水基噴霧滅火系統在輪船應用的研究

隨著全球海上運輸業的不斷發展，船舶安全營運變得愈來愈重要，自上世紀80年代以來，因船舶火災爆炸造難事故的比重逐年上升，火災對船舶的安全威脅很大，易造成重大損失，甚至嚴重影響海洋環境。根據IMO《國際海上人命安全公約》規定，船舶機艙可采用CO2、高（低）泡沫和水基噴霧3種固定滅火系統。根據IMO海安會第71次會議通過的“適用于A類機器的固定式水基噴霧滅火系統認可導則（MSC/Circ913）”，在今后新造船舶中，要求必須在A類機器處所安裝使用水基噴霧滅火系統。因此，水基噴霧滅火系統在船舶上得到了廣泛的應用。

近年來，隨著環保對新型滅火器的要求進一步提高，除了要求保全財產盡可能保持原先的使用價值以及對臭氧層無破壞作用以來，還要求不產生溫室效應。由于水霧分子不像密集水流那樣緊緊連在一起，具有較好的電氣絕緣性，因此，在滅火過程中可以保證設備正常運行而不受到損壞。另外，船舶水霧滅火還有獲取滅火介質容易、無污染環境等優點。因此，細水霧滅火技術以其滅火迅速、消耗少、破壞性小、適用于特殊火災（如船舶機艙等）以及不會危害環境及人員等特點，近年來受到國際上的廣泛研究并受到專家、學者的極大關注。

目前，國外在細水霧滅火技術方面技術上領先的國家主要有美國、英國、加拿大、芬蘭、挪威等。美國從20世紀70年代就對該項技術進行了研究并以推廣使用，芬蘭Marioff公司自1991年開始研究高壓單相水霧滅火系統，澳大利亞Phirex公司研制出FOGEX系列高壓水霧滅火系統，挪威Sprinklerhuset公司開發了MISTEX的水霧滅火系統，德國的FOGTEC公司也生產高壓水霧滅火系統，已被英國的Eurotunnel公司采用，還有英國等國家也在該項技術上做了大量的研究工作。國外船舶配套廠還展開展船舶機艙局部水基滅火系統的自動檢測及自動噴灑（水霧）的研究，已有幾個廠家相繼生產出相應的產品，如SEMCO、KASHIWA、YAOK等品牌，已取得IACS成員的各家船級社的認可。

我國20世紀90年代末開始進行細水霧滅火系統的研究開發和實驗工作，并列為國家“九五”科技攻關項目。其主要是參照美國NFPA750標準并結合我國實際應用情況開展各項研發工作，至此已經相繼開發出相應的細水霧滅火系統。以下簡單介紹國內兩種水基噴霧滅火系統。

1.大連船用附件廠和大連海事大學共同開發出的船用高壓水基噴霧滅火系統

1.1系統組成

為了使有較好的滅火效果，利用噴嘴節流形成水霧覆蓋層。采用壓力水噴射系統。本系統水壓力在0.7-0.8Mpa，機械管系部分主要由淡水艙、離心泵、電磁閥、壓力水霧噴頭、管路及其閥件附件、壓力表、壓力開關等組成。管系系統共分為六個區域，分別為：主機區域、1#2#發電機區域、3#發電機區域、鍋爐的燃燒器區域、焚燒燃燒器區域、燃油柴油凈油機區域。每個區域有獨立的關系，連接若干個壓力水霧噴頭，覆蓋相應的火災控制區域。對應的區域發生火災，可以手動或自動控制對應關系電磁閥的開啟，啟動水泵，以抑制或撲滅起火，而不需要將相關的設備停止或關閉。

電氣部分主要由檢測單元和中央控制及報警單元組成。檢測單元主要由炭火傳感器組成，為了保證系統能夠正常工作，并且沒有誤動作，需要兩種不同的傳感器，同時發出火災信號。中央控制及報警單元包括接受火災信號、發出警報信號、提供水泵工作和區域供水電動閥動作信號燈。信號接收器及消防控制站直接接收從噴霧點探測器發來的火焰及煙霧信號，指示出火災的地點，發出警報信號，并由控制器發出自動滅火信號，控制水泵和電磁閥。或由手動發出滅火信號，控制水泵和電磁閥。

1.2系統的基本功能

a.主控制屏的顯示內容如下：電源的運行顯示；水泵運行顯示；系統投入顯示；系統自測試顯示；系統故障顯示；水泵故障顯示；水箱低水位顯示；低水壓顯示。

b.對各噴霧點的顯示如下：火（焰），火（煙），噴霧顯示，線路故障顯示。

c.操作：故障（系統）蜂鳴器停止，火警蜂鳴器消音，系統復位，系統自檢，指示燈檢驗，每個噴霧區的噴霧開始和停止手動操作和顯示。

d.在每個噴霧點上都有一個手動操作盒，可以通過手動操作盒和主控制屏控制噴霧電動閥的開、閉以及水泵的起、停。如果電動閥打開開始噴霧，在手動操作箱和主控制屏上就可以顯示出來。

e.火警復視器：顯示：正在滅火，系統故障，警報（分別指出火情地點），警報：火警，系統故障。操作：蜂鳴器停止，指示燈檢驗。

2.超導啟動方式的懸掛式噴霧型自動滅火裝置，為一種加載有超導啟動方式的懸掛式噴霧水型自動滅火裝置，該裝置由懸掛結構

（1）滅火器儲罐。

（2）高效水系滅火劑、霧化噴頭。

（3）超導快速熱敏線。

（4）壓力指示器。

（5）感溫玻璃泡或易熔元件組成。

超導快速熱敏線纏繞在感溫玻璃泡或易熔元件上，其引出線可敷設在易燃保護物上方，一旦保護區產生明火時，超導快速熱敏線遇火即燃，瞬間傳遞熱量至原有啟動裝置使之迅速啟動。噴頭為感溫控制型霧化噴頭，壓力指示器的作用是指示儲罐內的壓力情況，超導快速熱敏線纏繞在感溫玻璃泡或易熔元件外部，它能加快啟動速度，達到遇明火即噴的滅火效果。滅火裝置原有的感溫啟動功能仍然有效，使滅火裝置具有雙重啟動功能，更加保險，而且成功解決了再禁用電源的保護區實現多種滅火裝置同時啟動，能保證撲滅大面積區域的火災。

目前，上述水基噴霧滅火系統也可應用于除船舶以外的其他領域，如發電廠、車庫、大樓等，但對保護木材、紙張等可燃物，由于霧狀水會使上述可燃物產生水漬，損失嚴重，到目前未能應用，其主要原因是水霧的粒徑太大。水的霧化質量好壞與噴頭的性能和加工精度有關。因此大部分研究單位主要開展新型水霧噴頭的研究，從噴頭的構造上加以改進，從而使水的霧化質量更高，粒徑更小，進一步推動水基噴霧滅火系統的廣泛應用。 [科]

【參考文獻】

[1]張國勇.船用水基滅火系統的研究與應用，上海海事大學碩士學位論文，2006.

[2]梁福雄.帶超導啟動的懸掛式噴霧水型自動滅火裝置.CN2829792Y[P].2006-10-25.