徐建
(浙江兴禾船舶检验检测有限公司,浙江 嘉兴 314024)
公务船是指用于政府行政管理目的的船舶。公务船在维护水域的秩序、防止水域环境污染、护航护渔、搜索救助、人员交通、应付突发事件等用途中发挥了重大的作用。公务船作为维护社会稳定、保障人民生命财产安全的重要工具,其自身的安全性能不容忽视。而防火性能作为安全性能的一种也显得尤为重要。
内河公务船设计当中的一个重要环节就是防火设计。根据公务船航区水域的不同,船上人员人数的不同,船舶长度的不同,现行规范对于防火的要求也均不相同。中国海事局《公务船技术规则》(2020)中对于各种公务船防火要求的具体划分如图1:
图1 公务船防火要求划分图
公务船对防火的要求更高,应能做到把火灾的可能性降到最低,并且能将火灾的影响和破坏力降到最小,方能更好地执行公务,为人民服务。总的来说,公务船的防火消防系统由耐热和结构性分隔、探测和报警系统、灭火系统及其他防止火灾的要求规定(如:燃油、滑油系统及易燃油类的使用限制、通风的关闭及停止等)组成。耐热和结构性分隔是公务船防火系统最基本的组成部分。
船舶中防火分隔主要作用就是为了阻碍火灾通过钢质舱壁传热的速度,阻止火灾中的烟雾及有害气体随意蔓延,为船上人员的脱险和施救提供充足时间,降低由火灾引起的生命及财产损失。为了达到这一目标,在发生火灾的区域内能将火灾控制住,将船舶分隔成若干区域的舱壁或甲板必须具有“耐火完整性”。“耐火完整性”是指火灾发生后,具有这一特性的舱壁或甲板形成的分隔,在固定的失火时间内具备其结构的耐热性和完整性。结构的完整性是通过其本体材料以一定的结构强度形式来实现的。结构的耐热性则是通过在结构表面敷设绝缘材料或敷料、在结构贯穿和开口的地方进行保护等来实现的。一般可分为“A 级分隔”“B 级分隔”“C级分隔”这三种。根据《公务船技术规则》对防火分隔等级整理如图2:
图2 公务船防火分隔等级
(1)A--0 级防火分隔对温升的要求是0min,即为没有温升要求,只需要满足在1h 的标准耐火试验中,至试验结束时能满足烟及火焰无法通过的要求即视为A-0 级防火分隔。而其他例如:A-60 级分隔应在满足1h 的标准耐火试验至结束时能防止烟及火焰通过的前提下还需要满足60min 的温升要求才视为满足A-60 级分隔要求。B 级分隔与之类似。
(2)通过防火分隔的等级可以看出之间的差异,A 级必须钢质或等效的材料,并且需要有适当的防挠加强(舱壁为扶强材等构件加强,甲板则为横梁或纵桁加强),B 级则不需要钢质或等效材料,只需采用认可的不燃材料制成即可。隔热要求方面A 级必须是不燃材料组成,而B 级不做要求,但是B 级有隔热值的要求,因B 级分隔本身可为不燃材料制成,则其隔热值可参考其本身的性能,在实际分隔中可不另设其他的隔热材料。
防火分隔中还有一种称为阻火分隔,其定义为具有隔热或阻火的性质的不燃或阻火材料制成,能在相应的时间内防止烟和火焰通过,能在相应的时间内具有承受载荷的能力,具有在相应阻火时间内防火分隔处背火面的平均温升不超过140°C,且包括任一接头在内的每个接头的温升应不超过180°C 的温度特性(相应防火时间一般为30min 或60min)。不难看出阻火分隔的定义是针对复合材料作为结构材料时在船舶上应用而提出的。当分隔相邻处所的甲板及舱壁的结构防火时间为60min 时,其防火要求与“A-60”级分隔一致;对于复合材料船、当分隔相邻处所的甲板及舱壁的结构防火时间为30min 时,其防火要求与“A-30”级分隔相比仅温升的要求一致,其他的要求均要低于“A-30”级分隔。
(1)对钢质或铝质结构的甲板或舱壁,耐火材料的敷设应至少延伸并超过接头点、贯穿点或终止点450mm。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,等级高的隔热应在隔热等级低的甲板或舱壁上至少延伸450mm。如图3:
图3 耐火材料层数设延伸距离
(2)防火分隔舱壁或甲板上构件敷设的耐火材料通常采用碰钉形式进行固定,扶强材的位置需要包住并加以固定。如图4。
图4 耐火材料固定
碰钉的排列密度一般为每平方米不少于16 个,碰钉的排列示意如图5。
图5 碰钉排列示意图
(3)现在很多防火材料的厂家都对耐火结构进行了型式认可,也可以按照厂家型式认可证书中注明的敷设要求进行敷设耐火材料。需要注意的是厂家的型式认可证书中同时注明了耐火试验时所采用钢板的厚度,耐火材料敷设的甲板板或者舱壁板的厚度在结构设计中必须考虑进去。
船舶设计中,防火分隔结构设计作为其中的一项重要内容,在设计的过程中不但需要着重考虑如何在保证各个相邻处所之间的结构耐火完整性前提下、同时考虑其防火等级的选用,同时也要与船舶其他专业(如船体结构,管系等)的相关设计人员进行沟通,以保证设计的合理性。同时也要关注防火这部分的新技术、新材料、新方法在公务船上的使用,并且需要将绿色环保的材料应用进船舶中。为船员和乘员的生命财产建立起一道安全保障。