船級F-M在海洋工程中的實際應(yīng)用

劉紹嶺，朱杰，高永強

（大連中遠船務(wù)工程有限公司，大連 116600）

0 引言

國際海上人命安全公約SLOAS一直在船舶及海洋工程領(lǐng)域的防火安全及消防方面發(fā)揮著舉足輕重的作用，但是隨著船舶及海洋工程營運領(lǐng)域的多樣化發(fā)展，如FPSO/FSO，穿梭油輪、深海鉆井船等的發(fā)展，以及日趨嚴格的海上防火安全要求，更加嚴格的船級社規(guī)范和地方性法規(guī)也就隨之產(chǎn)生并應(yīng)用開來。本文將結(jié)合不同海洋工程項目，針對DNV船級社的附加船級符號F-AMC重點闡述其在機械處所防火以及消防方面的實際應(yīng)用。

1 F-AMC簡介

B船級符號F-AMC[1]的規(guī)范要求涵蓋了船上生活區(qū)域[2]、機械處所以及載貨區(qū)（如油船、化學品船及液化氣船等），與之分別對應(yīng)的船級符號是：F-A（Accommodation）、F-M（Machinery space）、F-C（Cargo area），視不同的船型及用途，既可單獨取得三者之一，也可組合，如某些鉆井船只具備鉆井功能而無儲油功能則只取F-AM符號，而FPDSO則全取為F-AMC。

F-M主要涉及到兩大消防系統(tǒng)在系統(tǒng)劃分和控制方面的配置及協(xié)調(diào)，即本地消防系統(tǒng)和主消防系統(tǒng)，其中本地消防系統(tǒng)多為水霧噴淋系統(tǒng)，主消防系統(tǒng)包括高壓CO2系統(tǒng)、低壓CO2系統(tǒng)、高壓水霧系統(tǒng)[3]及其他氣體滅火器系統(tǒng)（如NOVEC 1230[4]、FM200[5]）。本文重點闡述不同船型在F-M要求下，機械處所消防系統(tǒng)的不同設(shè)計實例。

圖1 機艙及艏側(cè)推間概圖

圖2 本地消防系統(tǒng)簡圖

2 F-M在穿梭游輪上的應(yīng)用

59K穿梭油輪項目取F-AMC符號，主要機械處所布置如圖1所示，尾部機艙包括主機、主發(fā)電機組、機控室、鍋爐、供油單元以及艉部電推進器，艏部推進器室包括兩臺電推進器。本船兩段主配電板均放置在機艙機控室內(nèi)，動力配電方面無相互獨立性設(shè)計要求（例如RPS船級符號），如發(fā)電機組及相應(yīng)配電板處于不同的防火區(qū)域。

輪機處所主消防系統(tǒng)為高倍泡沫系統(tǒng)，局部滅火為水霧系統(tǒng)。

基于本船配置，結(jié)合規(guī)范要求，應(yīng)用如下：

1）輪機系統(tǒng)方面，主泡沫消防系統(tǒng)與本地水霧消防系統(tǒng)需要完全獨立，沒有公共部件。本船輪機處所主消防為高倍泡沫系統(tǒng)，本地消防為低壓水霧噴淋系統(tǒng)。本地消防主要覆蓋9個區(qū)域：主機、3臺主發(fā)電機組、輔鍋爐、組合鍋爐、焚燒爐、惰氣發(fā)生器，如圖2所示。

2）本地水霧系統(tǒng)在前20min之內(nèi)禁止噴淋海水，故要結(jié)合淡水系統(tǒng)，設(shè)置吸口的不同位置來保證本地水霧消防系統(tǒng)有充足的淡水量維持20min的噴淋時間。

3）在連接到控制板上的主電源以及應(yīng)急電源均失效的情況下，其中任何一個系統(tǒng)仍能正常工作。針對此要求，本地消防系統(tǒng)配備一臺柴油機驅(qū)動的供水泵，以及可手動操作的區(qū)域控制閥，以確保在全船失電狀態(tài)下，本地滅火系統(tǒng)可手動釋放。

4）釋放的途徑包括：放置于被保護區(qū)域內(nèi)的本地釋放按鈕，水霧單元上的釋放控制板以及通過火氣探測系統(tǒng)自動釋放。

5）除了上述釋放控制途徑外，本地水霧系統(tǒng)在駕控臺處還應(yīng)設(shè)有控制板。

高倍泡沫主消防系統(tǒng)與常規(guī)要求相近，此處不做具體描述。

3 F-M在深水鉆井船上的應(yīng)用

正在建造的“大連開拓者號”深水鉆井船取F-AMC船級符號，主要機械處所布置如圖3所示，全船共8臺主推進器，單臺功率為5,500kW，分別位于艏尾8個推進器艙內(nèi)，服務(wù)于常規(guī)推進以及動力定位。共4個獨立機艙，位于主甲板之上，每個機艙內(nèi)布置2臺主發(fā)電機組，單臺輸出電功率為7,200kW，主要為全船推進、鉆井等提供動力。此外，每個機艙配置一個獨立于機艙的分油機間。本船配備4段主配電板，分別位于機艙頂部的獨立電氣設(shè)備間內(nèi)，對應(yīng)接線到每個機艙的主發(fā)電機組上。推進器室，以及機艙和配電板配置在防火、防破艙進水方面滿足DNV第三級動力定位（DYNPOS-AUTRO）的要求。

基于本船配置，結(jié)合規(guī)范要求，應(yīng)用如下：

1）輪機系統(tǒng)方面，主消防系統(tǒng)與本地水霧消防系統(tǒng)需完全獨立，全船輪機處所主消防以及本地消防系統(tǒng)均為高壓水霧系統(tǒng)。其他電氣處所，如電氣設(shè)備間、鉆井配電板/變壓器間及其他配電板間，為CO2滅火系統(tǒng)。

2）CO2滅火系統(tǒng)與本地水霧系統(tǒng)是獨立的系統(tǒng)，并且是手動釋放，在全船失電的情況下能夠進行操作，所以此種配置下，本地水霧系統(tǒng)的動力電源只需要同時接到主配電板以及應(yīng)急配電板上即可，無需其他的獨立柴油機驅(qū)動的水泵或者儲能器的動力配備要求，從而降低了成本。在某些集中控制程度較高的項目上，除了本地CO2間及防火控制站里的手動釋放控制，還在駕控臺火氣控制系統(tǒng)上配置了CO2系統(tǒng)的遙控手動釋放。本項目CO2系統(tǒng)主要應(yīng)用于電氣設(shè)備間。

本地高壓水霧滅火系統(tǒng)主要覆蓋8個區(qū)域：位于4個機艙內(nèi)的共8臺主發(fā)電機組以及4個分油機間內(nèi)的共12臺燃油/滑油分油機組，如圖4所示。

本地水霧系統(tǒng)供水接口連接到位于泵組上方的淡水日用柜，根據(jù)規(guī)范要求，設(shè)置艙內(nèi)不同吸口的位置來保證本地水霧消防系統(tǒng)有充足的淡水量維持至少20min的噴淋時間。對于規(guī)范要求在連接到控制板上的主電源以及應(yīng)急電源均失效的情況下，其中任何一個系統(tǒng)仍能正常工作。本地消防系統(tǒng)配備氣動泵組，由氮氣瓶組提供動力源，以及可手動操作的區(qū)域控制閥，以確保在全船失電狀態(tài)下，本地高壓水霧滅火系統(tǒng)可手動釋放。

正常狀態(tài)下，從主泵出口到區(qū)域閥門之間的管路為濕式管路，保持壓力為25kg，從區(qū)域釋放閥到噴頭為干式管路，釋放的途徑有：放置于被保護區(qū)域內(nèi)的本地釋放按鈕，水霧單元上的釋放控制板，區(qū)域釋放閥門的手動操作以及通過火氣探測系統(tǒng)自動釋放。

除了上述釋放控制途徑外，本地水霧系統(tǒng)在駕控臺處還應(yīng)設(shè)有釋放控制板。

主消防高壓水霧系統(tǒng)配備了6臺電動高壓水泵單元及本地控制和駕控臺控制釋放系統(tǒng)，主要覆蓋16個區(qū)域：8個推進器室、4個機艙、4個分油機間以及油漆間，如圖5所示，鉆井區(qū)域的水霧噴淋系統(tǒng)單獨設(shè)計。對于常規(guī)船舶的輔助電動推進器，如上述穿梭油輪的艏側(cè)推間，若沒有安裝內(nèi)燃源動機等類似設(shè)備及燃油系統(tǒng)，可以不設(shè)規(guī)范所提及的主消防系統(tǒng)，但是作為主推進的電動推進器，需要有主消防系統(tǒng)覆蓋整個處所。

圖3 鉆井船機械處所概圖

圖4 本地消防系統(tǒng)簡圖

圖5 主消防系統(tǒng)簡圖

同本地消防系統(tǒng)一樣，正常狀態(tài)下，從主泵出口到區(qū)域閥門之間的管路為濕式管路，保持壓力為25kg，從區(qū)域釋放閥到噴頭為干式管路，釋放的途徑有：區(qū)域釋放閥門的手動操作以及駕控臺上的釋放控制板。

4 案例分析

通過上述兩型船的實例分析，總結(jié)出在F-M船級規(guī)范符合性設(shè)計過程中的幾點注意事項：

1）首先明確建造規(guī)格書的消防總體要求及配置，機械處所的主消防系統(tǒng)是CO2等手動釋放氣體滅火系統(tǒng)還是水基滅火等電動驅(qū)動系統(tǒng)，如高壓細水霧、高倍泡沫等；

2）如果是氣體主消防系統(tǒng)，那么本地滅火系統(tǒng)就可以采用常規(guī)設(shè)計，配電接到主配電板和應(yīng)急配電板。而作為常規(guī)的水基主消防系統(tǒng)，就需要重點考量本地水霧滅火系統(tǒng)的設(shè)計，首先本地水霧系統(tǒng)與水基主消防系統(tǒng)是兩個獨立的系統(tǒng)，然后確定本地消防的動力源，泵組是氣動驅(qū)動還是獨立內(nèi)燃機驅(qū)動，需要跟廠家及船東商榷；

3）在水基主消防系統(tǒng)下，如果船舶入級符號里有RPS等要求全船具備雙獨立動力系統(tǒng)的情況，可以考慮本地滅火系統(tǒng)的水泵動力源直接接到其中之一的獨立動力配電上，來取代上述的氣動驅(qū)動泵或獨立內(nèi)燃機驅(qū)動泵。

5 結(jié)語

本文概述了關(guān)于防火控制以及消防安全的DNV船級F-M在實船消防系統(tǒng)上的應(yīng)用。除本文所述之外，F(xiàn)-M在機艙布置、通風、火氣探測及防火控制站等均有不同程度的要求，此外，F(xiàn)-M結(jié)合不同的船型以及建造規(guī)格書要求又會產(chǎn)生不同的設(shè)計思路。結(jié)合具體項目，通過與制造廠商的接觸，發(fā)現(xiàn)大部分廠商在F-M規(guī)范符合性設(shè)計方面也存在一定的理解偏差，在系統(tǒng)的整體設(shè)計和關(guān)鍵部件的技術(shù)研發(fā)上還有待于突破[6]。

〔1〕DNV.Additional fire protection[S].Rule for Classification of Ship, 2011.

〔2〕葛世民 .概述 F—AMC對艙室的主要防火要求及實船應(yīng)用[J].大連船研,1992(4):9-15.

〔3〕李明 ,等 .高壓細水霧滅火系統(tǒng)在船舶機器處所中的應(yīng)用 [J].國際船艇,2006(3):38-39.

〔4〕張國璧 .新一代哈龍?zhí)娲鷾缁饎?[J].消防科學與技術(shù),2004(4): 369-371.

〔5〕潘大新 ,霍有利 .海洋平臺七氟丙烷滅火系統(tǒng)的工程計算與設(shè)計[J].中國造船增刊,2007年: 325-329.

〔6〕 楊立軍,等.艦船高壓細水霧滅火系統(tǒng)噴頭研制[J].船舶工程,2008(3): 41-45.