周 榕
(中国舰船研究设计中心,湖北武汉 430064)
船舶就像一座浮动的宾馆,有住舱、厨房、餐厅、锅炉、各类电器设备等,这些设施及其使用人员,构成了如同陆地一样的潜在火灾因素,甚至比陆地上还要危险。针对船上的火灾危险源和火灾场景,除了要设计正确、有效的消防系统以外,还要有与之对应的消防预案,从而可以指导船员迅速控制或扑灭初期火灾,减少损失和伤亡。扑灭船舶火灾比建筑火灾要复杂困难得多,因此了解船舶火灾的特点,制定有效的扑救措施,已成为消防部门的一项重要任务。
船舶火灾一般具有蔓延速度快、容易发生爆炸、能见度低等特点。鉴于上述原因,船舶火灾必须引起高度的重视。
基本原理包括火灾的组成要素、火灾的分类、扑灭火灾的基本原理以及所使用的各类灭火剂。
任何一场火灾都必须具备3个要素:可燃物、足够高的温度和充足的氧气供应,即所谓的“燃烧三角形”关系。一般可以通过消除三角形中任一要素来实现火灾的控制和扑灭。
根据所涉及的可燃物的不同性质,火灾可以分为4类,即“A类”、“B类”、“C类”、“D类”。火灾分类的确定有着重要的意义,因为这决定了扑灭火灾的方式。
“A类”火灾是指诸如木材、衣料织物、纸张、室内装潢和同类材料等普通物品所引发的火灾。“A类”火灾通常用水采用高速或低速喷雾或稳定水流来扑灭。
“B类”火灾是指在诸如汽油、喷射燃料、柴油、稀释剂、油漆、溶剂、润滑油及油脂等易燃液体表面上的汽化物空气混合物所引发的火灾。“B类”火灾的扑灭通常采用水成膜泡沫 (AFFF)灭火剂,CO2或1211、1301卤代烷灭火剂或碳酸钾(RKP)干粉化学灭火剂。
“C类”火灾是指由电气设备所引发的火灾。“C类”火灾的扑灭通常采用非导电灭火剂如1211、1301卤代烷灭火剂或碳酸钾 (RKP)或CO2或干粉化学灭火剂等。
“D类”火灾是指由如镁、钛和钠等金属所引发的火灾。对于“D类”火灾如有可能一般应将燃烧的金属抛弃至船外。大多数的“D类”火灾也可以靠大量的水使燃烧的金属冷却,使其燃烧温度降下来再扑灭。对于镁金属引发的火灾可以用大量的干砂来闷灭。
一般而言,通过消除燃烧3要素中任一要素或减缓燃烧的速度就可以灭火。下面简要介绍在船上需要使用的几种灭火剂的灭火原理。
1)水的灭火原理。
水主要是具有以下几种作用来灭火:①冷却;②稀释空气中的氧含量;③稀释水溶性可燃、易燃液体;④水冲击;⑤乳化可燃液体。
2)水成膜泡沫灭火剂灭火原理。
由于泡沫的密度远远小于一般可燃易燃液体的密度,所以可以漂浮在液体表面,形成一个泡沫覆盖层。一方面由于泡沫导热性能低、可以阻止热量的传导;泡沫里含水分,对着火表面也能起到冷却作用,并抑制可燃、易燃液体的蒸发速度。另一方面,泡沫与泡沫之间的粘合力可阻止易燃液体的蒸汽穿过去,当泡沫把液面全部覆盖以后,即形成空气隔绝层,从而起到灭火的作用。
3)气体灭火原理。
目前船上气体灭火系统一般采用的灭火剂为CO2或卤代烷灭火剂。
(1)CO2灭火原理。CO2气体密度大于空气,一经从贮存瓶中喷出即在火场下沉罩住燃烧物的表面,使燃烧物与空气隔绝,同时也冲淡了舱室中的氧气含量,另外,对空气的大量吸热会显著降低火场温度,从而破坏了燃烧的条件。当CO2在空气中的浓度达到30%~35%时,绝大多数的燃烧都会熄灭。
(2)卤代烷灭火剂灭火原理。卤代烷灭火剂是借其在火焰的高热中分解的Br、Cl等活性游离基参与燃烧过程中的化学反应,夺取燃烧中的氧和氢氧游离基 (即消除维持燃烧所必需的活性游离基H和OH),形成稳定的基团 (分子),如H2O、CO2及活性较低的游离基R,从而使燃烧过程中的化学连锁反应的链传递中断而促使燃烧中止,也就是卤代烷灭火剂对物质燃烧的化学反应起负催化作用,从而灭火。
1)船员应熟读本船防火控制图。
2)船员应熟练掌握全船消防系统及设备的使用方法和船员级的维修方法。
3)对消防系统应进行定期检查和维护保养,使得系统及设备始终处于可以即刻使用的完好状态,对已过期失效的灭火介质要予以定期更换。
4)对容易产生火灾的部位及设备要予以重点关注,贯彻“以防为主”的消防思想,把隐患消除在萌芽状态。
5)船员在进行消防作业时,还要注意自身的防护,穿戴好消防员装备,以减少对人员的损伤。
6)船员在进行灭火前要充分了解火灾种类,针对性的使用合适的灭火介质灭火。
1)控制可燃物质,尤其对于机舱等容易出现燃油泄漏的地方要注意处理,确保无可燃物。
2)通风控制,在失火后除需要迅速切断可燃物质外,另一重要措施是需要迅速切断空气供应。
3)热源控制,像机舱这样容易产生高温的部位,不允许出现引起火灾的高温裸露热壁。
由于船舶面积有限,配置的灭火系统也有限,尤其船在海上航行时,无法及时补充灭火介质,所以必须正确施放灭火剂,才能达到及时扑灭火势、控制蔓延的目的,以下为几种消防灭火方法。
1)灭火。
(1)喷射水流。水枪手应把水流喷射到火焰根部,即把水流喷射到燃烧物体上,不要喷射到火焰上;在看不见的情况下,不要盲目喷水;要根据火场情况,及时变换水枪射流。
(2)喷射泡沫。对于地面液体火灾,从近开始,左右两侧同时喷射,逐步向远处推进。
(3)喷射干粉。对准燃烧物体的火焰根部平行喷射。左右摆动,由近及远,快速推进。
(4)喷射气体。对于手提式气体灭火器,保持直立位置,不可以水平或颠倒使用。对准火焰根部,由近及远灭火,快速推进,要防止火焰复燃,零星小火可以采用点射。在使用气体灭火时,一定注意对人体的保护,以免中毒或窒息。
2)冷却。
通常用水流对燃烧物体进行冷却。为充分发挥水流的冷却作用,应将水流射到燃烧物体上。被冷却的燃烧物体表面积较大时,水枪要左右摇摆,使水流均匀散布,避免出现冷却空白。
3)掩护。
在火场辐射热很强烈时,可以用雾状回流掩护灭火人员进攻及人员疏散,在特殊情况下,可采用数支水枪依次交替掩护,对于船上动力舱部位,也可以启动梯口喷淋系统,人员撤离完后要将喷淋系统关闭。
4.3.1 扑灭机舱、电站火灾
1)机舱、电站底部起火。
(1)初期阶段。机舱、电站某个部位刚开始燃烧时,面积不大,消防人员可以顺机舱、电站底部,用手提式灭火器灭火。
(2)发展阶段。如果整个机舱或电站底部一片火海,火势开始向机舱上方蔓延时,关闭通风设施及锅炉,尽快在水帘保护下撤出人员,人员撤离后,关闭梯口喷淋,进行封舱气体灭火,如火灾还没扑灭,则可在灭火站进行第2次封舱灭火。
2)机舱、电站中或上部起火。
(1)初期阶段。对于初期局部火灾,可以使用手提式灭火器进行灭火。
(2)发展阶段。当火势无法控制并向下蔓延时,隔绝空气,尽快在水帘保护下撤出人员,人员撤离后,关闭梯口喷淋,进行封舱气体灭火,如火灾还没扑灭,则可在灭火站进行第2次封舱灭火。
3)扑灭机舱、电站火灾时注意事项。
(1)机舱初期火灾。迅速切断油路,关闭油柜。当油柜上有破口时,要立即封堵,一时无法封堵时,也要设法阻止漏油向四处喷射,防止火势扩大。
(2)紧急撤离。火势无法控制需要撤离时,火场内烟雾较大,可在梯口喷水系统的帮助下撤离。
4.3.2 直升机甲板消防
当直升机甲板发生飞机燃油火灾时,可先用手推车式干粉灭火器灭火,然后启动甲板上的水成膜泡沫灭火设备或系统进行灭火,以防2次复燃。
4.3.3 弹药舱消防
一般弹药舱内装有喷水及浸水系统,当舱内发生电线短路或漏油小火时,可以使用其内的手提式灭火器进行灭火,但当本舱内温度出现异常升高,经人工确认有危险时,可以启动喷水和浸水系统消防降温,但当出现水高位报警后,则必须停止喷水和浸水。如果不是本舱发生火灾,而是周围相邻舱室发生火灾时,则可以只启动舱壁喷水系统。
4.3.4 一般舱室消防
对于一般住舱、工作舱及机电设备舱可以根据火灾类型就近使用手提式灭火器,而对于设置有固定式气体灭火系统的机电舱室,发生大火时,在人员撤离后可以启动气体灭火系统,同时关闭相应部位的空调通风设备。
4.3.5 厨房消防
平时注意厨房整洁,及时清理油污。当发生火灾时,迅速切断炉灶供油管路,锅内小火可盖上锅盖,也可使用手提式灭火器直接向油锅喷洒,但不要将油冲出锅外,以免扩大蔓延。火较大时,可根据情况使用手提式水成膜泡沫灭火器或CO2灭火器或干粉灭火器等,使用CO2灭火器时不得密闭,以免人员窒息,除非消防员带好自给式呼吸器。
4.3.6 配电板等电器消防
配电板等电器着火后,要立即检查电源切断情况,并用手提式气体灭火器灭火,这样不留痕迹,不会损坏电器,也可以用干粉灭火器灭火,但会留下残渣,损坏电器。
由于火灾情况复杂,现场指挥人员要根据实际情况,贯彻“先控制,后消灭”的原则,制定切实可行的消防措施。同时在实施灭火手段时,气体灭火对人员的伤害,使用水消防时,一定要结合排疏水系统使用的情况进行,当监控系统发出水高位警报时,要及时停止水消防,以免出现船翻或下沉的危险情况。
[1]中国船级社.钢质海船入级与建造规范 [M].北京:人民交通出版社,2001.
[2]简明学,等.现代船舶消防[M].广西:广西科学技术出版社,1992.