依據規范的貨船消防泵設計和布置

郭 健

（南京金陵船廠有限公司，南京 210015）

0 引言

船舶消防系統[1]是保證船舶安全的極為重要的系統，各國規范和公約對于消防系統的設備和系統的安置均提出了明確要求。

1）國際航行船舶

（1）所有船舶必須符合船級社規范、SOLAS公約以及掛旗國主管當局的法規。

（2）液化氣船還必須符合IGC規則；化學品船還須符合IBC規則；對裝有危險品貨物者還須符合IMDC規則。

（3）對航行到特定海域，比如美國水域或專屬經濟區者須符合USCG要求。

2）國內航行船舶

（1）所有船舶要滿足CCS規范及檢驗法規（分為海船和內河船舶兩種）。

（2）液化氣船還須符合CCS的《散裝運輸液化氣體船舶構造與設備規范》。

（3）化學品船還須符合CCS的《散裝運輸危險化學品船舶構造與設備規范》。

本文主要論述貨船中水滅火系統中的消防泵選型。

1 水滅火系統消防泵設計

水滅火系統[2-3]根據船舶類型的不同而有不同的要求。水滅火系統除了用于撲滅火災外，還可以用于夏季為了防止陽光直射甲板而引起的油艙高溫進行噴淋甲板降溫，以及沖洗甲板、艙室和通道地板等。水滅火系統通常由消防泵、管系、閥件、消防水帶、消防水槍、消防栓以國際通岸接頭等組成，而消防泵的選型和布置則是水滅火系統中的重中之重。

消防泵的配置：1）所有船舶均要配置消防泵；2）壓載泵、艙底泵或總用泵等均可以兼做消防泵；3）消防泵的數量根據船級社規范和SOLAS公約，要求見表1。

表1 消防泵的數量

1.2 應急消防泵的配置

根據 SOLAS公約 Chapter II-2, Part C, Reg 10.2.2.3.1要求：“1 000總噸以下的客船和貨船，如果任何一個艙室失火時可能使所有消防泵失去作用，應配備1臺符合《消防安全系統規則》的應急消防泵作為替代設備，該泵的動力源和通海連接件位于主消防泵或其電源所在處所之外。”

1.3 規范對于貨船消防泵排量的要求

1.3.1 消防泵總排量

SOLAS公約及所有船級社規范對于消防泵總排量要求為

1.3.2 每臺消防泵的最小排量

貨船的消防泵總排量不必超過180 m3/h，但任何一臺消防泵的排量不能低于25 m3/h。

1.3.3 應急消防泵的排量

應急消防泵應為獨立的、由動力驅動和自給引水的泵，且驅動方式必須包括應急電源驅動。應急消防泵的排量計算公式為

式中：qVE為應急消防泵排量，m3/h，且最小排量不能小于25 m3/h。

以前GL規范對消防泵的排量計算與其他船級社有所不同，但現在的DNV GL基本采用的是DNV的規范，除非另有說明。

1.4 規范對于貨船消防泵排出壓力的要求

所有消防泵（包括應急消防泵）的排出壓力計算公式為

式中：PF為消防泵最小排出壓力，MPa；P1為消防栓出口維持壓力，MPa；P2為靜壓力，MPa，從消防泵出口至最遠消防栓的垂直距離；P3為消防管內壓力損失，MPa，從消防泵出口至最遠消防栓的距離。

各規范和船級社要求消防栓出口應維持的最小壓力P1如表2所示。

表2 消防栓出口應維持的最小壓力P1

2 應用案例

以某船廠建造的9 000 DWT水泥船為例，闡述如何吃透規范，為船廠省錢，將消防泵的布置最優化。

9 000 DWT貨船，入級LR。尾部機艙內采用了1臺艙底泵兼做消防泵，艏側推間布置了1臺消防泵同時兼做應急消防泵（帶應急電源驅動）。本船的規格書對于消防泵的數量和布置沒有要求，而船廠則根據規范進行了設計，在船舶的首尾各布置了1臺消防泵，并且將包括這2臺泵的艙底/壓載/消防系統原理圖進行了送審，也得到了LR審圖中心的認可。但船東認為艏側推間的消防泵為應急消防泵，根據規范要求，貨船還需要配置兩臺獨立的消防泵，所以機艙內缺少1臺消防泵，要求船廠增補1臺消防泵。并且船東和新加坡LR審圖中心聯系，LR審圖中心也郵件答復應該有2臺獨立的消防泵（圖3），現在船上消防泵的布置和排量均不滿足要求，并推翻了前期的圖紙認可。

圖3 LR審圖中心意見

做為船廠方，并不能接受船東和LR審圖中心的說法。首先根據LR規范和SOLAS公約，所有超過1 000總噸以上的貨船必須要配置2臺獨立的消防泵，如1.1中的說明。上述水泥船已經在機艙布置了1臺消防泵，在艏側推艙布置了1臺消防泵，也就是說，本船已經滿足了2臺獨立消防泵的配置。對于應急消防泵，如1.2中的說明，SOLAS規范也很明確地說明應急消防泵的配置只有在任何1個艙室失火時，可能使所有消防泵失去作用時才會配置應急消防泵。也就是說應急消防泵只有在2臺獨立消防泵因為艙室失火相互影響時才需要配置。但對于本船來說，2臺獨立的消防泵，1臺位于尾部機艙，供水來自于機艙海水箱，主電源供電，另外1臺位于艏側推艙，供水來自于艏部的應急海水箱，且此消防泵除了正常的主電源驅動外也配置了應急電源驅動，所以任何1個消防泵所在艙室的失火均不會影響另外1臺消防泵的運行。并且對于泵的排量也進行了計算，完全滿足規范要求，并送船東和 LR審圖中心核實，如圖4所示。

圖4 消防泵排量計算書

最終LR審圖中心和船東方均認可了船廠的說法：“The fire main system is considered together with the vessel’s Bilge& Ballast piping, the ‘Bilge/GS pump’is considered to satisfy the requirement for two independently driven fire pumps as required by Ch.II-2,Pt C, Reg, 10.2.2.2.2.”

“The current arrangement as attached is complying with the above statutory as well as relevant class requirement as stated in the associated DAD.”

3 結論

造船的基本原則要滿足所有生效的規范、公約以及掛旗國等要求，并滿足船舶建造規格書的要求，保證船舶的安全運行。但作為船廠方，既要保證滿足上述條約，又要保證船廠的利潤，所以充分吃透規范，合理合法造船，才是船廠生存之根本，船舶行業發展之基礎。不僅對于消防泵是如此，其他所有設備遵循這一規律，一味靠增加設備進行冗余設計并不是現代船舶的發展方向?？沾亓康妮p量化、燃油的經濟型、貨物重量的最大化越來越稱為很多船東考慮的重點。

[1]中國船舶工業總公司. 船舶設計實用手冊(輪機分冊)[M]. 北京: 國防工業出版社, 1999.

[2]IMO. SOLAS綜合文本[S]. 北京: 人民交通出版社,2014.

[3]LR. Lloyd’s Register Rules and Regulations [S]. 2014.