一則油船起居處所防火窗安裝錯誤的典型案例分析

田大春（舟山海事局，浙江 舟山361000）

一、引言

閃點不超過60°C的油船在船舶裝載、洗艙、除氣等操作，亦或是油管、閥件泄漏、貨艙油品溫變等條件下，貨艙可燃油氣通過貨艙透氣口或其他開口排出，并在貨物區(qū)域甲板積聚，在無風或風力較小的天氣情況下，積聚的油氣難以消散，這將造成極大的火災隱患，有些油品還含有硫化氫等有毒氣體。從安全角度考慮，對貨物區(qū)域使用的設備在防火、防爆方面有特殊要求，起居處所、服務處所、控制站和機器處所的出入門、空氣進口和開口均不應面向貨物區(qū)域，但允許在構成這些處所的上層建筑或甲板室側壁安裝永閉型窗或舷窗，SOLAS公約還對這些界面上安裝的永閉型窗或舷窗的防火等級提出具體要求。如果造船時防火窗的選擇和安裝出現(xiàn)問題或者達不到設計時的防火要求，一旦貨物區(qū)域發(fā)生火災，勢必迅速蔓延至起居處所，不僅對船員造成傷害，還可能因火災蔓延造成貨控室、消防控制站、泡沫間等重要貨物和消防操作處所預設功能失效。

二、船舶安全檢查案例

（一）船舶基本信息

船籍港：中國東莞；船舶種類：閃點≤60℃油船/化學品船；航區(qū)：無限航區(qū)；建造日期：2013年4月25日；總噸：13 222；最近一次檢驗：2020年12月29日。

（二）檢查概況

2021年5月，國內(nèi)某港口安檢員對錨泊在舟山馬峙錨地一艘國際航行油/化兩用船（內(nèi)外貿(mào)兼營）進行船旗國檢查。檢查員在巡檢到面向貨物區(qū)域的生活區(qū)端壁時，發(fā)現(xiàn)部分船員房間面向貨物處所防火窗的安裝存在問題，從貨物區(qū)域看防火窗背火面（Inside側）安裝在面向貨物處所一側，圖1為其中一套防火窗的安裝照片。這種安裝方式存在明顯錯誤，但在此前多次的船舶檢驗和海事日常檢查中均沒有及時發(fā)現(xiàn)，大家對防火窗構造的認識和檢驗標準的掌握還不到位。對于該船存在的問題，考慮到油船防火窗的拆除和重裝需要進廠修理，安檢員及時聯(lián)系船級社與船東開放式商討解決措施，同意該船在3個月內(nèi)修船時進行糾正。

圖1 起居處所某船員房間防火窗（室外側）

三、油船面向貨物區(qū)域防火窗公約要求[1]

SOLAS/ChII-2/Reg 4.5.2.1規(guī)定：通往起居處所、服務處所、控制站和機器處所的出入門、空氣進口和開口，均不應面向貨物區(qū)域，而應位于不面向貨物區(qū)域的橫艙壁上，或位于上層建筑或甲板室外側距離上層建筑或甲板室面向貨物區(qū)域的端壁至少為船舶長度的4%，但不少于3 m處。此距離不必超過5 m。

SOLAS/ ChII-2/Reg 4.5.2.3面向貨物區(qū)域和Reg 4.5.2.1規(guī)定的限制范圍內(nèi)的上層建筑及甲板室側壁上的窗和舷窗應為永閉（不能開啟）型。這種窗和舷窗應按“A-60”級標準建造，但駕駛室的窗除外，除非對Reg 9.2.4.2.5規(guī)定的限制范圍外的窗和舷窗可接受“A-0”級標準。

SOLAS/ ChII-2/Reg 9.2.4.2.5規(guī)定：環(huán)圍起居處所的上層建筑和甲板室的外部限界面并包括支承該起居處所的懸伸甲板，其面向貨物區(qū)域的所有部分以及從面向貨物區(qū)域的限界面端部起3 m之內(nèi)的外表面，應用鋼材制成并隔熱至“A-60”級標準。該3 m距離應在每層甲板上從面向貨物區(qū)域的限界面起平行于船舶中線按水平面量取。對于這種上層建筑和甲板室的各個側面，此種隔熱應延伸到駕駛室甲板的底面。

SOLAS/ ChII-2/Reg 3.2 A級防火分隔的定義規(guī)定，達到A級防火分隔前提條件之一：主管機關已要求按《耐火試驗程序規(guī)則》對原型艙壁或甲板進行一次試驗，以確保滿足上述完整性和溫升的要求?！赌突鹪囼灣绦蛞?guī)則》附件1第3部分耐火試驗適用于如甲板、艙壁、門、天花板、窗、擋火閘、管路貫穿件和電纜貫穿件要求A、B和F分隔的產(chǎn)品，同時在規(guī)則中還規(guī)定了無需試驗或認可的船上產(chǎn)品，如典型的“A-0”級艙壁和甲板等，但不包括防火窗和舷窗。

對上述公約的理解可以總結為：一是面向貨物區(qū)域的橫艙壁后方3~5 m范圍內(nèi)不應設置開口，安裝在此范圍內(nèi)的窗或舷窗為永閉型；二是起居處所面向貨物區(qū)域的橫艙壁及端壁后方3 m范圍內(nèi)應隔熱至“A-60”級標準，該范圍內(nèi)的艙壁上安裝的窗和舷窗也應達到“A-60”級防火標準（駕駛室的窗除外），3 m以外至允許開口的范圍內(nèi)的艙壁上安裝的窗以及駕駛室的窗可使用“A-0”級防火標準，在此范圍外的窗不要求防火窗；三是防火窗的耐火等級應根據(jù)《耐火試驗程序規(guī)則》確定。

四、防火窗介紹

安裝在起居處所的窗是保持船員起居處所舒適性的前提之一。船舶生活區(qū)內(nèi)部的天然采光并不理想，船體結構有水密、風雨密要求，盡管可以通過人工照明補充，但天然采光使人更舒適，有必要盡可能提高船體內(nèi)部尤其是上層建筑內(nèi)生活區(qū)自然采光能力，勞工公約也建議盡量為船員房間提供自然光線。一般通過窗或舷窗補充自然光線，普通貨船不需要考慮窗的耐火性，但對于油船，安裝在貨物區(qū)域界面的窗必須達到相應艙壁同等耐火性標準。

《船舶與海上技術——耐火結構的窗和舷窗》（ISO 5797:2004）將船用防火窗分成A-60、A-30、A-15、A-0、B-30、B-15、B-0、H-120、H-60、H-0等10個級別。船用防火窗的核心部件是防火玻璃，一般以防火玻璃組合件和防浪玻璃、空氣層、防火玻璃的組合件形式出現(xiàn)，結構上有T型、L型、MT型和ML型。MT型和ML型為分隔結構，由兩塊或多塊玻璃板用充滿非粘合介質(zhì)（如氣體或凝膠）間隙分隔構成，外面玻璃符合T型或L型，內(nèi)面為任選的安全玻璃板。以“A-60”級防火玻璃為例，一般由兩層或多層鋼化玻璃附一層或多層水溶性無機防火膠夾層復合而成，當火災發(fā)生時，向火面玻璃遇高溫后很快炸裂，其防火膠夾層相繼發(fā)泡膨脹十倍左右，形成堅硬的乳白色泡狀防火膠板，有效阻斷火焰?zhèn)鞑?，隔絕高溫及有害氣體。典型的防火玻璃組件使用主玻璃板厚度為15 mm、19 mm、20 mm；隔條材料可以是不銹鋼或玻璃，隔條和外表面玻璃用阻燃結構膠密封，“A-60”級防火玻璃凝膠厚度15 mm，如圖2所示。

圖2 防火玻璃組件結構示意圖[2]

船用防火窗按照ISO標準附錄進行耐火試驗，試驗報告應記錄被試驗的耐火窗內(nèi)容包括公稱尺寸、玻璃板型式和組成及玻璃板厚度（如有間隙，還應有間隙大?。?、窗耐火等級、安裝方式結構圖、試驗時的向火面和試驗測溫曲線圖。耐火窗的玻璃上還應標上可從內(nèi)側閱讀的印在三角形的各邊線和下角處的下列內(nèi)容：耐火標志FIRE-PROOF/ANTI-FEU（法文），耐火等級和在不對稱結構下的INSIDE/INTERIEUR（法文），INSIDE是指窗背火面標準，例如油船外側即被認為是向火面，標志如圖3所示。

圖3 耐火標志[3]

五、防火窗耐火試驗

目前，防火窗廠家生產(chǎn)的防火玻璃有多種設計組合。無論使用哪種形式組合的防火玻璃，其防火等級均需要根據(jù)《耐火試驗程序規(guī)則》確定。如“A-60”標準防火窗，須通過耐火試驗確定是否滿足在1 h的標準耐火試驗結束時，仍能防止煙與火焰通過，且背火一面的溫度在60 min內(nèi)的平均溫度較初始溫度升高不超過140°C，且在包括任何接頭在內(nèi)的玻璃外表面任何一點的溫度，較初始溫度升高不超過180°C。圖4為某品牌“A-60”級防火窗按照2010年《國際耐火試驗程序應用規(guī)則》（FTP規(guī)則）第3部分在遠東防火試驗中心進行60 min耐火試驗前后對比圖。試驗過程中，防火玻璃幾個重要的狀態(tài)變化如下：09min20s，樣品向火面的玻璃在兩聲碎裂聲后，呈多邊形裂開，同時兩扇玻璃不再是透明狀；13min30s，隨著一聲碎裂聲，向火面防火玻璃裂開，并受內(nèi)部壓力作用掉落，防火溶液受熱變成泡沫，呈乳白色；58min00s，矩形玻璃窗窗框左上角和右上角防火棉板未發(fā)現(xiàn)點燃情況，背火面一側未發(fā)現(xiàn)有任何開口，使用6 mm塞尺試驗不能穿過樣品；60min00s，樣品背面保持完整，無火焰通過，60 min后保持防火完整性，最后試驗中心給出樣品試驗合格的結論。

圖4 防火窗耐火試驗

船用防火窗在進行耐火試驗時只進行單面測試，非對稱結構的防火窗在耐火試驗時經(jīng)過驗證滿足相應等級的耐火要求，產(chǎn)品型式認可證書會表明哪面玻璃是向火面，生產(chǎn)的產(chǎn)品中也會在背火面玻璃上標識帶有“INSIDE”三角符號標志，這類防火窗“INSIDE”側必須安裝在起居處所內(nèi)，即站在內(nèi)部看“INSIDE”標志是正面的。案例船防火窗的安裝明顯錯誤，需要重新安裝，才能實現(xiàn)預期的防火作用。具有對稱結構的防火窗不標注“INSIDE”標識，如圖5所示。

圖5 某對稱結構的防火窗

六、結語

通過對船用防火窗相關公約要求、防火要求和耐火試驗介紹，除對稱結構的防火窗外，防火窗有向火面和背火面之分。在安裝時，應特別注意防火窗的安裝方向。防火窗一般是通過焊接或緊密螺栓固定方式安裝，一旦安裝錯誤，修復難度極高，應特別注意安裝前的工作準備，驗船師檢驗時也應注意對防火窗安裝方向進行檢查。