客滚船火警系统的设计研究

李 彬，周康宁，杜原野

（招商局金陵船舶（南京）有限公司，南京 210015）

0 引言

全球经济多元化的发展离不开航运业的助力，随着航运业的蓬勃发展，人们对于船舶自身安全性的重视度也越来越高。火警系统既可以避免或减少船上货物的损失又可以降低火灾对于船员和乘客的伤害，是实现安全返港的重要组成部分。本文主要对客滚船火警系统的设计和布置进行研究分析。

1 火警系统组成和规范要求

客滚船是客船和滚装船的结合体。客滚船的货仓部分采用滚装船结构，而其上层建筑采用客船的结构形式。由于其具有客船部分，所以相关规范是按照客船的标准来对客滚船进行管理。根据国际海事组织（IMO）的相关要求，对于长度超过120 m或有3个及以上主竖区的客船，需要满足安全返港的要求，而火警系统是安全返港要求中重点系统之一。在此情况下，1个冗余设计的火警系统是首要选择。全船火警系统由2个主控制箱及主控制箱之间的火警回路组成。2个主控制箱需要布置在不同的主竖区，同时，主控制箱之间要有冗余的通讯设备以实现信息数据的交换。整个火警系统设计的前提是火警探头和按钮本身具有自动隔离功能。当发生火灾或进水事故时，任意一个主控制箱的丢失都不会导致火警系统功能的丢失，任意一个A级防火区域的丢失也不会影响其他防火区域的火警功能。

依据MSC.1/Circ.1369中第37条，当某层甲板的某个区域失火时，可以考虑全部丢失该区域和该层甲板的其他区域，但不能影响这个回路中其他甲板的火警探测和报警功能。需要特别注意的是，这里所说的“该区域”和“该层甲板”属于同一主竖区，这是由于在客船上任意一个火警回路中包含的火警探头和按钮都不能位于2个或2个以上的主竖区。

依据FSS Code Ch9 2.3.3的相关要求，穿过火警1所在的主竖区以及连接至消防控制站或船舶安全中心的控制面板的电缆需要采用满足IEC 60331要求的耐火电缆，其他电缆采用满足 IEC 60332-1要求的阻燃电缆即可。根据要求，当耐火电缆穿过失火区域时，若此耐火电缆在失火区域无断点，则该电缆在安全返港的情况下可保留。由于客滚船的火警探头和按钮众多，系统既庞大又复杂。合理地使用耐火电缆，既可以方便火警系统的前期设计，还可以将船舶安全返港的分析简单化，便于后期火警系统的核查检验。下面章节均是在使用满足IEC 60331要求的耐火电缆的基础之上进行研究的。

2 火警系统的设计和布置

2.1 火警系统在上层建筑中的设计和布置

客滚船的上建部分通常分为舱室居住区域和公共区域（包含餐厅、吧台和电影院等）。对于舱室居住区域，依据FSS Code Ch9 2.1.7的相关要求，安装在舱室房间内的火警探头在探测到火灾时，应能够在其所在房间内发出报警声音。因此，舱室房间内安装的火警探头需要自带蜂鸣器，以便在其探测到火灾时可发出报警声音。

当发生事故界限内的火灾时，根据规范，只考虑失火源所在的A级防火区域的丢失，而其他区域被认为是不受影响、可以保留的。根据防火区域的划分，舱室居住区域中的大部分均为B级防火区域，这些相邻的B级防火区域可看作是同一个区域。在这个大区域内，任意一个房间的丢失，均会导致考虑丢失该区域内所有的房间。因此，这部分的火警系统连接相对简单，从一个房间的火警探头连接至另一个房间的火警探头即可。

需要特别注意的是，在这些区域里，通常会有一些小的储藏室和电气设备间等独立的A级防火区域。该区域内的探头和按钮需要放在火警回路的起始端或最后端，见图1和图2。这样设计可最大限度地保证未失火区域的火警系统仍然有探测功能。即当B级防火区域发生火灾全部都丢失时，连接2个A级区域内火警探头的电缆是没有损坏的，剩余的A级防火区域仍具有火警探测功能。

图1 火警回路走向a

图2 火警回路走向b

上层建筑区域最大的特点是每个主竖区内的大厅通过楼梯上下相通。在这些上下相通的大厅内布置火警探头和按钮时，需要把它们视作一个整体，见图3。务必先将大厅内所有的探头和按钮连接在一起，连接完成后再与其他A级防火区域的火警探头或按钮相连。

图3 火警回路走向（大厅）

对于上层建筑公共区域，由于这部分区域内的餐厅和吧台等休息娱乐场所通常在同一个B级防火区域，故将其视为一个整体区域即可。在公共区域布置火警系统时，只需从一个区域连接至另一个区域。当公共区域设有厨房时，厨房作为高失火区域，通常都是独立的A级防火区域，需要将厨房内的探头和按钮布置在这层火警回路的起始端或最后端。

2.2 警系统在货仓区域的设计和布置

虽然相关规范对货仓区域的火警布置没有特殊要求，但因为客滚船的货仓中间有很多彼此相连的套间，这些套间中有很多上下相通的梯道，乘客、汽车司机或船员可以通过这些梯道进入上建区域，进行饮食或休息。依据FSS Code Ch9 2.4.2.3的相关要求，梯道中的探头应至少在顶层安装一个。此外，每2层需要布置1个探头。

需注意的是，由于套间中的梯道较多，同一层甲板的很多梯道是挨在一起的。但由于其防火分割划分的不同，这些梯道属于不同的A级防火区域。因此，在布置这些区域的火警探头和按钮时，需仔细研究每个梯道的功能和防火分割图，待一个梯道的火警探头连接完后再连接其他梯道的探头，见图4。

图4 火警回路走向（梯道）

依据SOLAS II: Part G 20.4.3.2 的具体要求，货仓区域内任意位置到火警按钮的距离都不能超过20 m，在靠近此类处所的每个出口位置都需要布置1个火警按钮。由于货仓进入套间的入口较多，此部分入口需特别注意不能遗漏火警按钮。对于一些含有固定坡道的区域，固定坡道的长度也需计算在此20 m 中。若固定坡道的长度很长，则在固定坡道中间根据需要增加火警按钮。

2.3 警系统在机舱区域的设计和布置

火警系统在机舱区域的布置相对简单，这是因为机舱区域大部分都是A级防火结构，在此情况下，火警探头的连接仅需从一个区域连接至另一个区域即可。

在机舱区域，需注意左右相通的U型连通舱。对于这些U型连通舱，必须将其看作是同一区域，在布置火警探头时，需要将U型舱内所有的火警探头和按钮连接在一起，即现将 A、B、C、D 和 E这5个区域内所有的火警探头和按钮连接后再连接其他区域。见图 5。此外，机舱区域的应急逃生口很多，每个逃生口的火警按钮布置不可遗漏。

图5 火警回路走向（U型连通舱）

3 火警系统的设计和布置

3.1 货仓危险区域的火警探头选型要求

对于一些装载特殊危险品的区域，电气设备不仅要满足EX IIA T5的要求，其防护等级还需至少达到IP65。通常使用的感烟探头属于光电感应式探测器，其工作原理是通过探头内的光电管感应火灾产生的烟颗粒。如果感烟探头的防护等级超过了IP55，则烟颗粒均无法进入到感烟探头中，就失去了应有的探测功能。因此，感烟探头本身的防护级别是不能超过IP55的，在这些区域不能使用感烟探头或烟温复合型探头。

3.2 火警系统对“房中房”报警的要求

当一个房间位于另一个房间内，且逃生时必须要经过外面这个房间，可称之为“房中房”。通常来说，这样的房间布置需要避免，但对于一些小的区域是可以接受的，如厨房内的房间、舱室房间内的卧室、娱乐场所内的办公室以及配餐间内的房间等。根据相关规范的要求，“房中房”需要额外增加火警报警笛，即当外面的房间发生火灾时，“房中房”内需要有火警报警声，以便内房间内的人员及时逃生。

4 结论

火警系统是客滚船安全返港要求的一个重要组成部分，火警系统的设计和布置既要满足各个规范的相关要求，还要特别注意船舶自身的一些特殊的船体结构。对于这些区域的结构一定要详细研究，因为不同的A级防火区域会导致不同的火警回路设计。错误的设计会导致火警系统失去应有的探测功能，进而造成船舶无法安全返回港口。对于一些特殊区域，需合理选用火警探头，避免探头的选型无法满足实际的使用要求。在做客滚船火警系统的前期设计时，把握规范是基础，搞清楚防火分割图是关键，与船级社审图中心的沟通是必不可少的一个重要环节。