淺析探火管式超細(xì)粉體滅火技術(shù)在船舶消防系統(tǒng)中的應(yīng)用

李兆嗆++劉仁杰

摘要：通過(guò)分析傳統(tǒng)船舶火災(zāi)的特點(diǎn)和傳統(tǒng)滅火設(shè)備的缺點(diǎn)，對(duì)比探火管式超細(xì)粉體滅火系統(tǒng)的原理、分類、適用場(chǎng)合，對(duì)船舶滅火起到促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：探火管；滅火技術(shù)；應(yīng)用

0.引言

目前世界物流的百分之九十以上是依靠海運(yùn)來(lái)完成的，而船舶火災(zāi)歷來(lái)都是威脅船舶安全的最主要因素之一，并且也是造成船舶全損率最高的海難事故。

相比于陸地火災(zāi)，船舶火災(zāi)存在這樣幾個(gè)特點(diǎn)：可燃物，尤其是油類可燃物比較多，易起火，蔓延速度快；鋼質(zhì)船體熱傳導(dǎo)性強(qiáng)，隔絕困難；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通道狹窄，艙室多，著火后消防組織不容易展開(kāi)；火災(zāi)多發(fā)生于海上，外界專業(yè)救援力量難以到達(dá)，僅靠本船船員撲救，能力有限；外圍被海水包圍，人員難以疏散逃生，容易造成群死群傷；常規(guī)水滅火方法使用水量有限，滅火同時(shí)必須考慮船舶穩(wěn)性。

1.傳統(tǒng)船舶滅火系

針對(duì)以上特點(diǎn)，目前船舶消防主要是通過(guò)船舶結(jié)構(gòu)防火和消防設(shè)施滅火兩種方法來(lái)完成。其中消防設(shè)施滅火的設(shè)備主要包括以下幾種：

1.1固定式水滅火系統(tǒng)

是船舶的主消防系統(tǒng)，主要由消防泵、消防管系、消防栓、水帶、水槍及國(guó)際通岸接頭等組成。用來(lái)?yè)錅鐧C(jī)艙、干貨艙、居住艙室和公共艙室內(nèi)的A類火災(zāi)，也可以撲滅甲板、平臺(tái)、上層建筑等露天部分的火災(zāi)。

1.2船舶細(xì)水霧滅火系統(tǒng)

船舶細(xì)水霧滅火系統(tǒng)與陸地樓宇細(xì)水霧滅火系統(tǒng)原理類似，主要由本地和貨控室控制部分、駕駛臺(tái)顯示部分和現(xiàn)場(chǎng)噴淋設(shè)備組成。

船舶細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的工作原理是：首先用淡水泵和閥系將淡水駁運(yùn)到淡水艙，并保持其水位處于最低水位之上，使系統(tǒng)處于隨時(shí)可用狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)的任意區(qū)域發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，其上部感溫探頭檢測(cè)到火光、溫度或者煙霧信號(hào)，發(fā)出指令，高壓淡水泵將淡水從淡水艙泵到高壓管路內(nèi)，經(jīng)主隔離區(qū)、電磁閥及噴嘴，噴淋到現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)給出聲光報(bào)警。貨控室控制箱和駕駛臺(tái)顯示面板上同時(shí)顯示釋放區(qū)域，并發(fā)出釋放報(bào)警。

1.3固定式泡沫滅火系統(tǒng)

泡沫滅火系統(tǒng)由固定的泡沫液消防泵、泡沫液貯罐、比例混合器、泡沫混合液的輸送管道及泡沫產(chǎn)生裝置等組成，并與給水系統(tǒng)連成一體。主要用于撲滅油類等B類火災(zāi)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，先啟動(dòng)消防泵、打開(kāi)相關(guān)閥門，系統(tǒng)即可實(shí)施滅火。

1.4固定式二氧化碳滅火系統(tǒng)

固定式二氧化碳滅火系統(tǒng)主要是由一組或幾組專門存放于特定艙室的大型二氧化碳鋼瓶（通常為45KG裝）、容器閥、管道、噴嘴、控制系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)等組成。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，把儲(chǔ)存的二氧化碳一次全部釋放進(jìn)密閉的艙室，靠冷卻和窒息的原理滅火。

1.5其他類

油船和某些特殊用途船設(shè)置了惰性氣體滅火系統(tǒng)，船艙充入惰性氣體驅(qū)走空氣，達(dá)到防火的目的。此外還有各種的類型便攜式滅火器。

2.探火管式超細(xì)粉體滅火系統(tǒng)簡(jiǎn)介

2.1探火管滅火技術(shù)

探火管式感溫自啟動(dòng)滅火裝置是近幾年研發(fā)的一類簡(jiǎn)單可靠、動(dòng)作及時(shí)的滅火裝置。其原理是采用一種高分子聚合物合成的柔性可彎曲的探火管材為主要部件，該管材的特性是高溫時(shí)破裂。利用這個(gè)特性，將探火管一端連接于有一定壓力的滅火劑儲(chǔ)存容器上，另一端封堵，然后將探火管靈活布置到每一個(gè)潛在的著火源的最近處。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，探火管任何一處溫度達(dá)到其設(shè)計(jì)值，管子爆破并釋放出滅火介質(zhì)，達(dá)到“定點(diǎn)噴射，定向滅火”的效果。因此，在這種裝置中，探火管不僅是感溫元件，還是滅火介質(zhì)輸送管道和釋放裝置。

2.2.分類

根據(jù)探火管滅火裝置的組成、部件和動(dòng)作原理，將探火管滅火裝置分為兩大類：

2.2.1.直接式探火管滅火裝置

該裝置主要由滅火劑儲(chǔ)存容器、壓差式容器閥、專用接頭、壓力表、探火管、報(bào)警裝置等組成。探火管通過(guò)壓差式容器閥與滅火劑儲(chǔ)存容器相連，緊密布置在潛在著火源周圍。管內(nèi)充有一定壓力的氮?dú)?，正常時(shí)與儲(chǔ)存瓶?jī)?nèi)壓力相當(dāng)，容器閥關(guān)閉。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，探火管在高溫處破裂，管內(nèi)氣體釋放，在內(nèi)外壓差的作用下，容器閥打開(kāi)，滅火劑儲(chǔ)存容器內(nèi)的滅火劑經(jīng)探火管到達(dá)破裂處噴出，實(shí)現(xiàn)迅速滅火。

直接式探火管滅火裝置具有簡(jiǎn)單可靠，動(dòng)作靈敏及時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，但滅火劑儲(chǔ)存量少，適用于空間狹小的密閉空間。

2.2.2.間接式探火管滅火裝置

該裝置主要由若干個(gè)滅火劑瓶組、容器閥、探火管、釋放管、噴嘴、壓力表、報(bào)警鈴及探火管專用接頭等組成。與直接式滅火裝置的主要區(qū)別就是間接式滅火系統(tǒng)中的探火管僅用作火災(zāi)探測(cè)部件。當(dāng)探火管探測(cè)到火災(zāi)后，它會(huì)啟動(dòng)滅火劑貯存容器上的容器閥，而滅火劑由專門的滅火劑釋放管輸送滅火。

間接式探火管滅火裝置主要用于對(duì)無(wú)一定外殼的設(shè)備進(jìn)行局部滅火，也可以用于對(duì)整個(gè)房間進(jìn)行全淹沒(méi)方式的滅火。

2.3.超細(xì)粉體滅火介質(zhì)

超細(xì)粉體就是俗稱的“氣溶膠”，是一種比常用干粉滅火器粉劑顆粒直徑更小的一種粉粒，目前廣泛使用的干粉滅火介質(zhì)顆粒直徑在10-75微米之間，而超細(xì)粉體顆粒平均直徑可達(dá)到5微米以下。粉粒直徑越小，相對(duì)比面積越大，其捕獲自由基或活性基團(tuán)的能力越強(qiáng)，越有利于切斷燃燒反應(yīng)鏈，實(shí)現(xiàn)迅速滅火；同時(shí)，在一定范圍內(nèi)，顆粒直徑越小，抗沉降性能越優(yōu)異，能夠長(zhǎng)時(shí)間漂浮于空中，有利于全淹沒(méi)式滅火。

大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)，探火管式超細(xì)粉體滅火裝置的滅火效能是七氟丙烷滅火裝置的6倍，是二氧化碳滅火裝置效能的20倍。

2.4.與傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)相比，探火管式超細(xì)粉體滅火技術(shù)的優(yōu)勢(shì)有：不需要電源。不同與常規(guī)火災(zāi)探測(cè)元件警報(bào)動(dòng)作原理，不需要提供電能；動(dòng)作可靠、及時(shí)。探火管管材對(duì)周圍環(huán)境的溫度和濕度、油垢、灰塵、磁場(chǎng)、震動(dòng)等干擾影響較小，不會(huì)出現(xiàn)誤報(bào)警和誤動(dòng)作，使用非?？煽浚挥捎谄渚o密布置在潛在著火源周圍，一旦發(fā)生火情，可以實(shí)現(xiàn)近距離，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)滅火，迅速及時(shí)的將火情消滅在萌芽狀態(tài)。針對(duì)可能發(fā)生的不同類型的火情，可以填充不同類型的滅火劑。探火管為柔性物，不受任何位置的影響，可伸進(jìn)各種窄小和復(fù)雜易燃空間或設(shè)備中，該特點(diǎn)彌補(bǔ)了現(xiàn)有消防產(chǎn)品不能撲滅此類火源的缺陷。

3.在船上應(yīng)用

針對(duì)探火管滅火裝置的突出優(yōu)點(diǎn)，筆者認(rèn)為可以進(jìn)行相應(yīng)的布置

3.1.A類機(jī)器處所

該處所的特點(diǎn)是高溫、高濕、高油污、振動(dòng)強(qiáng)烈。常規(guī)火災(zāi)探測(cè)器與滅火設(shè)備的布置非常困難，而且易出現(xiàn)誤動(dòng)作與失效問(wèn)題。而探火管滅火技術(shù)不需要電源，不存在誤報(bào)警和失效問(wèn)題。廣泛的適用于主機(jī)掃氣箱、曲軸箱、配電箱以及充放電板等密閉場(chǎng)所。由于上述處所屬于密閉小空間，滅火劑用量小，人員無(wú)聚集，較適用于直接作用式探火管滅火技術(shù)。

3.2.貨艙、庫(kù)房

該類處所的特點(diǎn)是密閉空間大，滅火劑用量較大，人員較少聚集，適用于間接作用式探火管滅火技術(shù)。探火管外建議加裝具有強(qiáng)度支撐的保護(hù)套，防止損傷，均勻排布于艙壁上。需要注意的是該類處所尤其是貨艙艙容較大，應(yīng)該確定超細(xì)粉體滅火劑的充裝量，建議使用粉體平均直徑5.0微米左右的超細(xì)粉體，充裝量按艙容不小于30g/m3進(jìn)行充裝。同時(shí)滅火劑釋放管的長(zhǎng)度對(duì)滅火效果也有較大影響，為取得較好的滅火效果，建議每根釋放管長(zhǎng)度不超過(guò)20米。

3.3.機(jī)艙、駕駛臺(tái)、起居處所

該類處所可以密閉，但也是人員聚集的主要場(chǎng)所，因大部分滅火劑對(duì)人員有傷害，探火管滅火技術(shù)作用機(jī)理為自動(dòng)觸發(fā)式，可能對(duì)房間內(nèi)尚未撤離的人員造成傷害，故不適用于此類場(chǎng)所。但筆者認(rèn)為可以通過(guò)對(duì)間接作用式探火管滅火裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，從而使之達(dá)到相關(guān)的法規(guī)規(guī)范要求。改進(jìn)方法為：首先在間接作用式滅火裝置的探火管上加裝一個(gè)壓力觸發(fā)器與報(bào)警裝置相連接。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，探火管受熱爆破，管內(nèi)的氮?dú)庑孤?，壓力下降，一方面打開(kāi)滅火劑儲(chǔ)存裝置的容器閥，另一方面觸發(fā)壓力觸發(fā)器，激活報(bào)警系統(tǒng)。其次，在滅火劑儲(chǔ)存容器與滅火劑釋放管之間加裝能夠手動(dòng)遠(yuǎn)程控制的閥門，待確認(rèn)房間內(nèi)沒(méi)有被困人員后，手動(dòng)打開(kāi)該閥門，釋放滅火劑，對(duì)發(fā)生火災(zāi)房間進(jìn)行全淹沒(méi)式滅火。

4結(jié)束語(yǔ)

船舶火災(zāi)雖然有其特殊性，但是也具有火災(zāi)的通性。目前探火管式超細(xì)粉體滅火裝置在陸地上的應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，而在船舶消防領(lǐng)域應(yīng)用較少。隨著船舶自動(dòng)化程度越來(lái)越高，配員越來(lái)越少，消防壓力日益增大的局面，實(shí)現(xiàn)船舶消防的半自動(dòng)化以及自動(dòng)化也越來(lái)越緊迫。筆者通過(guò)查閱大量資料，簡(jiǎn)要探討了本系統(tǒng)在船舶消防領(lǐng)域?qū)嵤┑目尚行浴?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1]陳濤.探火管式超細(xì)粉體滅火裝置滅A類火效能研究.消防科學(xué)與技術(shù)，2015.

[2]劉仁杰.加強(qiáng)水上消防建設(shè)提高滅火救援能力.中國(guó)水運(yùn).2008