3-火灾探测设备与船舶灭火系统

3火灾探测设备与船舶灭火系统3.1火灾探测和报警系统3.2船舶固定灭火系统3.3消防泵及救助设备3.4防火安全检测仪器3.5消防队员装备和生命支持设备3.6船舶应急通讯设备3.7船舶消防设备的法定检验及PSC检查3.8船舶防火控制与安全图通过本章内容的学习，使学员了解船舶火灾探测和报警原理；理解船舶固定灭火系统；熟练掌握人员保护装备、检测仪器的使用方法；精通消防设备的法定检查、PSC检查和船舶防火控制图。3.1火灾探测和报警系统火灾探测和失火报警系统是船舶必备的消防设施，随着航运事业的发展，尤其是近年来船舶自动化程度的提高，火灾探测和失火报警已成为船舶十分重要的安全保护系统。船舶探火和失火报警系统功用在于尽早发现初期火灾，通过警报呼唤人员及时进行扑救，最大限度地减少火灾造成的损失。其辅助功能还有自动关闭门窗、自动切断通风机和带动自动灭火装置等。其系统主要分为固定式探火和失火报警系统、抽烟式探火系统、自动喷水器系统等。3.1.1火灾自动探测设备船舶探火和失火报警系统主要由探测器和报警器两大部分组成。其工作原理为：探测器是火灾的自动探测设备，安装于被保护处所，能将发生火灾时所产生的热量、烟气或光谱信号等转换成电信号，通过探测器与报警器的连接电线，将电信号在报警系统上作声、光显示，发出火灾警报。3.1.2火灾自动报警装置这是一种能自动将火灾发生的地点向驾驶台或火警信号站报警的装置。客船的主竖区和人员不能在任何时候到达的场所(包括货舱)，国际航行的干货船或者专用装爆炸品或易燃物品的船舶舱室及其邻近的货舱均需设置火灾自动报警装置。该系统主要由两大部分组成，即探测器和报警器。探测器能对火灾发生时产生的烟、热、光或众多因素的组合作出反应，向报警器送出火警信号；报警器是该系统的控制和指示设备，其主要功能为向被保护区域发出火警警报。探测器按其敏感元件的反应原理一般可分为感温、感烟、感光等几类，每类又有多种不同的形式，以下是船上常用的感温式和感烟式探测器。3.1.2.1感温探测器感温式探测器分为定温式、差温式和差定温式三种。一般要求是当温度低于54℃时不动作，当温度超过78℃，必须动作。（1）定温式感温探测器，其动作温度有57℃、74℃（船员住室）和87℃三种，其适用于温度变化较大的处所，如厨房、配餐间等。如室内顶板温度较高，应选用标定温度不大于顶板最高温度再增加30℃的定温探测器，比如住舱温度超过74℃就动作。（2）差温式感温探测器随单位时间温升速率的突然变化而动作，当温升速率大于1℃／min时动作。它适用于温度变化不大的舱室，如起居处所、储藏室等。（3）差定温式感温探测器是定温式和差温式的组合。3.1.2.2感烟探测器感烟式探测器是探测可见或不可见的由燃烧而产生的颗粒的装置，分为离子感烟式和光电感烟式两种。（1）离子感烟式探测器利用放射元素Am241所电离产生的正、负离子，在电场的作用下各向正、负电极移动。一旦有烟雾窜进外电离室干扰了带电粒子的正常运行，使电流、电压有所改变，则破坏了内外电离室之间的平衡，同时激发探测器敏感元件的放射元素镅转换为直流低压电信号输入到火灾报警器上，从而发出声、光火灾报警信号，探测器就会对此产生感应，发出报警信号。它适用于机器处所、配电板顶部、梯道走廊、生活公共处所。感烟探测器外形见图3-1。图3-1感烟探测器（2）光电感烟式探测器应用光电管的原理而动作。当一定浓度的烟雾通过光电管时造成光的散射引发报警。它适用于机器处所、配电板顶部、梯道走廊、生活公共处所、船员和乘客舱室。各类船舶通常根据其被保护处所的特点和使用要求，选择适当的火灾触动报警装置，如起居处、服务处，机舱室里通常采用感温式，货舱常采用感烟式。现在新建的一些船舶上，在机舱内采用了离子感烟式，而感光探测器在船上较少使用。感烟探测器技术参数为：工作电压24V；监视电流≤0.6mA；报警电流≤1.8mA；使用环境温度-10～+50℃；相对湿度≤95%。3.2船舶固定灭火系统3.2.1水灭火系统水灭火系统是海船必备的灭火系统，由消防泵、消防管系、国际通岸接头、消火栓、消防水带及水枪等组成。3.2.1.1消防泵消防泵应为独立动力驱动的泵。卫生泵、舱底泵或通用泵只要不经常用来泵油，均可作为消防泵。消防泵的数目视总吨大小，根据规范的要求来配备：（1）客船4000总吨及以下至少两台，4000总吨以上至少三台；（2）货船1000总吨以上至少两台，1000总吨以下两台(其中一台应为独立驱动的消防泵)；（3）每一消防泵应至少能维持两股所需水柱。3.2.1.2消防管系一般船舶将消防管系布置成环形，在任何一舷的半环发生故障时，水可以从另一舷的半环通过。也有的船将管系布置成线形，或者两者兼有。消防管系的直径应满足两台消防泵同时工作时的最大出水量。消防总管应避开危险区域，且其上应设有隔断阀，以确保消防总管任一处损伤后尽可能利用水源。船舶消防管系示意图见图3-2。图3-2船舶消防管系示意图3.2.1.3国际通岸接头消防管系上至少设置一只国际通岸接头（图3-3）。该接头通常位于上甲板两舷适当的地方。船上还应再备一套。其规格是：外径178mm，内径64mm。螺栓4只：直径为16mm，长50mm。图3-3国际通岸接头3.2.1.4消火栓消火栓的数量及安装要求，至少能将两股不是由同一消火栓发出的水柱，射到船上旅客或船员能看到的任一部分，而其中一股仅用一根消防水带。通常消火栓之间的间隔为20～40m，其位置应便于水带的连接。3.2.1.5消防水带消防水带长度一般为20m，存放在消火栓或供水接头附近，应能满足只有一根消防水带射至可能需要使用的任一处所。每一消防水带应配有一支水枪和必需的接头。按1974年SOLAS公约规定，消防水带应一直与消火栓保持连接，以备随时可用。全船还应加一根备用水带和水枪。消防水带见图3-4（a）。3.2.1.6水枪消防水枪有直流水枪、喷雾水枪和两用水枪三种。直流水枪直径有12mm、16mm、19mm三种尺寸。起居舱室一般用12mm水枪。在机舱等可能有溢油危险的处所应配喷雾水枪或两用水枪。消防水枪见图3-4（b）、（c）。图3-4普通直流水枪、多用水枪（a）水龙带；（b）多用水枪和直流水枪；（c）多用水枪可旋转喷嘴3.2.1.7水灭火系统应定期检查保养（1）整个系统每半年检查一次。修船时船检部门要对其进行试验。每次修船时检查出水情况、出水时间及喷射距离等，并记录在航海日志上。（2）消火栓附近装甲板货时，不得压盖水带或阻碍水带的连接和使用。（3）消防水带每三个月检查一次，并摊开重卷，使折痕处得以变换，用后或受潮后应吊高晾干，不可暴晒烘烤，以延长使用寿命，且不得移作他用，以保证随时可用。（4）寒冷冬季，消防管及消火栓应防冻包扎，使用后应放尽残水。3.2.2自动喷淋系统在自动喷淋系统中，当发生火灾时，喷淋器喷水是通过信号管内的水压报警系统产生动作的。报警器是探测器的指示与控制设备，将探测器感受的火灾信号以声、光报警呼唤人员，显示火灾发生的具体位置。自动喷淋系统由供水泵、压力水柜、监控装置、管路网喷水器等部件组成，失火时因温度升高而使喷水器动作，同时监控装置发出信号报警。它多装于起居舱室，如寝室、走廊、办公室、厨房等处。一般每6～10m2安装一只消防探头，当喷淋器遇到68～790℃的温度时(高温处所的工作温度不大于该舱室顶板温度加30℃)，喷淋探头易熔合金熔化或热敏元件的支承失效，开启玻璃阀，喷淋器即自动喷水。喷淋器要装于舱室顶部，使喷淋器所保护的额定面积保持每分钟每平方米不少于5L的水量。自动喷淋器的动作只起一定的阻焰灭火作用，船员听到该系统发出警报后，仍要按应变部署表的规定携带消防器材前往施救，确保火灾扑灭。自动喷淋系统如图3-5所示。图3-5自动喷淋系统示意图3.2.3二氧化碳灭火系统船舶CO2固定灭火系统是船舶上较大型的灭火系统，二氧化碳灭火系统由二氧化碳气瓶、瓶头阀、管路、操作系统和附属仪表组成，可用于各类船舶的货舱、机舱、货油泵舱、灯间、油漆间等处灭火。3.2.3.1二氧化碳灭火系统组成（1）CO2气瓶组液态的二氧化碳储存在耐压200kgf／cm2的高压钢瓶内，每一钢瓶容量为40L，可容纳液态CO225±5kg；国外制造通常为67.5L。CO2分组存放在CO2站室里。每组的瓶数是按被保护舱室的容积而定。总瓶数至少应满足被保护舱室中最大的一个舱的灭火需要量。每千克液态CO2变成气体后容积为0.56m3。一般货舱所需CO2的容积量约为舱容的30％，燃油锅炉舱或机舱需舱容的40％，故所需的CO2的最少瓶数为：0.3(或0.4)×［最大舱容（m3）／0.56］×27（2）瓶头阀在二氧化碳气瓶的头部，装有一个瓶头阀，瓶头阀由一个充装阀(截止阀或止回阀)，一个释放阀(如闸刀阀)及一只安全膜片组成。瓶头阀下端用锥形螺纹旋入容器体内。瓶头阀的出气阀一端与瓶内的虹吸管相连，另一端与接到总管上的止回阀的挠性管相连。总管再经分配阀箱和各被保护舱室的控制阀，最后由单独的导管通往各舱室顶部的喷口(兼作抽烟式报警器的集烟口)。（3）开启装置与闸刀阀闸刀阀分为气动（压缩空气）和机械单个施放或（人工手动）两种，气动式闸刀阀用于多瓶成组安装的管系中；机械式闸刀阀用于单个施放或少量瓶成组安装的管系中，为较常用的开启方式。气动式闸刀阀施放时，用手压下施放钮，如所用的压力大于弹簧弹力，闸刀即破开铜膜，放出CO2。如要气动施放则所用的压缩空气或先行释放的二氧化碳由球阀进入释放阀上部推活塞下行，带动闸刀阀破开铜膜，从而进行喷射。机械式闸刀阀施放时，当拉动拉杆时，使压杆向下，压钮受力，推芯轴带动闸刀下移，闸破铜膜后，二氧化碳即由虹吸管经芯释放孔放出。各瓶闸刀行程与闸刀离铜膜的距离须一致，以保证各瓶闸刀口基本上能闸破铜膜，以防个别铜膜片先破造成负压，而无法再闸破同组的其他铜膜。3.2.3.2二氧化碳灭火释放方法（1）气动闸刀阀施放①气动闸刀阀施放时，打开总控制箱，发出释放CO2报警；②打开通向着火舱室的三通转换阀；③启动施放开关，储压气体瓶内的压缩气体进入施放阀上部推动活塞下行，并带动闸刀阀破开瓶口密封铜膜，CO2即推开瓶头阀经输气管进入被保护的舱室。（2）手动操纵施放①发出施放CO2报警；②用力拉动联动施放拖索，启动瓶头阀的闸刀划破瓶头阀内的膜片，瓶头阀随即被打开，CO2即经输气管进入被保护的舱室。3.2.3.3二氧化碳系统管理和使用注意事项（1）二氧化碳系统操作间应保持清洁和良好的通风，要有可靠的照明或通信设备。室温宜保持在0～45℃，每组气瓶不超过12个。室内不得存放其他物品，无关人员不得入内。气瓶应每两年检查一次有无漏气，可用称重或用液面指示仪检查，如减少了总数的10%，应立即充加，并做好记录。二氧化碳管系每四年进行一次液压或气压试验，平时可用压缩空气作畅通试验。管系每两年做畅通试验一次。（2）释放前要先打开通向需要灭火舱室的控制阀和通往分配箱主阀门，再拉动所需瓶组的启动瓶拉索或按启动钮。（3）在用CO2灭火，特别是使用CO2扑灭机舱、货仓等封闭舱室的火灾时，在施救前应发出声光警报，在确认人员全部撤离后才可施救，同时还应关闭各通风口以提高二氧化碳的灭火效率。（4）灭火后，人员进入现场前应进行彻底通风，以防发生人员窒息事故。CO2有一定的环绕、渗透能力，可以达到一般直射不能达到的地方。但仍然难以扑灭一些纤维物质内部的阴燃火，因此，在使用CO2进行货仓的封舱灭火后，不可过早地开启货仓检查，否则可能导致复燃。（5）在使用CO2灭火时，不能同时用水灭火，水能与CO2化合成碳酸，降低灭火性能。图3-6船舶CO2间及相关结构图（a）船舶CO2间；（b）CO2钢瓶及连接装置；（c）CO2分配阀等3.2.4泡沫灭火系统在大型油轮和油类、散货两用船上，对货油仓的甲板区和货油仓的保护，目前大多采用空气泡沫系统为固定的灭火系统。常见的泡沫灭火系统有下列几种：（1）压力定比型泡沫灭火系统（2）线路定比型泡沫系统（3）预混型泡沫系统（4）高倍数泡沫系统3.3消防泵及救助设备3.3.1手抬式机动消防泵手抬式船舶机动应急