1、船舶結構防火,一、 概述 船舶作為水上運輸工具,承擔著大量的貨物運輸,為社會經(jīng) 濟的發(fā)展起著極其重要的作用?，F(xiàn)代船舶隨著技術的發(fā)展,規(guī) 模更大,功能更齊全,船舶的種類多種多樣,復雜的結構和眾多 的設備也給船舶帶來了更多的火災危險。國際海上人命安全 公約( SOLAS 74)及其修正案設有專章(第II - 2章)對船舶的結 構、消防設備及脫險設施按客船、油船、一般貨船等船舶種 類分門別類作出了規(guī)定。 與陸地建筑物相同,船上的防火安全遵循三大基本原則。 火警預防措施 ( 預防 ) 。 火警控制措施 ( 火警探測及救火 ) 。 火警失控時的脫險措施 ( 脫險 ) 。,船舶在建造過程中,通過結構和設備

2、等防范措施,使船舶在航行或停泊時可以充分發(fā)揮自身的各種機能,達到安全防火目的。充分了解船舶的特殊性及船上的消防設備,對制定船舶防火安全措施十分重要,而且當火災發(fā)生時也有助于滅火、脫險工作。 普通貨船結構有一個共同點,就是所用材料都是熱傳導系數(shù)較高的鋼材。這意味著一旦發(fā)生火災,火勢很容易從一個艙室蔓延到另一個艙室,并且火災區(qū)周邊的通道溫度會驟升,加劇滅火、脫險工作的難度。船舶結構形式不僅立體、多層,而且還屬于封閉型,通道狹窄且復雜。要靠近火災現(xiàn)場滅火或從外部滅火,行動會受到很大限制。救助工作的困難程度不言而喻,同時也給滅火、救助工作帶來極大的危險。,普通商船是從事人和物的海上運輸工作,一般設有三

3、種處所,動力供給、主機機艙(機器處所) ,居住生活區(qū)(起居處所)和 裝載貨物區(qū)(裝貨處所) 。 以上三種處所由于結構不同、火災性質(zhì)不同,因此要采取不同的防范措施。,二、結構特征 船舶各處所內(nèi)部結構會直接影響到火警探測、煙氣流動、滅火、救助及脫險等各個方面。 機器處所的特征 雖然機器處所由多層甲板構成,但并不是用甲板按水平方向分隔成小空間,中央部位從艙底一直通到頂(船樓及甲板室)。在這個沒有隔斷的空間安裝著主機、發(fā)電機、鍋爐、配電屏、油柜、油泵等諸多極易成為起火源及容易產(chǎn)生易燃氣體的機器設備。為了幫助內(nèi)燃機燃燒,通常機艙內(nèi)配有大功率鼓風機通風換氣。因此,此處是船舶上最易發(fā)生火災的區(qū)域。,起居處所

4、的特征 起居處所由三方面組成。起居場所,指旅客及船員的起居 室、餐廳等公共場所。服務場所,指倉庫、廚房等服務場所。 控制場所,指駕駛室、火警控制室等裝有駕駛設備和遇險情時 可以自始至終控制船舶的必要設備場所。各區(qū)域由甲板沿水 平方向分隔為多層結構,各層甲板之間由梯道間垂直連通。每 個甲板區(qū)(水平區(qū)間)又按其使用目的用艙壁、隔斷分隔成多 個房間,由通道按水平方向連接每一個房間。發(fā)生火警時,梯 道、通道是救火、救助、脫險的通路,但同時也會促使煙氣流 動與擴散。,裝貨處所的特征 裝貨處所是為存放貨物(固態(tài)及液態(tài))而設立的區(qū)域,內(nèi)部 可裝載大量貨物,結構比較簡單。其內(nèi)部結構因船而異,冷藏貨 物運輸船由

5、甲板分隔成多個空間,而油船、散裝貨船的貨艙從 船底一直通到上甲板。汽車運輸船、滾裝船沒有垂直艙壁分 隔,所以它的裝貨處所是沿船長方向長長的水平區(qū)間。該區(qū)域 除裝卸貨、修理以外幾乎無人進入。,三、船舶耐火分隔的定義,標準燃燒曲線： 1. 不燃材料，指加熱至約750時，既不燃燒，也不放出足量能自燃的易燃蒸汽的材料。這是按照耐火試驗程序規(guī)則確定的。任何其他材料均為可燃材料。,2. 標準耐火試驗，指將需要試驗的艙壁或甲板的試樣置 于試驗爐內(nèi)，加溫到大致相當于標準時間溫度曲線的一種 試驗。試驗應按照耐火試驗程序規(guī)則規(guī)定的方法進行。 標準時間溫度曲線指下式定義的時間溫度曲線： T=345lg（8t+l）+

6、20 式中 T 平均爐溫，； t 時間，min。 3. A級分隔，指由符合下列要求的艙壁、甲板、天花板 或襯板所組成的分隔： （1）它們應以鋼或其他等效的材料制造； （2）它們應有適當?shù)姆罁霞訌姡?（3）它們應用經(jīng)認可的不燃材料隔熱，使在下列時間 內(nèi)，其背火一面的平均溫度，較原始溫度增高不超過140 ，,且在包括任何接頭在內(nèi)的任何一點的溫度，較原始溫度增高 不超過180 ： A 60 級別 60 min A 30 級別 30 min A 15 級別 15 min A 0 級別 0 min （4）它們的構造應在1h的標準耐火試驗至結束時能防止 煙及火焰通過。,A-60“防火窗”的 火災示意圖：

7、4. B級分隔，指由符合下列要求的艙壁、甲板、天花板 或襯板所組成的分隔： （1）它們應以認可的不燃材料制成，制造和裝配中B級 分隔所用的一切材料均為不燃材料，但是并不排除可燃裝飾,鑲片的使用，只要這些材料符合有關要求。 （2）它們應具有這樣的隔熱值，使在下列時間內(nèi)，其背 火一面平均溫度，較原始溫度增高不超過140，且在包括接 頭在內(nèi)的任何一點溫度，較原始溫度增高不超過225 ： B 15 級別 15 min B 0 級別 0 min （3）它們的構造應在最初半小時的標準耐火試驗結束時， 能防止火焰通過。 5. C級分隔，指應以認可的不燃材料制成，它們不必滿足 有關煙和火焰通過，以及限制升溫的

8、要求，允許使用可燃裝飾 鑲片，只要這些材料符合有關的要求。 6.連續(xù)B級天花板或襯板，指只終止于A級或B級分隔處的,B級天花板或襯板。 7. 鋼或其他等效材料，指遇有“鋼或其他等效材料”字樣 的材料。 “等效材料”指任何不燃材料本身或由于設置隔熱保 護，經(jīng)過標準耐火試驗規(guī)范的相應爆火時間后，在結構性和 完整性上與鋼具有等效性能的材料，例如設有適當隔熱材料 的鋁合金。 8. 低播焰性，指所述表面能有效地限制火焰的蔓延，這 是按照耐火試驗程序規(guī)則規(guī)定確定。 9.不可燃的材料主要有： 玻璃，混凝土，陶瓷制品，天然石塊，石制物品，普通金屬，合金物品。,10.對石棉的使用的要求 SOLAS公約II-1章

9、3-5條規(guī)定： 對于所有船舶，新加材料（結構，機器，電氣和設備）中嚴禁包含石棉。 以下幾項例外： 葉輪式壓縮機和葉輪式軸孔泵的葉片； 有火災，腐蝕，毒性等危害，溫度大于350度或壓力大于70bar的水密接頭和襯套。 溫度大于1000度的柔性保溫絕緣裝置。,四、貨船的結構防火 1. 防火區(qū)域的劃分和分隔 對于500噸以上的國際貨船，其起居處所和服務處所應采取C、 C、 C 法中的任何一種方法予以保護。 三種方法的主要要求見表1-1。,表 1-1 C、 C、 C 法的主要要求,對于4000噸及以上的國內(nèi)貨船，要求其起居處所和服務 處所采用以下兩種之一予以保護： 任一起居、服務處所內(nèi)用A級或B級分隔

10、的處所總面積 不得超過50，對于公共處所該面積不得超過75 ； 對起居處所和服務處所的內(nèi)部分隔不予限制，但應裝 設固定探火和失火報警系統(tǒng)（留空處所、衛(wèi)生處所除外）。 對于4000噸以下的國內(nèi)貨船，沒有類似C、 C、 C 法的要求。 除上述要求外，船上各處所之間的分隔尚需按相應的“分 隔相鄰處所艙壁/甲板的耐火完整性表”確定耐火等級。 對于500噸以下的國際貨船及1000噸以下的國內(nèi)貨船，只 要求走廊艙壁為鋼質(zhì)或不燃材料，其上的門應是不燃的；A類,機器處所和廚房的限界面應為鋼質(zhì)，其上的門應用鋼質(zhì)或不 燃材料制成，對于其他限界面沒有提出要求。 2. 保持耐分隔的完整性 在耐火分隔上開孔安裝門、窗、

11、各種管路、電纜和其他 結構件時，應采取措施保持耐火分隔的完整性。 B級艙壁一般要求從甲板延伸至甲板，并延伸至船體外 板或其他限界面。但如果在B級艙壁的兩側設有連續(xù)B級天花 板或襯板，則此艙壁可終止于連續(xù)天花板或襯板。 3. 限制可燃材料的使用 國際貨船按其采用的保護方法，國內(nèi)貨船按其噸位決定 可燃材料的限制使用，詳見表1-2、1-3。,表 1 -2 不燃材料的使用,除裝貨處所、服務處所的冷藏室外，隔熱物應為不燃材料。用于冷 卻設備的隔熱物連同防潮層和黏合劑，以及管系裝置的隔熱物不必為不 燃材料，但其外露表面應具有低播焰性。對1000噸以下的國內(nèi)客船使用 的隔熱物不作要求。,表 1 -3 表面具

12、有低播焰特性材料的使用,4. 梯道保護和圍壁通道 對于國際貨船和4000噸及以上的國內(nèi)貨船，僅穿過一 層甲板的梯道應至少在梯子的上端或下端用B 0級分隔將該 梯道與所在處所分割開來，并用自閉門保護；穿過多于一層 甲板的梯道，應至少用A 0級分隔環(huán)圍，并用自閉門保護； 對于4000噸及以上的國內(nèi)貨船，若起居處所的居住人員等于 或小于12人，則該環(huán)圍可降低為B 0級。 對于10004000噸的國內(nèi)貨船，穿過多于一層甲板的 梯道，應至少用B 0級分隔環(huán)圍，并用自閉門保護。 對于1000噸以下的國內(nèi)貨船，這些處所內(nèi)的航行梯道 沒有環(huán)圍或分隔要求。, 對于連續(xù)兩層或數(shù)層甲板的直梯或踏步，一般不要求環(huán)圍，

13、但如果它們作為某處所的脫險通道，并被要求加以環(huán) 圍形成圍壁通道，例如在最低開敞甲板以下的起居處所，非 主脫險通道可以是梯道，也可以是圍壁通道，此時圍壁通道 應按梯道處理，圍壁上的門也應是自閉門。,五、液貨船的結構防火 液貨船應按其所運載的原油和石油產(chǎn)品的種類確定結構 防火的要求。對于運載閃點超過60的石油產(chǎn)品的液貨船， 其結構防火要符合貨船的要求。對于運載閃點不超過60， 且蒸汽壓低于大氣的原油和石油產(chǎn)品液貨船，則應符合以下 要求。 防火區(qū)域的劃分和耐火分隔 對于500噸及以上國際油船，其起居處所和服務處所應 采用C 法予以保護。,對于2000噸及以上的國內(nèi)油船，其起居處所和服務處所 內(nèi)的分隔

14、應至少是C級。對于5002000噸的國內(nèi)油船，其起 居處所內(nèi)用A級或B級分隔的處所面積不得超過50。 其他艙壁、甲板應按照相應的“分隔相鄰處所的艙壁、甲 板的耐火完整性”確定耐火等級。 環(huán)圍起居處所的上層建筑和甲板室，其面向貨物區(qū)域的 限界面及距此限界面3m范圍內(nèi)的側面，應隔熱到A 60 級， 對于2000噸以下的國內(nèi)油船，可降低到A 15級。 500噸以下的油船僅要求走廊艙壁和梯道環(huán)圍應為鋼質(zhì)或 不燃材料，其上的門亦為鋼質(zhì)或不燃材料制成；A類機器處 所和廚房的限界面應為鋼質(zhì)結構，其上的門亦為鋼質(zhì)或不燃 材料制成。, 限制可燃材料的使用和構造細節(jié) 對于國際油船的要求與國際貨船要求相同。國內(nèi)油船

15、的 要求見表 1 - 4、表 1 - 5。,表 1 -4 不燃材料的使用,除裝貨處所、服務處所的冷藏室外，隔熱物應為不燃材 料。用于冷卻設備的隔熱物連同防潮層和黏合劑，以及管系 裝置的隔熱物不必為不燃材料，但其外露表面應具有低播焰 性。,表 1 -5 表面具有低播焰特性材料的使用,（3）典型油船的防火分隔等級,艙壁毗鄰區(qū)域的完整防火劃分：,甲板毗鄰區(qū)域的完整防火劃分：,防火分隔圖：,六、脫險通道 各處所均配置通道、梯道及防火門等脫險設施。 1. 機器處所內(nèi)主要的脫險設備是無防護、狹窄陡直的內(nèi)部梯道。每層甲板要求最少須設兩處梯道,但由于受其他機器安裝的限制,致使各層甲板間的梯道設置有所不同。最新建造的船舶除了內(nèi)部梯道外,還設計了可以從機艙直接通至露天甲板 的垂直圍壁梯道。機艙設在船中部的船舶,在機艙底部船尾側 通往軸隧室處安裝有水密艙壁門,危急時可從這里到達安全場所。,2. 起居處所的脫險設施由梯道(垂直方向)和通道(水平方向) 構成。舊的船舶上梯道很少用梯道間來防護。一般情況下,貨 船的起居處所或占據(jù)橋樓的一部分,或設在甲板室,它的脫險設 施比較單一,而且很容易從各甲板直接到達露天甲板?？痛?起居處所擁有著除機艙外的大部分空間,它的脫險設施是通