集装箱船A-0级以上防火节点设计探讨

梁涓华 梁俊民 刘正亮

摘要：集装箱船为传统的三大主力船型之一，一般为尾机型，烟囱与上建一体，因此A-60级防火分隔较多。本文根据SOLAS要求，对集装箱船耐火完整性的实施方案进行探讨，结合隔热延伸需求，选取完善、高效的防火节点。

关键字：集装箱船;防火;隔热延伸

中图分类号：U214.4                    文献标识码：A

Abstract： As one of the three main traditional ship types， it is generally stern-engined typechimney and superstructure are integrated， so there are many A-60 class fire divisions. In this paper， according to the requirements of SOLAS， the specific implementation scheme of fire integrity is discussed. Combined with the requirement of heat insulation elongation more perfect and efficient fire protection node is selected.

Key words： Container ship; Fire protection; Heat insulation elongation;

1 前言

船舶防火系統设计，主要按照《国际海上人命安全公约》（以下简称“公约”）及相关法规的要求进行。在公约中对各类处所及分隔壁的耐火隔热性和完整性的等级进行了定义，并在考虑了各处所的失火危险性的基础上，按其失火危险程度进行了分类，以确定相邻处所限界面所适用的相应耐火完整性标准。

集装箱船为传统的三大主力船型之一，其结构及布置具有下列典型特征：一般为尾机型，烟囱与上建一体，且上建位于机舱上方;机舱与货舱之间一般设置油舱分隔;应急发电机室、消防控制站等位于上建区域。

根据公约对舱室的定义，机舱及与其相连的烟囱为A类机器处所，与其相邻的控制站、走廊、起居处所、梯道、服务处所等也为A-60级防火分隔;应急发电机室、消防控制站等为控制站，与其他处所的分隔壁也基本为A级及以上的防火分隔等级。基于以上典型布置，本文对集装箱船的防火分隔节点的实施进行探讨。

2 公约对耐火完整性的要求

根据公约要求，船舶防火分隔有A级、B级、C级等。其中，A级防火分隔，又分为A-0级、A-15级、A-30级、A-60级，A-0级一般采用钢或其他等效的材料进行分隔即可;对于A-0级以上的防火分隔，一般采用在分隔壁上敷设相应等级防火绝缘或防火敷料的方式实现，而在实际的应用中，一般直接采用满足A-60级防火要求的材料进行敷设。

此外，公约对于A级防火分隔尚有如下要求：主管机关在对结构防火的细节进行认可时，应考虑到所要求隔热物的接头处和终止点的热传递危险。对于钢或铝结构的甲板或舱壁，其隔热应至少延伸至超过贯穿处、接头处或终止点450 mm。如果由A级标准的甲板或舱壁分隔的处所有不同的隔热等级，等级高的隔热应在等级低的隔热甲板或舱壁上至少延伸450 mm。

对于以上隔热延伸要求，在SOLAS1120通函中有更为详尽的节点要求。一般来讲，在壁板上或者甲板反面的延伸同样采用敷设绝缘材料的方式实现，而在甲板面上的延伸则采用敷设防火敷料的方式实现。

由于船上设备众多，施工作业环境复杂，上述延伸要求的实现是实际施工中的难点，应在防火系统的设计中予以充分考虑。下面就集装箱船的典型防火节点进行探讨。

2.1 类机械处所与其他区域的分隔

根据公约，在集装箱船中将机舱及与其相连通的区域定义为A类机器处所，其与控制站、走廊、起居处所、梯道以及其它具有较小失火危险的服务处所的防火分隔均为A-0级以上，即与机舱相邻的所有处所，除A类机器处所、其他机器处所、货物处所及开敞甲板外，均需敷设额外的防火材料。下面分别对甲板和舱壁的耐火完整性的实现进行探讨。

（1）甲板的耐火完整性

由于集装箱船为尾机型，上建一般设置在机舱上方，此时可以考虑在上建甲板面敷设防火敷料，或者在机舱顶部敷设防火绝缘。

（A）方案一

在甲板面上敷设防火敷料，则上建舱室壁板处均需进行隔热延伸。上建舱室包括：有装饰板的潮湿区域;无装饰板的潮湿区域;干燥区域;有拦水扁铁的干燥区域。以上各区域的防火延伸节点各有不同，具体如图1～4所示：

（B）方案二

在机舱顶部敷设防火绝缘，则隔热延伸节点相对简单，如图5～7所示：

由上述两个方案的对比可见，机舱顶部与住舱区域的防火分隔的实现方式应结合防火延伸节点进行选择：

（A）对于方案一，住舱区域第一层往往存在粱拱，舱室内高度不均，每处绝缘均需延伸450mm，测量工作量大;其次，由于功能的划分，该层甲板通常会布置公共厕所、更衣间、消防设备间、垃圾间、储物间等各类舱室，绝缘延伸涉及的节点多且复杂，施工难度高;另外，需延伸处开孔的封堵、设备支架的延伸包覆等较多，所以方案一并不是常规的选择;

（B）对于方案二，选择在机舱棚顶敷设防火绝缘，需延伸的位置一般无开孔或设备，且为同类材料的延伸，所以更为简单易行，但由于机舱顶部管子、电缆较多，应提早完成管子、电缆支架的焊接，在管子安装及电缆拉设前进行敷设，避免交叉作业，则可较为完整、顺利地实现防火分隔节点。

（2）舱壁的耐火完整性

集装箱船烟囱与上建往往设计成一体，烟囱作为机舱的延伸区域同样为A类机器处所，烟囱与上建住舱会产生大量的A-0级以上的分隔壁;而出于集装箱装载需求，集装箱船的上建往往层数较多，以保持在满载情况下良好的视线，这样进一步加大了上述分隔壁的数量;此外，在机舱中为了满足逃生需求，往往设置独立的逃生通道，逃生通道与机舱的分隔壁同样需要满足A-0级以上的防火要求。

（A）机舱与逃生通道的分隔

A-0级以上的耐火完整性一般通过在壁板上敷设防火绝缘来满足，甲板反面的防火延伸采用敷设防火绝缘的方法实现，甲板表面的防火延伸则采用敷设防火敷料的方法实现。对于机舱与逃生通道的分隔壁，一般不设置木作，且逃生通道壁板外侧光滑，无骨材或管码等舾装件的影响，可以直接采用上述方案实现，其节点如图8所示：

（B）烟囱与住舱的分隔

出于舒适性的考虑，烟囱周围一般设置梯道、走廊、储藏室、卫生间等对噪音要求较低的舱室。由于烟囱侧壁板为结构及管系、電气设备及支架密集的地方，且每层均设格栅，对绝缘及其延伸的敷设十分不利，所以对于储藏室及卫生间等不设置木作的舱室分隔壁，可以采用类似逃生通道的节点，直接在储藏室及卫生单元侧敷设防火绝缘及其延伸;而对于梯道或者走廊则难以直接在地面进行A-0级以上的防火敷料延伸，此处敷料一般为普通基层敷料，厚度仅为10～12mm，而防火敷料厚度为40mm左右，如仅敷设延伸区域，则存在厚度差;如全部敷设40mm厚的敷料，不仅造成施工成本的增加，同时也对舱室层高造成影响。因此，在烟囱内壁敷设防火绝缘或在走廊侧直接按普通节点进行隔热延伸，均存在较大弊端。

结合SOLAS1120通函中关于节点3的要求，可知在甲板处增加扁铁及木作，同样可以作为有效的终止热传递的处理方式。考虑到梯道及走廊处本身设有衬板，可以采用在原有衬板处增加扁铁的方式替代甲板面作450mm隔热材料延伸，以终止热传递。上述方法既能较好地实现舱壁的的耐火完整性，同时又施工简便，且不对舱室产生任何影响，具体结构如图9所示：

3 控制站与其他区域的分隔

集装箱船的典型布置的另一个特点是：应急发电机室、消防控制站等控制站也布置在上建居住区域。与A类机器处所类似，控制站在公约中的耐火完整性要求也很高，除走廊、梯道及开敞甲板外，其余相邻处所的舱壁和甲板均要求A-0级以上的分隔。

控制站的布置特点在于：甲板一般布置有控制台、发电机等大型设备。根据SOLAS1120通函中节点1要求，壁板或甲板面不足450mm的结构需完全作防火材料包覆，如图10所示：

而控制站处设备基座往往不足450mm，如在甲板面上作防火材料敷设，隔热延伸势必会要求延伸至基座表面，从而影响设备安装。鉴于此，一般考虑在甲板反面敷设防火绝缘，并作相应隔热延伸。

4 其他防火节点

（1）门的防火等级

如图11所示，舱壁防火等级为B-0级，而此处为隔热延伸区域，故应尽量避免在此处安装防火门，以免破坏此处隔热延伸或避免此门升级为A-60级防火要求。

同样，对于甲板面的隔热延伸，如机舱与上建区域的甲板分隔，若采用在甲板面上敷设防火敷料的形式，则上建与机舱交界区域的防火门及钢质门均需满足A-60防火等级。为避免上述不必要的成本增加，应采用上述方案二实现甲板耐火完整性;如必须采用方案一，则可考虑将此层钢质门门槛抬高，避免与450mm延伸区域交叉。

（2）居住舱室与走廊间的耐火完整性

SOLAS917通函，对居住舱室与走廊间的耐火完整性的实现进行了较为详细的节点描述：对于使用IC法划分防火区域的货船，面积超过50㎡的舱室应保证封闭区域的防火等级为B-0级以上;此外，对于货船窗斗处最好使用不可燃材料进行制作，如采用可燃性材料，则需采用低播焰的表面材料，否则对于驾驶室等窗斗面积较大的舱室，将面临可燃材料的总体积为各围壁和天花板衬板合计面积乘2.5mm厚装饰板的体积的风险。

5 结束语

集装箱船作为主流商货船型，具有典型的结构及布置特点，A类机械处所及控制站与其他区域交界较多，耐火完整性要求较高，防火绝缘及防火敷料的敷设工作量是相当大的。为选取更优的防火节点，需更多地结合隔热延伸节点的实施进行考虑，尽量减少隔热延伸，降低隔热延伸的施工难度，减少因满足隔热延伸产生的成本。此外，应尽量避免管线穿舱、门窗开孔多的区域，以免因此破坏耐火完整性。

参考文献

[1] 国际海事组织. 国际海上人命安全公约. 人民交通出版社，2015年

[2] 国际劳工大会. 2006年海事劳工公约. 中国人民解放军海军司令部航海保证部，2011年，45-56.

[3] 海上安全委员会917通函

[4] 海上安全委员会1120通函