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    客船上的水雾和喷水灭火系统

    时间:2023-12-25 02:19:25  编辑:isky  来源:【友连航运】  浏览:225次   【】【】【网站投稿

    船舶消防系统的作用再强调也不为过。一次又一次,致命的火灾肆虐海上商船,远离陆地,没有任何岸上援助的希望,对船舶和货物造成大规模破坏,更糟糕的是,造成人员伤亡。现在想象一下这样的场景:在一艘载有数千人的客船上;光是这个想法就令人恐惧,因为死亡人数可能会更多。因此,游轮在乘客区和船员区(包括技术空间)配备灭火装置至关重要。


    与货船的情况一样,即使在这里,最有可能发生火灾的地方也是机舱。运行中的机械和废气产生的热量、油腻的表面以及鼓风机提供的大量空气使其成为非常危险且容易引发火灾的空间。如果最初不加以遏制或控制,火势可能会迅速蔓延到船舶周围的其他区域,造成大规模破坏并造成严重破坏。


    正是出于这个原因,游轮配备了多种消防系统。例如,许多游轮除了二氧化碳固定消防系统(用于技术空间)和喷水灭火系统(用于船员和乘客区域)之外,还配备了细水雾系统。然而,许多最新客船的所有区域(船员舱、技术舱和乘客舱)仅使用细水雾系统。


    对于这些船舶上的机器处所火灾,水雾往往是主要的灭火手段。相比之下,二氧化碳仅在火势变得很大且无法控制、别无选择只能释放的情况下用作备用。在水雾系统中,水以极细雾的形式从安装在受保护设备或区域顶部的喷嘴或喷头喷出。


    与传统喷水灭火系统相比,使用这种形式的水进行消防的优点是:


      ●. 增加细水雾的覆盖面积和更好的分布


      ●. 更好地穿透火源


      ●. 火场及周边地区快速冷却


      ●. 微细液滴快速蒸发成蒸汽有助于扑灭火焰(缺氧)。


      ●. 由于水呈细雾状,因此对设备造成损坏的风险很小甚至没有。


      ●. 与喷头相比,由于水滴尺寸较小,因此耗水量较少。


    与传统二氧化碳固定消防系统相比,其相对优势在于:


      ●. 释放速度比二氧化碳快得多,需要完美的密封和人员疏散。


      ●. 这节省了宝贵的时间并最大限度地减少火势的进一步蔓延。


      ●. 与二氧化碳不同,火被扑灭后不存在气泡的风险。


      ●. 释放时不会造成生命危险(意外或其他原因)


      ●. 与需要大量释放的二氧化碳系统不同,释放水雾仅用于保护受火灾影响的必要区域/设备。


      ●. 与二氧化碳系统相比,再填充过程更容易,成本也低得多。


      ●. 维护不需要专门的岸上协助,与二氧化碳系统不同,二氧化碳系统需要每隔几年对瓶子进行重新填充和压力测试。


    Hi-Fog细水雾系统


    这是一种由Marioff公司开发的细水雾消防系统,已安装在一些客船上。它基本上由两个独立的单元组成。船头有一个主单元,船尾有一个从单元。每个单元的布置如下图所示。


    /attachment/editor/20231225/1703441115nw8se.jpg


    Hi-Fog细水雾系统的操作


    系统所需的淡水储存在水箱中。该水箱配有液位计和高/低液位浮动开关。该水箱中的水根据其水位进行补充。当水位下降时,它会激活低位浮子。这会向自动化系统发送一个信号,以启动Hi-fog供应泵(上图中未显示),并打开泵灌装管路中的自动阀门。该泵通过过滤器从船上的一个技术水箱向水箱供应/补充淡水,并在达到所需水位时自动停止。这也会关闭自动阀。


    供应泵的运行(切入/切断)可以作为每月例行程序进行测试,方法是通过水箱底部提供的排水阀手动排水。该排水管连接至舱底。在正常情况下,Hi-fog系统始终保持18-24bar的压力。这是通过气动低压隔膜泵来确保的,其目的是补偿小泄漏和损失。


    如果压力降至18bar以下(Hi-fog释放时发生火灾或发生重大泄漏),高压泵会自动启动。这些是正排量泵,运行时可将系统压力提高至140-150bar左右。通常有8-10个泵,但为了便于理解,我在上图中只显示了3个泵。每个高压泵的排出侧均设有溢流阀。这是为了避免在主隔离阀关闭的情况下运行泵时损坏泵和管线,例如在泵测试期间。安全阀的作用是将多余的压力释放回油箱或泵的吸入侧。


    高压泵始终处于自动模式。水泵一旦自动启动,火被扑灭后必须手动停止。此后,自动排水阀(图中未显示)对Hi-fog管线进行排水,将压力从150bar左右降至18-24bar的正常值。泵排出侧的高雾共用主隔离阀始终保持打开状态。在每月对高压泵进行例行测试期间,手动关闭主隔离阀并将泵切换至手动模式。


    由此启动的泵将接受压力累积、任何异常噪音/振动以及安全阀操作的测试。在机械巡检期间还应检查泵内的油位,并根据需要进行补充。应按照PMS进行机油更换。


    主、从操作和水缸


    如果船上任何地方发生重大火灾,被设置为主装置的前方装置将首先启动。如果火势没有得到控制,主装置(前部)会发送信号,要求从属装置(后部)进行操作。如果火势仍未得到控制,一些船只会配备水瓶(通常有10个,每个容量50升水)作为额外的淡水供应。


    /attachment/editor/20231225/170344123933euj.jpg


    提供了氮气先导缸,其充当用于打开/释放水缸的致动机构。在这种情况下,尽管主设备和从设备一起都无法扑灭火灾,但氮气会在电信号的帮助下释放出来,进而驱动并释放/打开水缸。然后加压水进入Hi-fog头。除了上述所有之外,还向Hi-fog系统提供海水供应管线(通常来自消防管线)。在这种情况下,高雾水箱(前部和后部)、技术水箱和水缸中的淡水可能不够。提供了两个用于海水供应的阀门,该阀门处于常闭(NC)位置。


    如果使用海水,一旦火被扑灭,必须先用淡水彻底冲洗管路,以尽量减少海水腐蚀和结垢的可能性,然后再注入淡水并使系统备用。


    分段阀和喷嘴


    Hi-fog系统有许多分段阀,用于向机器处所和住宿供气。每个分段阀适用于特定位置,例如,每台柴油发电机、每个锅炉、每个净化器室(前和后)、每个焚烧炉都有一个分段阀,对于住宿区域,每个甲板都有一个分段阀。机器处所和起居区的分段阀、管线和高雾喷嘴的设计有所不同。机舱内的分段阀为常闭(NC),可手动或通过发动机控制室的按钮打开。


    这意味着机舱内的高雾管路在正常情况下是干燥的,只有在发生火灾时,值班人员才会打开阀门并向高雾喷嘴供水。


    /attachment/editor/20231225/1703441320v4hmn.jpg


    机器处所分段阀门的测试


    分段阀的测试按照PMS进行。关闭向高雾喷嘴供水的截止阀(如上图所示),并打开测试阀(也如图所示)。然后打开分段阀(本地或远程)并检查水流。住宿部分阀门常开(NC),这意味着管路始终是湿的,即水始终可到达喷嘴或喷头。喷嘴本身是灯泡型的,灯泡内充满热敏液体,当火灾导致温度升高时,灯泡会膨胀并破裂,从而释放水。


    /attachment/editor/20231225/1703441376vwk4c.jpg

    客船起居区高雾分布


    造成这种差异的原因是:


      ●. 包括客舱在内的住宿区域并不总是被占用。因此,在发生火灾时,系统的设计应能够快速自动运行,以最大程度地减少损失,这与始终有人值守的机器处所和发动机控制室不同。


      ●. 机器处所的温度比居住区域高得多。因此,如果使用湿管线和热敏灯泡型喷嘴,则可能会由于喷嘴在较高温度下破裂而意外释放高雾,特别是在热机房区域,例如靠近DG和净化器室的区域,即使没有任何实际的火灾。


    因此,机器处所有干线,起居室有湿线。


    /attachment/editor/20231225/1703441664vwk4c.jpg


    然而,在这两种情况下,一旦火被扑灭,电磁操作的分段阀就必须通过发动机控制室的按钮手动关闭。为了适应,这些阀门在更换损坏的喷嘴后打开,并且此后始终保持打开状态(常开位置)。机舱内为NC型。对于机器处所部分阀门,除了从发动机控制室进行操作外,还可以使用本地按钮释放。这样做是为了冗余目的,并为了在发生火灾或潜在火灾威胁时节省时间。


    如上所述,高雾系统出现在许多现代和较新的船舶中,并提供了在住宿区和机舱内灭火的多功能性。该系统因其高效、冗余、几乎没有暴露或疏散风险以及易于操作而被广泛接受。由于上述优点,该系统也被用于许多旧客船的改造。但由于改造成本较高,改造改制复杂,老旧船舶使用Hi-fog一般仅限于锅炉、柴油机、净化器、焚烧炉等机舱内的高风险区域。对于住宿区域,使用更传统的喷水灭火系统。


    喷水灭火系统


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    用于老式客船住宿消防的自动喷水灭火系统


    所示喷水灭火系统用于老式客船住宿区的消防。该系统设计用于通常由技术水箱之一供应的淡水以及紧急情况下的海水。系统组件包括:


    ✔. 调压罐:

    这是一个加压容器,用于将系统压力维持在约10-12bar。它有一个空气供应和一个液位计。


    ✔. 附加淡水箱:

    顾名思义,这是淡水的补充来源,仅在主淡水箱空或不可用时使用。该水箱充满了来自船舶TW系统的技术用水。


    ✔. 增压泵:

    该泵从指定水箱提供技术用水,以向补水泵供水。


    ✔. 加注泵:

    该泵在正常情况下与增压泵串联运行,但当指定的TW水箱或增压泵不可用时,该泵也可以独立运行,直接从附加淡水箱给系统(调压箱)加水。


    ✔. 洒水器SW泵:

    在紧急情况下,系统还可以通过洒水器SW泵在海水上运行。此外,只要系统压力通过压力开关降至5bar以下,泵就会自动启动。


    ✔. 止回阀:

    提供两个NRV。一个位于SW泵排放管线中,以防止回流,从而防止通过SW供应管线损失系统压力。另一种是防止回流到调压箱。


    ✔. 压力表:

    指示系统压力。


    ✔. 管线阀:

    这些通常是带有限位开关的蝶阀,用于远程指示打开或关闭位置。有五个阀门,即V1、V2、V3、V4和V5。


    正常设置


    在系统正常设置期间,从液位计可以观察到,调压罐中的FW液位保持在大约3/4。稳压罐内必须保持空气柱。值班员必须在例行巡查期间对此进行检查,因为这将有助于维持系统压力并防止调压箱内的水太满。增压泵和补水泵保持在自动模式,阀门排列整齐,以便系统可以向住宿区域的各个喷水站供水,从那里进一步向各个客舱或宾客空间的喷水喷头供水。设置如下:


      ●. 阀门V1处于打开状态

      ●. 阀门V2处于打开状态

      ●. 阀门V3处于开放状态

      ●. 阀门V4处于打开状态

      ●. 阀门V5处于关闭状态


    如果发生火灾,当调压箱中的水位下降时,增压泵和补水泵会自动启动。如果火没有被扑灭,水泵将继续运行,直到指定技术水箱的低水位。除此之外,额外的淡水箱可以通过打开阀门通过补充泵投入使用。当附加淡水箱排空时,系统压力下降,喷淋海水泵通过压力开关的信号自动启动,供给消防海水。如果使用海水,系统需要在重新使用前用淡水冲洗。


    系统测试


    系统必须按照PMS进行测试并报告。这对于确定所有泵、阀门和压力开关的正常工作非常重要。必须先将补充泵和增压泵置于手动或关闭位置,才能测试喷水器海水泵的运行情况。系统设置如下:


      ●. 阀门V1处于关闭位置

      ●. 阀门V2处于关闭位置

      ●. 阀门V3处于关闭位置

      ●. 阀门V4处于打开位置

      ●. 阀门V5处于打开位置


    由于阀门V4已经处于打开位置,当阀门V5按照上述顺序打开时,关闭的阀门V2和V3之间的管道中的水开始排放到舱底。可以通过压力表观察到压力下降。当压力降至5bar以下时,压力开关会导致海水泵启动。此时必须手动停泵并立即关闭V5。所有其他阀门应放回正常位置,所有泵应放回自动状态。


    水质检测


    不时测试水雾和喷水灭火系统的水质非常重要。对于水雾,样本取自测试/排水阀;对于喷水灭火系统,样本取自各个喷水灭火站。经过pH值、电导率和氯化物测试。如果发现氯化物含量较高,则需要对系统进行排水、冲洗并重新填充工业用水,以防止/最大限度地减少管道和配件的腐蚀和腐烂。


    概括


    考虑到船舶、船员、乘客的安全以及应对船上火灾紧急情况的准备情况,水雾和喷水灭火系统都至关重要。事实上,细水雾系统已经取代了许多现代客船的喷水灭火系统,因为它效率更高、耗水量更少、快速检测火灾和释放、运营成本更低、对区域/区域造成损害的风险很小甚至没有。设备先进、技术先进、通用性强、适应性强(同一系统可覆盖船舶所有区域)。


    它甚至在快速释放能力和释放时对生命无明显威胁方面超越了传统的固定式二氧化碳灭火系统。使用后补充系统以及进行日常维护更加经济且容易。此外,它还提供了更大的操作灵活性。由于这些原因,水雾现已成为游轮(包括机器处所)的首选或主要消防源。不过,二氧化碳系统仍然存在,但仅作为备用和发生无法控制的机器空间火灾时的最后手段。


    除了现有的喷水灭火系统外,许多老式客船还改装了船上的细水雾系统。但随着人们对水雾和技术进步的接受程度不断提高,喷水灭火系统似乎正在被逐步淘汰。