周 榕
(中國艦船研究設(shè)計中心,湖北武漢 430064)
船舶就像一座浮動的賓館,有住艙、廚房、餐廳、鍋爐、各類電器設(shè)備等,這些設(shè)施及其使用人員,構(gòu)成了如同陸地一樣的潛在火災因素,甚至比陸地上還要危險。針對船上的火災危險源和火災場景,除了要設(shè)計正確、有效的消防系統(tǒng)以外,還要有與之對應的消防預案,從而可以指導船員迅速控制或撲滅初期火災,減少損失和傷亡。撲滅船舶火災比建筑火災要復雜困難得多,因此了解船舶火災的特點,制定有效的撲救措施,已成為消防部門的一項重要任務。
船舶火災一般具有蔓延速度快、容易發(fā)生爆炸、能見度低等特點。鑒于上述原因,船舶火災必須引起高度的重視。
基本原理包括火災的組成要素、火災的分類、撲滅火災的基本原理以及所使用的各類滅火劑。
任何一場火災都必須具備3個要素:可燃物、足夠高的溫度和充足的氧氣供應,即所謂的“燃燒三角形”關(guān)系。一般可以通過消除三角形中任一要素來實現(xiàn)火災的控制和撲滅。
根據(jù)所涉及的可燃物的不同性質(zhì),火災可以分為4類,即“A類”、“B類”、“C類”、“D類”。火災分類的確定有著重要的意義,因為這決定了撲滅火災的方式。
“A類”火災是指諸如木材、衣料織物、紙張、室內(nèi)裝潢和同類材料等普通物品所引發(fā)的火災。“A類”火災通常用水采用高速或低速噴霧或穩(wěn)定水流來撲滅。
“B類”火災是指在諸如汽油、噴射燃料、柴油、稀釋劑、油漆、溶劑、潤滑油及油脂等易燃液體表面上的汽化物空氣混合物所引發(fā)的火災。“B類”火災的撲滅通常采用水成膜泡沫 (AFFF)滅火劑,CO2或1211、1301鹵代烷滅火劑或碳酸鉀(RKP)干粉化學滅火劑。
“C類”火災是指由電氣設(shè)備所引發(fā)的火災。“C類”火災的撲滅通常采用非導電滅火劑如1211、1301鹵代烷滅火劑或碳酸鉀 (RKP)或CO2或干粉化學滅火劑等。
“D類”火災是指由如鎂、鈦和鈉等金屬所引發(fā)的火災。對于“D類”火災如有可能一般應將燃燒的金屬拋棄至船外。大多數(shù)的“D類”火災也可以靠大量的水使燃燒的金屬冷卻,使其燃燒溫度降下來再撲滅。對于鎂金屬引發(fā)的火災可以用大量的干砂來悶滅。
一般而言,通過消除燃燒3要素中任一要素或減緩燃燒的速度就可以滅火。下面簡要介紹在船上需要使用的幾種滅火劑的滅火原理。
1)水的滅火原理。
水主要是具有以下幾種作用來滅火:①冷卻;②稀釋空氣中的氧含量;③稀釋水溶性可燃、易燃液體;④水沖擊;⑤乳化可燃液體。
2)水成膜泡沫滅火劑滅火原理。
由于泡沫的密度遠遠小于一般可燃易燃液體的密度,所以可以漂浮在液體表面,形成一個泡沫覆蓋層。一方面由于泡沫導熱性能低、可以阻止熱量的傳導;泡沫里含水分,對著火表面也能起到冷卻作用,并抑制可燃、易燃液體的蒸發(fā)速度。另一方面,泡沫與泡沫之間的粘合力可阻止易燃液體的蒸汽穿過去,當泡沫把液面全部覆蓋以后,即形成空氣隔絕層,從而起到滅火的作用。
3)氣體滅火原理。
目前船上氣體滅火系統(tǒng)一般采用的滅火劑為CO2或鹵代烷滅火劑。
(1)CO2滅火原理。CO2氣體密度大于空氣,一經(jīng)從貯存瓶中噴出即在火場下沉罩住燃燒物的表面,使燃燒物與空氣隔絕,同時也沖淡了艙室中的氧氣含量,另外,對空氣的大量吸熱會顯著降低火場溫度,從而破壞了燃燒的條件。當CO2在空氣中的濃度達到30%~35%時,絕大多數(shù)的燃燒都會熄滅。
(2)鹵代烷滅火劑滅火原理。鹵代烷滅火劑是借其在火焰的高熱中分解的Br、Cl等活性游離基參與燃燒過程中的化學反應,奪取燃燒中的氧和氫氧游離基 (即消除維持燃燒所必需的活性游離基H和OH),形成穩(wěn)定的基團 (分子),如H2O、CO2及活性較低的游離基R,從而使燃燒過程中的化學連鎖反應的鏈傳遞中斷而促使燃燒中止,也就是鹵代烷滅火劑對物質(zhì)燃燒的化學反應起負催化作用,從而滅火。
1)船員應熟讀本船防火控制圖。
2)船員應熟練掌握全船消防系統(tǒng)及設(shè)備的使用方法和船員級的維修方法。
3)對消防系統(tǒng)應進行定期檢查和維護保養(yǎng),使得系統(tǒng)及設(shè)備始終處于可以即刻使用的完好狀態(tài),對已過期失效的滅火介質(zhì)要予以定期更換。
4)對容易產(chǎn)生火災的部位及設(shè)備要予以重點關(guān)注,貫徹“以防為主”的消防思想,把隱患消除在萌芽狀態(tài)。
5)船員在進行消防作業(yè)時,還要注意自身的防護,穿戴好消防員裝備,以減少對人員的損傷。
6)船員在進行滅火前要充分了解火災種類,針對性的使用合適的滅火介質(zhì)滅火。
1)控制可燃物質(zhì),尤其對于機艙等容易出現(xiàn)燃油泄漏的地方要注意處理,確保無可燃物。
2)通風控制,在失火后除需要迅速切斷可燃物質(zhì)外,另一重要措施是需要迅速切斷空氣供應。
3)熱源控制,像機艙這樣容易產(chǎn)生高溫的部位,不允許出現(xiàn)引起火災的高溫裸露熱壁。
由于船舶面積有限,配置的滅火系統(tǒng)也有限,尤其船在海上航行時,無法及時補充滅火介質(zhì),所以必須正確施放滅火劑,才能達到及時撲滅火勢、控制蔓延的目的,以下為幾種消防滅火方法。
1)滅火。
(1)噴射水流。水槍手應把水流噴射到火焰根部,即把水流噴射到燃燒物體上,不要噴射到火焰上;在看不見的情況下,不要盲目噴水;要根據(jù)火場情況,及時變換水槍射流。
(2)噴射泡沫。對于地面液體火災,從近開始,左右兩側(cè)同時噴射,逐步向遠處推進。
(3)噴射干粉。對準燃燒物體的火焰根部平行噴射。左右擺動,由近及遠,快速推進。
(4)噴射氣體。對于手提式氣體滅火器,保持直立位置,不可以水平或顛倒使用。對準火焰根部,由近及遠滅火,快速推進,要防止火焰復燃,零星小火可以采用點射。在使用氣體滅火時,一定注意對人體的保護,以免中毒或窒息。
2)冷卻。
通常用水流對燃燒物體進行冷卻。為充分發(fā)揮水流的冷卻作用,應將水流射到燃燒物體上。被冷卻的燃燒物體表面積較大時,水槍要左右搖擺,使水流均勻散布,避免出現(xiàn)冷卻空白。
3)掩護。
在火場輻射熱很強烈時,可以用霧狀回流掩護滅火人員進攻及人員疏散,在特殊情況下,可采用數(shù)支水槍依次交替掩護,對于船上動力艙部位,也可以啟動梯口噴淋系統(tǒng),人員撤離完后要將噴淋系統(tǒng)關(guān)閉。
4.3.1 撲滅機艙、電站火災
1)機艙、電站底部起火。
(1)初期階段。機艙、電站某個部位剛開始燃燒時,面積不大,消防人員可以順機艙、電站底部,用手提式滅火器滅火。
(2)發(fā)展階段。如果整個機艙或電站底部一片火海,火勢開始向機艙上方蔓延時,關(guān)閉通風設(shè)施及鍋爐,盡快在水簾保護下撤出人員,人員撤離后,關(guān)閉梯口噴淋,進行封艙氣體滅火,如火災還沒撲滅,則可在滅火站進行第2次封艙滅火。
2)機艙、電站中或上部起火。
(1)初期階段。對于初期局部火災,可以使用手提式滅火器進行滅火。
(2)發(fā)展階段。當火勢無法控制并向下蔓延時,隔絕空氣,盡快在水簾保護下撤出人員,人員撤離后,關(guān)閉梯口噴淋,進行封艙氣體滅火,如火災還沒撲滅,則可在滅火站進行第2次封艙滅火。
3)撲滅機艙、電站火災時注意事項。
(1)機艙初期火災。迅速切斷油路,關(guān)閉油柜。當油柜上有破口時,要立即封堵,一時無法封堵時,也要設(shè)法阻止漏油向四處噴射,防止火勢擴大。
(2)緊急撤離。火勢無法控制需要撤離時,火場內(nèi)煙霧較大,可在梯口噴水系統(tǒng)的幫助下撤離。
4.3.2 直升機甲板消防
當直升機甲板發(fā)生飛機燃油火災時,可先用手推車式干粉滅火器滅火,然后啟動甲板上的水成膜泡沫滅火設(shè)備或系統(tǒng)進行滅火,以防2次復燃。
4.3.3 彈藥艙消防
一般彈藥艙內(nèi)裝有噴水及浸水系統(tǒng),當艙內(nèi)發(fā)生電線短路或漏油小火時,可以使用其內(nèi)的手提式滅火器進行滅火,但當本艙內(nèi)溫度出現(xiàn)異常升高,經(jīng)人工確認有危險時,可以啟動噴水和浸水系統(tǒng)消防降溫,但當出現(xiàn)水高位報警后,則必須停止噴水和浸水。如果不是本艙發(fā)生火災,而是周圍相鄰艙室發(fā)生火災時,則可以只啟動艙壁噴水系統(tǒng)。
4.3.4 一般艙室消防
對于一般住艙、工作艙及機電設(shè)備艙可以根據(jù)火災類型就近使用手提式滅火器,而對于設(shè)置有固定式氣體滅火系統(tǒng)的機電艙室,發(fā)生大火時,在人員撤離后可以啟動氣體滅火系統(tǒng),同時關(guān)閉相應部位的空調(diào)通風設(shè)備。
4.3.5 廚房消防
平時注意廚房整潔,及時清理油污。當發(fā)生火災時,迅速切斷爐灶供油管路,鍋內(nèi)小火可蓋上鍋蓋,也可使用手提式滅火器直接向油鍋噴灑,但不要將油沖出鍋外,以免擴大蔓延。火較大時,可根據(jù)情況使用手提式水成膜泡沫滅火器或CO2滅火器或干粉滅火器等,使用CO2滅火器時不得密閉,以免人員窒息,除非消防員帶好自給式呼吸器。
4.3.6 配電板等電器消防
配電板等電器著火后,要立即檢查電源切斷情況,并用手提式氣體滅火器滅火,這樣不留痕跡,不會損壞電器,也可以用干粉滅火器滅火,但會留下殘渣,損壞電器。
由于火災情況復雜,現(xiàn)場指揮人員要根據(jù)實際情況,貫徹“先控制,后消滅”的原則,制定切實可行的消防措施。同時在實施滅火手段時,氣體滅火對人員的傷害,使用水消防時,一定要結(jié)合排疏水系統(tǒng)使用的情況進行,當監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出水高位警報時,要及時停止水消防,以免出現(xiàn)船翻或下沉的危險情況。
[1]中國船級社.鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范 [M].北京:人民交通出版社,2001.
[2]簡明學,等.現(xiàn)代船舶消防[M].廣西:廣西科學技術(shù)出版社,1992.