海洋工程生活區(qū)防火安全EFP-A規(guī)范研究

王彥亮

(招商局重工(江蘇)有限公司，江蘇 海門 226116)

0 引言

隨著海洋工程的發(fā)展，防火安全越來越受到重視，而如何提高海洋工程的防火安全性能，就成了研究的熱門課題。海洋工程生活區(qū)是工作人員進(jìn)行休息、餐飲、娛樂和衛(wèi)生等一系列生活活動的場所，并設(shè)置脫險撤離系統(tǒng)，供海洋工程遇險后能夠安全逃生。該區(qū)域是聚集人數(shù)最多的地方，同時也是緊急情況下安全避難的地方，因此，對海洋工程生活區(qū)的防火安全研究至關(guān)重要。為了提高海洋工程的防火安全性能，美國船級社最新頒發(fā)了《提高防火安全性能指南》[1](以下簡稱《EFP指南》)規(guī)范，其中EFP-A是生活區(qū)的防火安全要求。

目前，所有的海洋工程的防火安全都是基于國際海事組織2009年12月頒發(fā)實(shí)施的《海上移動鉆井平臺構(gòu)造和設(shè)備規(guī)則》(以下簡稱《IMO MODE CODE》)來設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)的。《IMO MODE CODE》以“單個處所”為單位，僅考慮單個處所和單個處所之間的防火和滅火，沒有將生活區(qū)作為一個整體區(qū)域來考慮，存在火災(zāi)在區(qū)域內(nèi)得不到有效控制的風(fēng)險。因此，為保障海上人命財產(chǎn)安全，對美國船級社頒布的EFP-A規(guī)范的研究很有必要。

在此背景下，本文以新一代浮動工廠型鉆井船為例，從防火、探火、滅火和脫險四個方面進(jìn)行分析研究，詳解EFP-A規(guī)范的具體要求，為后續(xù)新項(xiàng)目生活區(qū)的防火安全設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)提供了依據(jù)。

1 EFP介紹

《提高防火安全性能指南》(Guide For Enhanced Fire Protection Arrangement，EFP)實(shí)施目的是提高船舶與海洋工程的防火安全性能，保證海上人命和財產(chǎn)安全。該指南不再是以“單個處所”為單位的傳統(tǒng)防火劃分理念進(jìn)行保護(hù)，而是以“區(qū)域?yàn)閱挝弧边M(jìn)行劃分，并將全船(或海洋工程)劃分為生活區(qū)、機(jī)械區(qū)和貨艙區(qū)三個區(qū)域，更適合當(dāng)前區(qū)域化、模塊化和人員集中化的海洋工程的防火安全要求。

生活區(qū)需要適用《EFP指南》時，需要向船級社申請EFP-A的入級符號；若機(jī)械區(qū)需要適用《EFP指南》時，需要向船級社申請EFP-M的入級符號；若貨艙區(qū)需要適用《EFP指南》時，需要向船級社申請EFP-C的入級符號。

本文將研究闡述EFP-A對生活區(qū)的防火安全的要求。

2 EFP-A的規(guī)定和要求

EFP-A適用于下列船舶與海洋工程：海上營運(yùn)船舶；海上移動鉆井平臺；海上移動平臺；海上設(shè)施。海上營運(yùn)船舶包括各類貨船，如散貨船、礦砂船、液化氣船、油船和集裝箱船等，以及各類工程船，如挖泥船、起重船、半潛運(yùn)輸船、特種用途船和潛水支持船等。海上移動鉆井平臺，包括自升式鉆井平臺、半潛式鉆井平臺和水面式鉆井船等。本文以新一代浮動工廠型鉆井船為例從防火、探火、滅火和脫險四個方面研究EFP-A對海洋工程生活區(qū)防火安全的具體規(guī)定要求。

2.1 防火

(1)不燃材料的使用。作為防火安全的最低要求，在生活區(qū)內(nèi)使用的隔熱材料、天花板、襯板、風(fēng)擋和為了實(shí)用或藝術(shù)處理而用作某一處所內(nèi)部分隔的局部艙壁或甲板應(yīng)為不燃材料，并根據(jù)《國際耐火試驗(yàn)程序應(yīng)用規(guī)則》(以下簡稱《規(guī)則》)確定，其外露表面應(yīng)具有低播焰性，但冷藏室內(nèi)的艙壁和甲板可使用可燃材料。

(2)限制可燃材料的使用。在生活區(qū)內(nèi)的起居處所和服務(wù)處所內(nèi)表面上加裝的裝飾性材料，如貼面、嵌條、裝飾物及裝飾板可以為可燃材料，但應(yīng)限制其使用，并應(yīng)滿足下列要求：

①限制可燃材料的最大燃燒發(fā)熱值，不得超過45 MJ/m2；

②限制可燃材料的總體積，不得超過相當(dāng)于各圍壁和天花板襯板合計(jì)面積上厚2.5 mm裝飾板的體積；

③限制可燃材料，應(yīng)具有低播焰性。

(3)防止煙氣和毒氣產(chǎn)生。用于生活區(qū)內(nèi)部處所外露表面的油漆、清漆和其他飾面涂料應(yīng)不能產(chǎn)生過量的煙氣及毒性產(chǎn)物；生活區(qū)內(nèi)使用甲板基層敷料，應(yīng)采用在高溫下不致產(chǎn)生煙氣、毒性物質(zhì)或爆炸危險的認(rèn)可材料，根據(jù)《規(guī)則》確定。

(4)紡織品的使用要求如下：

①垂直吊掛的紡織品，應(yīng)具有阻燃性；

②床上用品應(yīng)取得低播焰證明和阻燃證書。

(5)梯道和走廊內(nèi)的家具的要求如下：

①生活區(qū)內(nèi)部梯道內(nèi)應(yīng)僅限放置座位、儲物柜和飲水機(jī)及制冰機(jī)家具，除此之外，不得放置任何家具或設(shè)備。放置在梯道內(nèi)的座位，在每層梯道內(nèi)其數(shù)量不應(yīng)超過6個；

②儲物柜應(yīng)用不燃材料制成；

③飲水機(jī)和制冰機(jī)應(yīng)與甲板或艙壁牢固固定。以上任何一種家具，其布置均不得阻礙逃生通道在發(fā)生危險時的應(yīng)急逃生；

④生活區(qū)的內(nèi)部所有作為逃生通道的走廊，不允許設(shè)置任何家具。

(6)限制火災(zāi)的傳播的要求如下：

①作為工業(yè)處所和控制站的處所，當(dāng)與生活區(qū)這些處所相鄰，或生活區(qū)內(nèi)部布置單個類似處所時，與之相鄰的艙壁和甲板的耐火等級均應(yīng)設(shè)置為“A-60”級。僅服務(wù)于生活區(qū)的空調(diào)機(jī)間以及為空調(diào)機(jī)間服務(wù)的服務(wù)性管隧、圍井等處所或類似處所與生活處所相鄰時，其相鄰的艙壁的耐火等級可以降低至“A-0”級；

②洗衣間、干衣間和類似處所的所有鋼圍壁的耐火等級應(yīng)至少為“A-0”級，且這些處所圍壁上的開口的耐火等級應(yīng)與鋼圍壁的耐火等級保持完整一致。這些處所風(fēng)道開口的耐火等級也至少應(yīng)為“A-0”級。這些處所服務(wù)應(yīng)設(shè)置專用獨(dú)立的風(fēng)道，且風(fēng)道上應(yīng)設(shè)有通道使人員進(jìn)入進(jìn)行清潔；

③所有甲板至少為“A-0”級；

④貫穿1層或以上的梯道和電梯，應(yīng)用“A-0”級圍壁和自閉門遮蔽保護(hù)；

⑤生活區(qū)內(nèi)的所有獨(dú)立壁板、襯板和天花，至少具有“B-15”的耐火等級；

⑥進(jìn)入居住艙室和公共區(qū)域的走廊艙壁上的門都應(yīng)為自閉門，也可以允許用背鉤，但在火災(zāi)時應(yīng)能自動釋放；

⑦所有自閉門應(yīng)具有“B-15”的耐火等級；

⑧生活區(qū)所有走廊內(nèi)的門應(yīng)為自閉門，且走廊內(nèi)自閉門間的距離不得超過20 m，以限制火災(zāi)和煙霧的蔓延。

2.2 探火

(1)在所有生活區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)置1套經(jīng)認(rèn)可的固定式自動探火和報警系統(tǒng)。自動探火和報警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、布置和安裝的要求如下：

①固定式自動探火和報警系統(tǒng)應(yīng)具有區(qū)域編址識別能力，系統(tǒng)應(yīng)布置成在回路中發(fā)生的任何故障將不會導(dǎo)致整個回路失效；

②在發(fā)生故障時能夠使系統(tǒng)恢復(fù)到最初的配置狀態(tài)；

③最先發(fā)出的火災(zāi)報警信號不會妨礙任何其他探測器發(fā)出另外的火災(zāi)報警信號；

④回路不得穿過同一處所2次。

(2)自動探火和報警系統(tǒng)電源要求：系統(tǒng)的供電源應(yīng)不少于2套，其中1套為應(yīng)急電源；應(yīng)由專用的獨(dú)立饋線來供給電力，這些饋線應(yīng)接至位于或臨近于探火系統(tǒng)配電板上的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。

(3)探測器類型的要求如下：

①除特殊要求外，探測器類型應(yīng)為感煙探測器，若感煙探測器效果不佳時可配合感溫探測器使用；

②廚房應(yīng)使用感溫探測器；

③感煙探測器應(yīng)為可尋址式，即能顯示其狀態(tài)和所在位置。當(dāng)探測器觸發(fā)時，能精確顯示其位置。

(4)火災(zāi)探測和報警系統(tǒng)電纜為耐火型電纜。

2.3 滅火

生活區(qū)域應(yīng)設(shè)置1套固定式消防水滅火系統(tǒng)，其他滅火系統(tǒng)應(yīng)禁止使用。固定式水滅火系統(tǒng)的供水布置應(yīng)采用增壓消防總管系統(tǒng)和非增壓消防總管系統(tǒng)這兩種方案的任一種。

(1)增壓消防總管系統(tǒng)，應(yīng)滿足下列要求：

①至少從內(nèi)部位置的任何消火栓上可立即噴出一股有效的水柱；

②并確保由1臺所要求的自動啟動的消防泵持續(xù)出水。

(2)非增壓消防總管系統(tǒng)，并配備輔助淡水消防軟管系統(tǒng)，其輔助淡水消防軟管系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求：

①應(yīng)始終保持淡水壓力，可立即使用；

②能在不低于0.3 MPa的壓力下，從液壓遙控噴嘴里噴出不少于10 min的水；

③半剛性軟管應(yīng)布置成至少從1個軟管噴出的水柱可噴射至生活區(qū)的任何一點(diǎn)；半剛性軟管的長度不應(yīng)超過20 mm，內(nèi)徑不超過19 mm。軟管配兩用噴嘴，即水霧/水柱型；

④在駕駛室和經(jīng)常有人值班的控制站設(shè)有低壓報警裝置，報警裝置應(yīng)為聲光報警；

⑤從駕駛室和經(jīng)常有人值班的控制站，應(yīng)能至少遙控啟動1臺主消防泵，并配備規(guī)定數(shù)量和壓力的閥門。

(3)生活區(qū)除配置固定式消防水滅火系統(tǒng)外，還應(yīng)設(shè)置其他輔助滅火設(shè)備，這些滅火設(shè)備包括消防栓及消防水帶、手提式滅火器和消防員裝備等。這些輔助滅火設(shè)備的要求如下：

①在進(jìn)入生活區(qū)的入口處，配備傳統(tǒng)的消防栓和消防軟管；

②在配備深煎鍋的廚房內(nèi)，應(yīng)配備2具F-II或K-II級的濕化學(xué)滅火器；

③至少配備4套消防員裝備，且每套呼吸器的儲氣量至少為1 800 L,至少能夠使用45 min；整套呼吸器的重量不超過12 kg；消防員裝備的存放應(yīng)彼此遠(yuǎn)離；消防員裝備的存放處所應(yīng)能從開敞甲板直接進(jìn)入；消防員裝備的存放處所應(yīng)用“A-0”耐火等級環(huán)圍保護(hù)。

2.4 脫險

面積超過30 m2或使用人數(shù)超過15人及以上的生活房間，應(yīng)設(shè)置有2個相互遠(yuǎn)離的逃口。主逃口上的門應(yīng)直接通往走廊或開敞甲板，并向外開啟。次逃口可以是下列幾種形式的任何一種：

①通過門直接通向走廊或開敞甲板，門應(yīng)向外開啟；

②通過門經(jīng)過1個單獨(dú)的房間，間接通向走廊或梯道。單獨(dú)的房間不應(yīng)包括廚房等房間；

③面積小于50 m2的房間，次逃口可以設(shè)置為窗，但應(yīng)具有合適的尺寸，并配備足夠的踏步。

3 EFP-A在海洋工程上的設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1 防火設(shè)計(jì)

(1)隔熱材料。船上生活區(qū)內(nèi)所有使用的保溫隔熱棉均采用礦物棉。該材料由礦物原料經(jīng)過高溫熔化后，噴吹制成或離心制取成蓬松短狀的纖維，具有不燃、無毒、憎水性高等特性，并且該礦物棉按照《國際耐火試驗(yàn)程序應(yīng)用規(guī)則》附件1第1部分的要求進(jìn)行試驗(yàn)。表1為礦物棉耐火試驗(yàn)結(jié)果列表。

(2)壁板和天花板。獨(dú)立圍壁板、襯板和天花板均采用預(yù)制復(fù)合巖棉板。該板材是由芯材為巖棉，面材為0.6 mm厚的鍍鋅鋼板上復(fù)貼PVC薄膜進(jìn)行膠粘加壓復(fù)合而成的，具有耐火性好，隔音效果好等特性。其耐火等級可達(dá)到“B-0/B-15”級。

(3)紡織品。船上所有的窗簾、床簾、床墊及其遮蓋物均采用了持有阻燃證書的產(chǎn)品。

(4)甲板基層敷料。根據(jù)耐火等級、使用區(qū)域和降噪要求等因素，不同區(qū)域不同處所的甲板基層敷料各有側(cè)重：干區(qū)采用了NQ-I型輕質(zhì)甲板基層敷料，濕區(qū)采用了NQH-I型輕質(zhì)耐火甲板基層敷料。這2種甲板基層敷料，在高溫下均不產(chǎn)生煙氣、毒性物質(zhì)或爆炸危險。

(5)艙壁和甲板的耐火等級如下：

①由于生活區(qū)面向鉆臺，且生活區(qū)后端部距離鉆臺中心為42 m，所以生活區(qū)后端壁及在距鉆臺中心45 m以內(nèi)的側(cè)端壁應(yīng)采用“A-60”級耐火等級分隔保護(hù)；

②生活區(qū)內(nèi)的每層甲板的耐火等級至少為“A-0”級；

③工作餐廳和電影院。為考慮工作期間的休息和餐飲的方便性，在毗鄰機(jī)械區(qū)域設(shè)置了1間工作餐廳。而電影院作為船上的悠閑娛樂場所，考慮到該區(qū)域經(jīng)常有人活動，噪聲較大，所以布置在與居住區(qū)和工作區(qū)的中間地帶，用于降低工作區(qū)對居住區(qū)的干擾影響。工作餐廳、電源院和通往這些場所的走廊作為生活區(qū)，與機(jī)械區(qū)相鄰的艙壁的耐火等級采用“A-60”級耐火等級分隔保護(hù)。工作餐廳和電影院的布置及艙壁耐火等級分隔見圖1；

④衣間與電影院毗鄰，其四周艙壁采用水密鋼圍壁結(jié)構(gòu)，并安裝復(fù)合巖棉板，滿足EFP-A要求的艙壁的耐火等級至少為“A-0”級的要求；

⑤生活區(qū)內(nèi)的所有獨(dú)立圍壁板、襯板和天花板均采用具有“B-15”耐火等級的復(fù)合巖棉板；

⑥由走廊進(jìn)入的艙室的所有A級和B級防火門均配備了自閉器。對于經(jīng)常有人出入處所的防火門，配備了電磁門吸，且能在發(fā)生火災(zāi)時自動釋放。自動釋放系統(tǒng)由應(yīng)急電源提供電源；

圖1 工作餐廳和電影院的布置及艙壁耐火等級分隔

⑦生活區(qū)內(nèi)的走廊內(nèi)至少每間隔20 m設(shè)置1扇“B-15”防火門，并配備自閉器，以滿足EFP-A的要求。

3.2 滅火設(shè)計(jì)

(1)消防水滅火系統(tǒng)采用“非增壓消防總管系統(tǒng)+輔助淡水消防軟管系統(tǒng)”設(shè)計(jì)，配備1臺由駕駛室和消防控制站遙控啟動的消防泵。壓載泵和艙底泵兼做消防泵，泵的容量能使所有消火栓維持在0.4 MPa的壓力。所有消火栓應(yīng)配備立即使用的消防軟管系統(tǒng)，消防軟管長度20 mm，內(nèi)徑19 mm。軟管配兩用噴嘴，即水霧/水柱型。立即使用的消防軟管系統(tǒng)見圖2。

圖2 消防軟管系統(tǒng)圖

(2)廚房內(nèi)配備深煎鍋。在進(jìn)入廚房的入口處和深煎鍋附近處分別配備1具F-II級的濕化學(xué)滅火器。整個廚房內(nèi)配備2具F-II級的濕化學(xué)滅火器。

(3)生活區(qū)內(nèi)配備4套消防員裝備，并且每套呼吸器的儲氣量至少為1 800 L,至少能夠使用45 min；整套呼吸器的重量不超過12 kg。消防員裝備3套放置在消防控制站、1套放置在駕駛室。消防控制站和駕駛室與周圍艙壁和甲板的耐火等級至少為“A-0”耐火等級；每個消防員裝備配備專用的存儲箱，以保證消防員裝備彼此隔離；消防控制站的布置能從開敞甲板直接進(jìn)入。

3.3 脫險設(shè)計(jì)

(1)生活區(qū)應(yīng)至少布置3條彼此遠(yuǎn)離的脫險通道，其中1條是直接通往室外開敞甲板的，剩余2條為室內(nèi)環(huán)圍梯道，并且環(huán)圍梯道用“A-0”耐火等級環(huán)圍保護(hù)。走廊的凈寬為1 200 mm，脫險通道上的門的寬度為800 mm。

(2)面積超過30 m2或使用人數(shù)超過15人及以上的公共房間，如餐廳、電影院、會議室和健身房等，均應(yīng)設(shè)置了2個相互遠(yuǎn)離的門。門可以直接通往走廊或開敞甲板，并向外開啟。

4 結(jié)論

本文對EFP-A規(guī)范從防火、探火、滅火和脫險4個方面進(jìn)行了研究，并與《IMO MODU CODE》相對應(yīng)的要求進(jìn)行了對比分析，得到以下結(jié)論：

(1)防火方面。在不燃材料的使用、可燃材料的限制使用和防止甲板基層敷料產(chǎn)生毒氣和煙氣的要求方面，EFP-A保持了《IMO MODU CODE》的要求，但增加了對紡織品的阻燃和低播焰要求。對于生活區(qū)與機(jī)械處所相鄰艙壁的耐火完整性，EFP-A的要求高于《IMO MODU CODE》，提高至“A-60”級，以保障機(jī)械處所發(fā)生火災(zāi)時，生活區(qū)內(nèi)的表面溫度在60 min內(nèi)較原始溫度升高不超過140 ℃，比《IMO MODU CODE》規(guī)定的“A-0”級，整整延長了60 min的反應(yīng)或報警時間。對于生活區(qū)和洗衣間相鄰艙壁的耐火等級，EFP-A要求較《IMO MODE CODE》，由“B-0”級提高至“A-0”級。對于生活區(qū)內(nèi)所有甲板的耐火等級，EFP-A均要求了最低為“A-0”級，不再是《IMO MODE CODE》要求的“鋼質(zhì)或等效材料，但不要求為“A”級標(biāo)準(zhǔn)”。對于生活區(qū)內(nèi)的獨(dú)立圍壁板、襯板和天花板的耐火等級，EFP-A較《IMO MODE CODE》，由“B-0”級提高至“B-15”級。為防止脫險時，整個走廊被火焰或煙氣覆蓋，EFP-A對生活區(qū)走廊長度規(guī)定了不超過20 m的要求，以保障一段走廊被火焰或煙氣覆蓋時，剩余走廊能保證人員安全逃生，而《IMO MODE CODE》則沒有對走廊長度做出限制。生活區(qū)整體的耐火等級得到了全面的提高。

(2)探火方面：固定式自動探火和報警系統(tǒng)、系統(tǒng)的電源要求、探測器類型的要求和電纜類型的要求，EFP-A與《IMO MODE CODE》的要求相同。

(3)滅火方面：EFP-A規(guī)定生活區(qū)內(nèi)的消防軟管能夠立即使用，在發(fā)生火災(zāi)時，能盡可能立即滅火；而根據(jù)《IMO MODE CODE》規(guī)定，生活區(qū)內(nèi)部可以使用傳統(tǒng)的需要連接的消防水帶。在配備深煎鍋的廚房內(nèi)，EFP-A規(guī)定較《IMO MODE CODE》增加了1具F-II或K-II級的濕化學(xué)滅火器。對于消防員裝備的配備數(shù)量，EFP-A規(guī)定至少要配備4具，比《IMO MODE CODE》的規(guī)定多2具。對于消防員裝備呼吸器的儲氣量，EFP-A規(guī)定較《IMO MODE CODE》由1 200 L提升至1 800 L，其使用時間也由30 min提升至45 min；對消防員裝備存放處所的防火保護(hù)，EFP-A規(guī)定至少用“A-0”級環(huán)圍進(jìn)行保護(hù)，且其布置應(yīng)能從開敞甲板直接進(jìn)入，而《IMO MODE CODE》沒有規(guī)定。

(4)脫險方面。EFP-A規(guī)定對面積超過30 m2或使用人數(shù)超過15人及以上處所應(yīng)設(shè)置有2個相互遠(yuǎn)離的逃口，但《IMO MODE CODE》沒有做出明確規(guī)定。