徐建
(浙江興禾船舶檢驗檢測有限公司,浙江 嘉興 314024)
公務(wù)船是指用于政府行政管理目的的船舶。公務(wù)船在維護(hù)水域的秩序、防止水域環(huán)境污染、護(hù)航護(hù)漁、搜索救助、人員交通、應(yīng)付突發(fā)事件等用途中發(fā)揮了重大的作用。公務(wù)船作為維護(hù)社會穩(wěn)定、保障人民生命財產(chǎn)安全的重要工具,其自身的安全性能不容忽視。而防火性能作為安全性能的一種也顯得尤為重要。
內(nèi)河公務(wù)船設(shè)計當(dāng)中的一個重要環(huán)節(jié)就是防火設(shè)計。根據(jù)公務(wù)船航區(qū)水域的不同,船上人員人數(shù)的不同,船舶長度的不同,現(xiàn)行規(guī)范對于防火的要求也均不相同。中國海事局《公務(wù)船技術(shù)規(guī)則》(2020)中對于各種公務(wù)船防火要求的具體劃分如圖1:
圖1 公務(wù)船防火要求劃分圖
公務(wù)船對防火的要求更高,應(yīng)能做到把火災(zāi)的可能性降到最低,并且能將火災(zāi)的影響和破壞力降到最小,方能更好地執(zhí)行公務(wù),為人民服務(wù)??偟膩碚f,公務(wù)船的防火消防系統(tǒng)由耐熱和結(jié)構(gòu)性分隔、探測和報警系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)及其他防止火災(zāi)的要求規(guī)定(如:燃油、滑油系統(tǒng)及易燃油類的使用限制、通風(fēng)的關(guān)閉及停止等)組成。耐熱和結(jié)構(gòu)性分隔是公務(wù)船防火系統(tǒng)最基本的組成部分。
船舶中防火分隔主要作用就是為了阻礙火災(zāi)通過鋼質(zhì)艙壁傳熱的速度,阻止火災(zāi)中的煙霧及有害氣體隨意蔓延,為船上人員的脫險和施救提供充足時間,降低由火災(zāi)引起的生命及財產(chǎn)損失。為了達(dá)到這一目標(biāo),在發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域內(nèi)能將火災(zāi)控制住,將船舶分隔成若干區(qū)域的艙壁或甲板必須具有“耐火完整性”。“耐火完整性”是指火災(zāi)發(fā)生后,具有這一特性的艙壁或甲板形成的分隔,在固定的失火時間內(nèi)具備其結(jié)構(gòu)的耐熱性和完整性。結(jié)構(gòu)的完整性是通過其本體材料以一定的結(jié)構(gòu)強度形式來實現(xiàn)的。結(jié)構(gòu)的耐熱性則是通過在結(jié)構(gòu)表面敷設(shè)絕緣材料或敷料、在結(jié)構(gòu)貫穿和開口的地方進(jìn)行保護(hù)等來實現(xiàn)的。一般可分為“A 級分隔”“B 級分隔”“C級分隔”這三種。根據(jù)《公務(wù)船技術(shù)規(guī)則》對防火分隔等級整理如圖2:
圖2 公務(wù)船防火分隔等級
(1)A--0 級防火分隔對溫升的要求是0min,即為沒有溫升要求,只需要滿足在1h 的標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗中,至試驗結(jié)束時能滿足煙及火焰無法通過的要求即視為A-0 級防火分隔。而其他例如:A-60 級分隔應(yīng)在滿足1h 的標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗至結(jié)束時能防止煙及火焰通過的前提下還需要滿足60min 的溫升要求才視為滿足A-60 級分隔要求。B 級分隔與之類似。
(2)通過防火分隔的等級可以看出之間的差異,A 級必須鋼質(zhì)或等效的材料,并且需要有適當(dāng)?shù)姆罁霞訌姡ㄅ摫跒榉鰪姴牡葮?gòu)件加強,甲板則為橫梁或縱桁加強),B 級則不需要鋼質(zhì)或等效材料,只需采用認(rèn)可的不燃材料制成即可。隔熱要求方面A 級必須是不燃材料組成,而B 級不做要求,但是B 級有隔熱值的要求,因B 級分隔本身可為不燃材料制成,則其隔熱值可參考其本身的性能,在實際分隔中可不另設(shè)其他的隔熱材料。
防火分隔中還有一種稱為阻火分隔,其定義為具有隔熱或阻火的性質(zhì)的不燃或阻火材料制成,能在相應(yīng)的時間內(nèi)防止煙和火焰通過,能在相應(yīng)的時間內(nèi)具有承受載荷的能力,具有在相應(yīng)阻火時間內(nèi)防火分隔處背火面的平均溫升不超過140°C,且包括任一接頭在內(nèi)的每個接頭的溫升應(yīng)不超過180°C 的溫度特性(相應(yīng)防火時間一般為30min 或60min)。不難看出阻火分隔的定義是針對復(fù)合材料作為結(jié)構(gòu)材料時在船舶上應(yīng)用而提出的。當(dāng)分隔相鄰處所的甲板及艙壁的結(jié)構(gòu)防火時間為60min 時,其防火要求與“A-60”級分隔一致;對于復(fù)合材料船、當(dāng)分隔相鄰處所的甲板及艙壁的結(jié)構(gòu)防火時間為30min 時,其防火要求與“A-30”級分隔相比僅溫升的要求一致,其他的要求均要低于“A-30”級分隔。
(1)對鋼質(zhì)或鋁質(zhì)結(jié)構(gòu)的甲板或艙壁,耐火材料的敷設(shè)應(yīng)至少延伸并超過接頭點、貫穿點或終止點450mm。如果由A 級標(biāo)準(zhǔn)的甲板或艙壁分隔的處所有不同的隔熱等級,等級高的隔熱應(yīng)在隔熱等級低的甲板或艙壁上至少延伸450mm。如圖3:
圖3 耐火材料層數(shù)設(shè)延伸距離
(2)防火分隔艙壁或甲板上構(gòu)件敷設(shè)的耐火材料通常采用碰釘形式進(jìn)行固定,扶強材的位置需要包住并加以固定。如圖4。
圖4 耐火材料固定
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圖5 碰釘排列示意圖
(3)現(xiàn)在很多防火材料的廠家都對耐火結(jié)構(gòu)進(jìn)行了型式認(rèn)可,也可以按照廠家型式認(rèn)可證書中注明的敷設(shè)要求進(jìn)行敷設(shè)耐火材料。需要注意的是廠家的型式認(rèn)可證書中同時注明了耐火試驗時所采用鋼板的厚度,耐火材料敷設(shè)的甲板板或者艙壁板的厚度在結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須考慮進(jìn)去。
船舶設(shè)計中,防火分隔結(jié)構(gòu)設(shè)計作為其中的一項重要內(nèi)容,在設(shè)計的過程中不但需要著重考慮如何在保證各個相鄰處所之間的結(jié)構(gòu)耐火完整性前提下、同時考慮其防火等級的選用,同時也要與船舶其他專業(yè)(如船體結(jié)構(gòu),管系等)的相關(guān)設(shè)計人員進(jìn)行溝通,以保證設(shè)計的合理性。同時也要關(guān)注防火這部分的新技術(shù)、新材料、新方法在公務(wù)船上的使用,并且需要將綠色環(huán)保的材料應(yīng)用進(jìn)船舶中。為船員和乘員的生命財產(chǎn)建立起一道安全保障。