机舱局部水雾系统要求及安装注意事项

关松

摘 要：根据IMO制定消防规则，凡A类机器处容积超过500立方米、总吨2000以上的船舶必须安装机舱固定式水基局部消防系统，用于保护船舶主推进及发电所用的内燃机、锅炉燃烧器、焚烧炉和加热燃油的分油机。文章介绍IMO规范对船舶机舱固定式局部水基消防的要求，总结汇总机舱水雾灭火原理及相关要求，分析探讨在水雾系统安装过程中需注意事项及施工要领。

关键词：局部水基；阻隔热辐射；热浸润；乳化

1 水雾系统原理及要求

1.1 水雾灭火原理

水雾系统以水为灭火介质（通常为淡水），采用特殊的水雾喷嘴在系统动力站提供水压的条件下释放细水雾对设备保护区域进行灭火或保护设备的灭火系统。细水雾颗粒直径小，雾化后表面迅速增大，在高温火焰作用进一步汽化，吸取火场环境的热量，并降低空气含氧量，达到迅速灭火的目的。其灭火原理可归纳如下：

高效吸热：压力水在经喷嘴特殊结构分流和撞击下迅速雾化，细水雾颗粒直径在1000μ以下，喷洒扩散后在高温火焰作用下由小颗粒升华汽化，在这一过程吸取火场环境中大量热量，按100℃水的蒸发潜热为2257kj/kg计，每只喷嘴喷出的水雾能吸收的热功率约为300kW。

窒息：细水雾喷入火场后，汽雾化后表面迅速增大约1700倍，能将火场内的空气迅速排除，降低火场内空气含量和含氧量，并且能够阻挡空气的进一步进入火场达到窒息、熄灭火灭的目的。

阻隔热辐射：细水雾喷入火场汽化后体积增大，雾化汽化的水雾能迅速将设备或火焰和燃烧物包围笼罩住，达到抑制热辐射和阻隔物品燃烧，防止火焰蔓延至周范的效果。

浸润：水雾喷洒到设备和燃烧物体表面后，能有效的降低物体表面温度，且不停地浸润冲刷撞击表面，阻止物体表面再次发生燃烧，从而达到灭火和蔓延的目的。

乳化：水雾喷洒到物体表面后，能对可燃液体表面形成保护层，降低液体表面蒸发，撞击液体表面开成乳化层，隔断可燃液体和火焰，起到阻燃的作用。

1.2 规范要求

对于2002年7月1日或以后铺龙骨或处于类似建造阶段建造的500总吨及以上的客船或2000总吨及以上的货船，凡其A类机器处容积超过500立方米的船舶，除应装设公约要求的固定式灭火系统外，还应根据IMO制定消防规则，安装经认可的固定式水基或等效的局部灭火系统（简称水雾灭火系统），用于保护船舶主推进及发电所用的内燃机、锅炉燃烧器、焚烧炉和加热燃油的净化器。

1.3 机舱水雾系统基本要求

系统具备自动释放和手动释放功能。

系统启动时不影响其他系统的正常工作和船舶性能。

系统应通过按本导则附录所规定的试验来证明其能实施对火的抑制。

系统在不切断机舱通风的情况下进行水雾的灭火，保证通风不影响水雾灭火喷嘴的覆盖范围。或者能于机舱通风系统关联，自动切断电源关闭机舱通风机。

系统满足连续供水20min的最低要求，并且时刻处于可用状态。

系统及附件应能承受船舶环境变化对其系统的影响，如境温度变化、湿度、振动等，另外还要注意防止发生阻塞和腐蚀等。

系统及其部件应按照本组织认可的国际标准设计和安装，且其制造和试验应符合系统导则附录相应规定。

水雾厂家应提供喷嘴检验的报告，船厂安装完毕应进行效用试验，检验喷嘴的性能和安装位置可靠性。

用于水雾系统的电气元件的防腐等级应达到IP54以上。

每个区域的流量、压力、管径应通过计算，进而设计系统的总体性能参数，保证能满足所有保护区域要求。

水雾系统能同时满足提供两个区域足够的水量和压力，动力站应处于不同的防火分隔区域外。

每个保护区域的操作控制应设在保护区域外易于到达的地方，且不应受其他保护区域灭火隔断或处于其他保护区域内。

系统的动力源部件应布置在保护区域外。

应标明系统灭火使用介质及关于自动释放的告示，张贴在机舱入口外部，操作使用说明应张贴在每个操作位置处。

应按制造商的推荐提供系统的备件及操作和维护说明。

喷嘴管路放样应考虑不影响设备的正常工作及维护所需要空间和通道要求。另外还需要注意主机行车及其他一些常用于维护的吊梁和设备活动的部件工作的范围。

2 设计时注意事项

2.1 通风口的布置

通风系统设计时应结合机舱水雾喷嘴布置进行，通风口应避开设备喷嘴保护范围，防止发生系统的相互干扰现象保证满足水雾系统灭火时不需要将通风系统关闭的要求。这点在设计时应尽早向水雾厂家索要相关资料和数据，同时系统制造商设布置喷嘴时也应与船厂沟通确定喷嘴角布置方案。若因实在无法避免相互干涉，则需要采用自动切断风机电源的方案，或者与验船师沟通增加喷嘴数量解除因干涉造成的影响。

2.2 系统管路设计

为确保系统的管路设计能适用于船舶航行环境，水雾灭火系统的灭火介质应尽可能采用淡水。管路材料尽可能选用不锈钢，以提高耐腐蚀的能力。为防止杂质对水雾灭火效能的影响，在淡水柜进水管和水泵前应设置滤器。

2.3 喷嘴选型

喷嘴的选用应按照厂家提供的型式及各项参数进行对比，采用对船舶建模相对有利的喷嘴进行。噴嘴大至可以分为垂直向下型、垂直向上型。若喷嘴上方有过多的结构或其他管路那么垂直向下型比较适用，若空间充裕可以选用垂直向上型，但应尽量考虑其他障碍物的影响。另外还需要注意系统的压力等级选定工作压力可分为高、中、低三类，压力<1.2MPa为低压水雾、压力介于12.MPa～5.0MPa为中压水雾、压力>5.0MPa为高压水雾。

3 安装注意事项及施工要领

3.1 水雾喷嘴的正确定位

水雾喷嘴的定位安装在整个水雾系统安装过程中十分重要，喷嘴定位的正确性直接影响系统安装的进度和决定修改的返工量，因此必须重视。

根据水雾喷嘴的有效保护范围和需要保护的危险区域，进行喷嘴位置设计和的布置，按厂家的退审图要求和定位尺寸进行定位；结合与水雾系统相关系统的布置进行适当的调整。（如风管布置是否影响喷嘴效果；喷嘴定位后水雾是否对电气设备有影响等）。

3.2 严格控制喷的安装高度

水雾喷嘴安装高度必须满足喷嘴证书要求范围，同时应注意水雾系统在退审图是否有特殊要求。极限位置如锅炉、主机等上方应特别注意。

3.3 管路放样或打样时应注意管路不应有存水弯；安装后喷嘴不能被管路或其他物体或结构阻碍，影响喷嘴效果。

3.4 管路安装后按要求用压缩空气将管子内杂物吹除干净，防止堵塞滤网。

4 结束语

机舱水雾灭火系统是船舶消防的重要组成部分，为船舶提供更多的安全保障。通过对机舱水雾灭火系统要求的认知和实船管路安装和效用试验，为以后船舶施工提供更多的指导，减少材料浪费、降低返工率、节约成本、缩短施工周期。

参考文献

[1]中国船级社.国际海上人命安全公约[M].北京：人民交通出版社，2009.

[2]中国船级社.MSC/Circ.913适用于A类机器处所得固定式局部水基灭火系统认可指南[Z].

[3]中国船级社.MSC/Circ.1165经修订的适用于机器处所和货泵舱的等效水基灭火系统认可指南[Z].