教学实习船水消防系统计算及应用

李文锋 吴南祥 王树宝

（中海工业（江苏）有限公司，江苏 扬州 225211）

0 引言

船舶消防水是船上取用方便（主要用海水）且最为廉价的灭火材料。用水冷却是最普通的灭火方法。用水灭火时产生的蒸汽可阻止氧气继续接近火源，从而可抑制燃烧的进行；强大的水柱压力具有机械作用，能将燃烧物体的炽热部分驱散、扑灭；水还可以渗入炽热体的深处，流到燃烧体的下面，以限制火灾的蔓延。用水灭火，水变成水雾后，因吸收大量的热而使体积增大，而且它还具有停留在空气中的性能，因而使其冷却作用大大提高。水雾吸热汽化后，比空气重，能够隔离周围的空气，起到窒息灭火的作用，可用以扑灭原油的火灾；水雾幕还可用来保护建筑物的表面，保护消防人员免受灼伤。水消防系统是船舶消防规范中规定的必备装置，主要通过系统中设置的消防泵从海底门泵入舷外海水，经消防总管及各支管路输送到各消火栓等出水口。

1 消防水系统计算

1.1 消防水容量计算

教学实习船作为一种特殊的船型，其消防水系统是按照客船进行计算的，根据客船的规范要求（参见SOLAS规范2009版C篇Ⅱ-2章2.2.4节），消防水的总容量为：再根据客船的规范要求，每台消防泵容量为：QF≥80%×QVF÷n≥80%×376.6÷3=100.4 m3/h。其中，Q为每台舱底泵计算的最小流量（本船舱底水泵的计算最小流量为188.3 m3/h），QVF为消防水计算的最小总流量，QF为每台消防泵计算的最小流量。

1.2 消防总管尺寸计算

根据客船的规范要求，消防水总管的计算尺寸为：

式中，dF为客船消防总管计算尺寸（50mm≤dF≤180mm）；Lpp为教学实习船垂线间长。

根据计算结果结合无缝钢管的通用规格型号，消防总管的通径选用DN200。

2 消防水系统设备的选型

2.1 泵的选型

（1）消防舱底总用泵，数量：2台，型式：立式电动离心自吸式泵，容量：140m3/h，压力：0.95 MPa。（2）泵舱舱底泵，数量：1 台，型式：立式电动离心自吸式泵，容量：210m3/h，压力：0.3 MPa。（3）泵舱消防泵，数量：1台，型式：立式电动离心自吸式泵，容量：140m3/h，压力：0.95 MPa。（4）艉部消防泵，数量：1 台，型式：立式电动离心自吸式泵，容量：140m3/h，压力：0.95 MPa。

2.2 消防水增压系统设备选型

（1）消防水增压泵，数量：1 台，容量：5 m3/h，压力：0.95 MPa，型式：立式离心泵。（2）消防水压力柜，数量：1台，容量：1.5 m3，最大工作压力：0.95 MPa，型式：气动压力罐。

3 消防水系统原理

本船根据SOLAS的要求，消防水系统是按照客船进行设计，即要求设有3台独立的消防泵布置在不同的舱室内，以防止在任何一个舱室失火时，不会使所有消防泵失去作用。机舱布置消防总用泵、消防水压力柜及消防水增压泵，艉部布置艉部消防泵，泵舱布置泵舱消防泵，共3个消防泵舱室。3个舱室分别向消防总管供海水。

本船水灭火系统采用干湿混合式布置。因冬季室外温度较低，为避免消防水管爆裂，在艏部、货舱及其他露天甲板采用干式消防水管，而在机舱和船员、学员等居住舱室内部采用湿式消防水管，平时通过消防压力柜向消防总管提供恒定压力的海水，使机舱和学员、船员居住舱室内的消防总管始终充满消防水。

3.1 机舱消防水系统原理

机舱消防水是从布置在机舱底层左右舷的高低位海底门取水，通过海水总管由消防总用泵和舱底总用泵加压至消防总管和各机舱消防栓。管路系统原理如图1所示。

图1 机舱消防水系统

3.2 泵舱消防水系统原理

泵舱消防水系统是布置在机舱以外的区域，从泵舱内的海底门取水由泵舱内的泵舱消防泵加压至消防总管，泵舱内的消防栓是由泵舱消防泵直接供水。管路系统原理如图2所示。

3.3 艉部消防水系统原理

艉部消防水系统是布置在机舱和泵舱以外的区域，从艉部消防泵舱内的海底门取水通过艉部消防泵舱内的消防泵加压至消防总管。系统原理如图3所示。

3.4 消防水增压系统原理

图2 泵舱消防水系统

湿式消防水系统的压力主要靠消防水增压系统来保证，消防水增压系统用水是由机舱海水总管提供，消防水压力柜的内压力降低到设定值0.85 MPa时，自动启动消防增压泵，压力达到0.95 MPa时，消防水增压泵自动停，消防增压泵有独立的压力开关，压力再往下降到设定值0.80MPa时，自动启动机舱内消防泵，压力再往下降到设定值0.75 MPa时，自动启动泵舱内消防泵，压力再往下降到设定值0.70MPa时，自动启动艉部消防泵，压力再往下降到设定值0.65 MPa时，发出低压报警信号送至集控室。具体管路示意如图4所示。

3.5 消防水系统隔离及消防栓布置

来自各个区域的消防水是通过布置在上甲板右舷的控制站进行控制，通过操作控制站各阀门进行消防水系统隔离操作，可以把来自任意区域的消防水送到需要消防水的地方，保证在任何地方失火的时候消防水都能及时准确的供应。

4 结语

图4 消防水增压系统

以上仅介绍了本船的水消防系统，本船还配有机舱整体二氧化碳灭火系统、货舱二氧化碳灭火系统以及机舱局部的水雾灭火系统，再配合船上火灾探测报警系统方能充分发挥作用，有效地保证船上的消防安全。

［1］王文中.2500m车道/2300客位客滚船消防灭火系统设计.船舶设计通讯，2011（1）

［2］严浪涛.船舶消防水系统中消防栓间距的优化设计.造船技术，2010（4）