多功能運輸船火災危險區域分析

□ 莫海峰 仲晨華 楊志青

隨著海洋事業的發展，船只噸位越來越大，裝載物質多種多樣，運輸船的耐火分隔很容易存在危險區的不明確、防護等級不合理等問題，從而留下火災安全隱患。因此，對多功能運輸船火災危險區域進行分析，從而嚴格、細致地劃分運輸船的危險區的范圍和等級，并對危險區選用合理的電氣設備，并輔以合理的耐火分隔、采取對重點區域加強防護和通風等措施，有效防止危險火災環境條件的形成和減輕火災危險的嚴重程度，具有極其重要的價值。

一、現行公約中耐火分隔存在的問題

多功能運輸船的主要運輸物質包括：a.液貨類。石油燃料（燃料油、柴油、噴氣燃料等）、淡水（飲用水、洗滌水、鍋爐水等）、潤滑油；b.干貨類。食品（糧食、副食品、調料等）、備品（備件、備品、供應品、藥品等）、桶裝油料（各種潤滑油、液壓油等）；c.人員。在《SOLAS 公約》2004版對各類船舶的耐火分隔中，沒有存在此類船舶的耐火分隔定義。多功能運輸船在功能和使用上與液貨船以外的貨船和液貨船類似，但是運輸船中沒有滾裝處所存在，而且運輸船上的液貨的性質差異很大，不便于全部按照易燃液體艙室處理。參考液貨船和液貨船以外的貨船，將運輸船的艙室分為：A類機器處所、其他機器處所、走廊、起居處所、貨物處所、開敞甲板等、較大失火危險區和較小失火危險區及運輸船的貨物處所。現行的幾種分區中，對運輸船進行艙室分隔時存在以下幾個問題：

1.根據較大失火危險的服務處所的定義——廚房、設有烹調設備的配膳室、桑拿房、面積為4 m2及以上的油漆間和儲物間、存放易燃液體的處所和不構成機器處所一部分的工作間。該定義只作了定性的分析，對所有類型的船只具有的普適性。比如存放易燃液體的處所在特定船舶的耐火分隔過程中，應該從該艙室中的可燃液體的數量著手，從而使得耐火分隔更加準確。

2.因為可燃物種類的不同，同類艙室中的火災特性差異也越來越大，如貨物處所包括冷凍庫和油漆艙，具有較大危險的服務處所包括噴氣燃料艙和潤滑油艙等，按現在的規定劃分，無法區分其危險程度，而且用統一的耐火分隔無法滿足不同性質艙室的要求。

為了更好地區分船舶各類艙室的危險程度，借鑒建筑上存儲物質廣泛使用的3類8區，先準確地劃分船上的艙室危險等級，將船上的危險區劃分出來，從而為艙室耐火分隔的劃分提供重要的依據。

二、運輸船爆炸和火災危險環境的分類

根據GB50058—92《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》中對各類危險區的劃分（見表1）：

在艙室中，存在著爆炸環境和火災危險環境兩類，其中在爆炸環境中產生爆炸必須同時存在的下列條件是：

1.艙室內存在足夠的蒸氣、薄霧或粉塵，其濃度在爆炸極限以內；

2.存在足以點燃爆炸性混合物的火花、電弧或高溫。

因此對爆炸環境應采取兩類措施，一是準確判斷和劃分此類危險區，二是避免在此類艙室產生引起爆炸的條件。火災危險環境存在的關鍵在于其可燃物的數量和配置是否達到標準。在對各類艙室的爆炸和火災危險環境進行劃分的過程中，應該結合艙室的主要可燃物的種類數量、爆炸環境區域范圍的氣體或蒸氣的釋放速率（或者粉塵的形成速率）、爆炸下限、燃料的閃燃點等參數來確定。

1.八類危險區按對應的釋放源可以分為三類八區：第一類為爆炸氣體混合物環境，其中0區、1區和2區，其爆炸與壓力大小及燃料性質有關；第二類為爆炸粉塵或纖維環境，其中10區、11區主要受空氣中的固態顆粒的密度影響， 0區和10區存在連續釋放源，1區和11區存在1類釋放源，2區存在2類釋放源；第三類為火災危險環境，分為21區、22區、23區，按照可燃物的狀態（液體、纖維或粉塵、固體）來劃分，必須保證可燃物的數量和配置能引起火災，此類艙室也有可能產生氣態混合物，但其無法形成爆炸環境。

2.根據閃點的定義——標準條件下能使液體釋放出足夠的蒸氣而形成能發生閃燃的爆炸性氣體混合物的液體最低溫度，在運輸船裝載的各類燃料中，具有如下的性質：噴氣燃料屬于乙A類，28℃≤閃點≤45℃；柴油屬于丙A類，60℃≤閃點≤120℃，而屬于丙B類的滑油、液壓油等，閃點更是高于120℃。因此在正常的情況下，柴油艙、潤滑油艙和液壓油艙等無法形成足夠的爆炸性混合氣體，在危險區劃分時此類油艙不應歸于0區中，而屬于21區的危險火災環境。

表1 爆炸火災危險環境分區

3.根據火災危險區的定義——必須在配置和數量上能引起火災危險的環境，當劃分火災危險區域時，在個別情況下，例如區域空間很大，而易燃液體的量較小，并且有生產運行經驗證明無爆炸危險而只有火災危險時，則不能將此艙室劃分為火災危險區。因此在劃分一個區域是否有火災危險時，首先要仔細考慮可燃物質在區域內的量和配置，以決定是否有引起火災的可能，若有可能，才能劃為火災危險區域，而不能認為只要有可燃物質，就屬于火災危險環境。這就需要對船舶艙室的可燃物的數量和燃燒熱以及面積統計處艙室載荷密度，并參考美國海岸警衛隊的方法，將船舶火災載荷按照載荷密度劃分為六級（見表2）。我們可以將前一、二、三級劃分為火災危險區，后三級則劃為一般的具有火災風險的區域。

表2 艙室載荷密度分級表

4.在判斷21、22、23區時，首先將三類可燃物的燃燒熱的總載荷密度按表2來判斷是否達到危險艙室的標準。然后根據主要可燃物的種類來判斷，比如臥室中的可燃物包括有纖維類的衣服、棉被、床墊等，但也有木質的桌子、柜子等存在，但因為大部分為纖維類可燃物，所以將其劃入22區中。而當同一艙室存在兩種或兩種以上不同類型的危險區時，按照危險等級高的艙室來劃分，比如機艙既可能存在02區，也可能存在21、22區，在對其進行耐火分隔時應按02區處理。

結合運輸船的各類艙室對爆炸和火災危險環境進行劃分，通過對其艙室的可燃物進行性質分析和對艙室可燃物的載荷密度進行統計，其危險區的分類（見表3）：

根據上述方法，將爆炸火災危險艙室從一般的艙室類別中劃分出來，因而在危險分析時更具有準確性。

三、運輸船的艙室分類及耐火分隔

根據艙室內的可燃物的數量、種類及其閃燃點等，將艙室進行危險區的劃分，對劃分出來的各類危險區分析，可以得知：

1.各危險區內部還存在某種聯系，比如0區和21區中的油艙，其區別只在于其閃點的高低。爆炸粉塵環境與可燃粉塵火災危險區的區別也只在于空氣中的可燃粉塵的量是否達到了爆炸下限，不過由于船舶的特性在本運輸船的分析中不存在爆炸粉塵環境。

表3 運輸船的爆炸和火災危險環境劃分

2.由于上述分區采用出現的頻率和持續時間進行劃分，并不能依照這8類分區來比較危險程度。因為危險程度還與燃燒物的數量和燃燒物的燃燒熱及面積等因素有關，比如一個小的0類易燃液體油艙，其危險程度可能低于大艙室可燃物堆積的23區，但由于此類艙室發生火災的危險性較高，必須加強對此類艙室的防護。

由公約中的液貨船以外的貨船的耐火分隔表9.5和液貨船的耐火分隔表9.7比較可知，控制站、走廊、起居處所、梯道、具有較小失火危險的服務處所、A類機器處所、其他機器處所和具有較大失火危險服務處所，它們之間的耐火分隔在液貨船以外的貨船和液貨船上完全一致。因此運輸船的耐火分隔可以建立在兩類船舶原有耐火分隔的基礎上，針對運輸船的任務和裝載貨物的特點，并將表3中的危險艙室按其性質和用途重新分類，增加以下幾類艙室，并對危險區加以重點保護。

1.爆炸危險區：0區、1區、2區及22區中的幾類艙室，包括易燃液體艙室以及其油泵艙、油漆間、可燃氣體氣瓶間、藥房和具有爆炸粉塵危險的艙室等。

2.具有較大失火危險的貨物處所:貨燃油艙及其油泵艙、貨桶裝油料（各種潤滑油、液壓油等）、貨干貨庫等。

3.具有較小失火危險的貨物處所：除前一類艙室以外的一般火災危險的艙室，如補給淡水艙、冷凍庫等

4.對較大失火危險服務處所作出新的定義：艙室載荷密度580 mJ／m2的廚房、設有烹調設備的配膳室、桑拿房、面積為4 m2及以上儲物間以及不構成機器處所一部分的工作間。

基于對相鄰處所艙壁的耐火完整性進行分析，將新加入的幾類艙室的耐火分隔，結合文中對分隔度的計算方法，參考公約中超過36人客船的易燃液體的分隔，并結合貨物處所的相關特點，對多功能運輸船的耐火分隔提出如下建議（見表4）。

表4 分隔相鄰處所艙壁的耐火完整性建議