,很难判断起火点。机舱结构复杂、设备多,很难靠近对其进行灭火。机舱内有大量高压油路、高压储消
6、 防 安 全水上安全 2023 年 第11期94气瓶等受热膨胀,极易形成物理爆炸,部分区域可燃油气聚集,容易被引燃发生轰燃1。1.3 机舱火灾的成因1)高温高压设备引起火灾。高温高压的油路破裂,喷射出的油气温度超过了燃点,接触机舱内的空气,立即引起燃烧;或因机械故障和操作不当等原因导致锅炉压力超出安全范围,引起锅炉爆炸引发火灾。2)电气设备引起火灾。机舱内的电器线路短路过热、过载超负荷过热、绝缘破坏漏电、出现电火花或电弧等引燃电器电路设备或附近可燃物而造成火灾。3)自燃引起火灾。机舱需要大量棉布、清洁回丝等进行日常清洁,这些物品被长时间遗忘在机舱某个角落,在机舱的高温中内部不断储存热量引起自燃
7、,从而引发机舱起火。4)人为因素引起火灾。违规作业造成明火引起火灾,如违规在机舱进行电气焊等;吸烟、纵火等引起火灾。2 船舶固定式大型二氧化碳灭火系统为了预防船舶火灾,对船舶防火结构、探火设备、火灾报警、灭火设备等都作了要求,船上不仅要配备灭火器、水灭火系统,还应配备固定式灭火系统。而二氧化碳灭火剂以价格低廉,清洁灭火剂、使用方便等优点,固定式二氧化碳灭火系统在现代化船舶上使用较为普遍。2.1 二氧化碳灭火剂特点二氧化碳可稀释火场氧气浓度,有良好的浸入性,有一定的制冷降温作用,是清洁的灭火剂。另外可以稀释可燃气体的浓度,从而使可燃气体浓度小于爆炸下限,起到抑制爆炸的作用。2.2 固定式大型二氧
8、化碳系统中二氧化碳的量按照 SOLAS 公约和消防安全系统规则的规定,固定式大型二氧化碳的量如下:1)除非另有规定,货物处所的二氧化碳量应足以放出至少等于该船最大的装货处所总容积 30%的自由气体。2)机器处所可用的二氧化碳量应足以放出体积至少等于下列两者中较大者的自由气体:被保护的最大机器处所总容积的 40%,该容积不包括机舱棚上部,该部分从舱棚的一个水平面起算,该水平面的面积等于或小于从舱顶到舱棚最低部分的中点处的舱棚水平截面面积的 40%。或被保护的最大机器处所包括舱棚在内的总容积的 35%。小于 2 000 总吨的货船上,至少等于下列两者中的较大值:被保护的最大机器处所总容积 35%,
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