船舶直升機(jī)甲板泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

周 榕

（中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心，武漢430064）

分析船舶的直升機(jī)甲板可能發(fā)生火災(zāi)的成因，主要是由于航空煤油發(fā)生泄漏或直升機(jī)著艦發(fā)生事故而引發(fā)火災(zāi)。由于水滅火只能用于撲滅諸如木柴、棉花、衣物、煤炭等引起的火災(zāi)，即甲類或普通類火，無(wú)法撲滅由航空煤油引起的乙類或油類火。而水成膜泡沫由于具有良好的流動(dòng)及覆蓋等特性，可以快速降低油面溫度和隔絕空氣，撲滅油火及有機(jī)物火災(zāi)，因此直升機(jī)甲板消防可以采用水成膜泡沫滅火方式，考慮干粉撲滅油火快速的特性，如果聯(lián)合使用，則效果更佳。

1 水成膜泡沫滅火劑特性

眾所周知，泡沫滅火劑是撲滅乙類火災(zāi)的常用而有效的手段?，F(xiàn)有的泡沫滅火劑已發(fā)展成為多品種的系列產(chǎn)品。然而對(duì)于直升機(jī)甲板泡沫所需求的低倍數(shù)泡沫滅火劑而言，無(wú)論是蛋白型泡沫還是合成型泡沫，其發(fā)展方向都是向水成膜泡沫的方向發(fā)展。大量的試驗(yàn)表明，對(duì)于油類燃料，成膜型泡沫滅火劑的滅火效率比蛋白，氟蛋白泡沫或其它合成型泡沫滅火劑都高。不僅如此，當(dāng)火災(zāi)撲滅后，如果泡沫層受到攪動(dòng)或局部破壞后，在裸露的燃料表面上仍然會(huì)形成一層水膜并可保持一定時(shí)間，各種有效的封閉作用導(dǎo)致了成膜型泡沫具有良好的抗復(fù)燃能力。

我國(guó)研制的水成膜型泡沫滅火劑，其各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)已完全達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平，有效期可達(dá)8年左右，為直升機(jī)甲板滅火系統(tǒng)提供了充足的后備支援。

2 水成膜泡沫滅火系統(tǒng)的種類

目前常用的泡沫滅火系統(tǒng)，按泡沫液與水混合輸送方式，可分成下列幾種。

2.1 環(huán)泵式比例混合輸送流程

將比例混合器接在水泵進(jìn)口和出口之間的環(huán)路管道上，利用水流噴射產(chǎn)生的負(fù)壓將泡沫液按比例吸入，形成的混合液送到泡沫產(chǎn)生器發(fā)泡，泡沫液的吸入量可用泡沫調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)節(jié)，見(jiàn)圖1。

2.2 泵吸入式比例混合輸送流程

利用水泵將泡沫液經(jīng)比例混合器吸入并經(jīng)水泵攪拌混合后，輸送到泡沫產(chǎn)生器，泡沫液吸入量可用調(diào)節(jié)閥加以調(diào)節(jié)，見(jiàn)圖2。

圖1 環(huán)泵式比例混合流程

圖2 泵吸入式比例混合流程

2.3 正壓比例混合輸送流程

將泡沫液儲(chǔ)存罐及比例混合器都設(shè)置在水泵出口的壓力管道上，壓力水進(jìn)入儲(chǔ)罐，靠水壓將泡沫液壓入比例混合器的低壓區(qū)，同時(shí)又利用比例混合器的噴射作用所形成負(fù)壓吸入泡沫液并進(jìn)行混合。此流程對(duì)于中小型泡沫滅火系統(tǒng)比較適用；由于儲(chǔ)罐可根據(jù)需要接近被保護(hù)部位，所以可以縮短輸送管道，對(duì)于抗溶性泡沫滅火系統(tǒng)尤為合適，見(jiàn)圖3。

圖3 正壓式比例混合流程

2.4 泡沫泵壓入式比例混合輸送流程

通過(guò)專用的泡沫液泵將泡沫液壓入比例混合器，混合后再輸送到泡沫產(chǎn)生器，它適用于大型自動(dòng)泡沫滅火系統(tǒng)，見(jiàn)圖4、5。

圖4 泡沫泵壓入式比例混合流程Ⅰ

圖5 泡沫泵壓入式比例混合液程Ⅱ

2.5 水輪驅(qū)動(dòng)式比例混合輸送流程

在水泵出口管道上安裝了一臺(tái)水輪機(jī)以及由它驅(qū)動(dòng)的泡沫液泵。當(dāng)壓力水流經(jīng)水輪機(jī)時(shí)，即可由它帶動(dòng)泡沫液泵也同時(shí)工作，將泡沫液按比例壓入水輪機(jī)出口水流中進(jìn)行混合，然后輸送到泡沫產(chǎn)生器，見(jiàn)圖6。

圖6 水輪驅(qū)動(dòng)比例混合流程

從上述各流程圖中可以看出，其煩、簡(jiǎn)程度各不相同，在設(shè)計(jì)直升機(jī)甲板泡沫滅火系統(tǒng)時(shí)，可以利用船上現(xiàn)有的水消防系統(tǒng)來(lái)供水，并結(jié)合船舶布置的實(shí)際情況來(lái)選擇不同的水成膜泡沫滅火系統(tǒng)流程，既可以設(shè)計(jì)成自動(dòng)控制方式，也可以設(shè)計(jì)成手動(dòng)控制方式，目標(biāo)是達(dá)到最佳的滅火效果，既經(jīng)濟(jì)又合理。

3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 水成膜泡沫液的技術(shù)參數(shù)

1）混合比為3%或6%。

2）發(fā)泡倍數(shù)應(yīng)不大于12∶1。

3）25%的析液時(shí)間應(yīng)不小于3min。

4）滅火時(shí)間應(yīng)不大于30s。

5）回燃時(shí)間應(yīng)不大于5min。

6）被保護(hù)甲板每平方米面積能提供不小于6.5L／min泡沫滅火劑的噴灑速率。

3.2 計(jì)算公式

式中：Q——為泡沫滅火劑量；

Q1——泡沫混合液量；

n——噴灑速率；

t——連續(xù)滅火時(shí)間；

S——直升機(jī)甲板面積；

k——混合比。

考慮到儲(chǔ)存罐內(nèi)的死角，所以在考慮Q時(shí)，一般要留有10%的余量或更多。

4 結(jié)束語(yǔ)

水成膜泡沫滅火系統(tǒng)對(duì)直升機(jī)甲板能夠起到很好的消防保護(hù)作用。值得注意的是根據(jù)工作水是海水還是淡水以及船舶不同的工作區(qū)域要選擇不同的水成膜泡沫滅火劑，對(duì)于直升機(jī)甲板泡沫滅火系統(tǒng)而言，可以大大降低成本。泡沫滅火劑的噴灑，在保證噴灑速率的前提下，既可以用槍也可以用炮；還可以用水幕系統(tǒng)的噴頭，無(wú)論用哪種，都必須保證泡沫液可以到達(dá)直升機(jī)甲板的最遠(yuǎn)處并覆蓋整個(gè)甲板面。

［1］GJB14.1A-89.艦船輪機(jī)規(guī)范——水面艦船［S］.北京：國(guó)防科工委軍標(biāo)出版發(fā)行部，1990.

［2］GJB4000-2000.艦船通用［S］.北京：總裝備部軍標(biāo)出版發(fā)行部，2000.

［3］中國(guó)船級(jí)社.鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2001.