貨船船舶火警系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

高曉遠(yuǎn)

(廣船國際技術(shù)中心)

0 前言

根據(jù)國際海事組織《國際海上人命安全公約》（SOLAS公約）第II-2章C部分的要求，為了保證遠(yuǎn)洋貨船的安全行駛，均應(yīng)設(shè)有固定式探火和失火報(bào)警系統(tǒng)。我司所建造的所有船舶都配備自動探測火災(zāi)和報(bào)警的火警系統(tǒng)。根據(jù)這些年在船舶設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)，簡述一下在設(shè)計(jì)火警系統(tǒng)時(shí)需要注意的問題，供大家參考。

1 系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)概述

船舶機(jī)器處所的火警系統(tǒng)，其系統(tǒng)設(shè)計(jì)和探測器的布置應(yīng)能在機(jī)器任何正常工作狀況和可能環(huán)境溫度范圍內(nèi)所發(fā)生的通風(fēng)變化下，迅速地探出火災(zāi)征兆，并應(yīng)能在足夠地點(diǎn)發(fā)出視聽報(bào)警信號，且這兩種信號應(yīng)不同于任何其它非火警系統(tǒng)的信號，以確保駕駛和負(fù)責(zé)的輪機(jī)員聽到和看到該報(bào)警信號。對起居和服務(wù)處所及控制站應(yīng)依據(jù)IC或IIC或IIIC法采用保護(hù)，對火警系統(tǒng)的要求如下：

（1）IC法/IIC法，應(yīng)安裝和布置一個(gè)火警系統(tǒng)，以探測起居處所的所有走廊、梯道和脫險(xiǎn)通道內(nèi)的煙霧。具體說就是簡略版的火警系統(tǒng)，居住艙室等艙室內(nèi)不需要布置探測器。

（2）IIIC法，應(yīng)安裝和布置一個(gè)火警系統(tǒng)，以探測所有起居處所和服務(wù)處所內(nèi)的火災(zāi)，以及各起居處所內(nèi)所有的走廊、梯道和脫險(xiǎn)通道內(nèi)的煙霧，但空艙、衛(wèi)生處所基本上沒有失火危險(xiǎn)的處所除外。相比而言，這是全面版的火警系統(tǒng)，每個(gè)艙室都需要布置探測器。

1.2 系統(tǒng)配置

火警系統(tǒng)一般設(shè)有報(bào)警控制板、火警復(fù)示器、感煙探測器、感溫探測器、火焰探測器、定時(shí)器、手動按鈕等。報(bào)警控制板一般設(shè)置在駕駛室或消防控制站或其他易于到達(dá)而不會因機(jī)器處所失火而引起指示器失效的場所。火警復(fù)示器一般設(shè)置在消防控制站和集控室等。感煙探測器適用于火災(zāi)初期有陰燃階段，煙多量少的處所，一般用于機(jī)器處所、儲藏室、船員艙室、梯道和走廊等處，有效范圍直徑為11米。感溫探測器適用于火災(zāi)發(fā)展迅速，熱量大的處所，一般用于洗衣間、吸煙室、娛樂室、會議室、廚房等處，有效范圍直徑為9米。火焰探測器一般用于機(jī)艙主機(jī)頂上，主要作為感煙和感溫探測器的補(bǔ)充。定時(shí)器一般設(shè)置在機(jī)修間入口處，作為工作人員在機(jī)修間操作時(shí)關(guān)閉火警探測器的探測功能使用。手動按鈕適用于人員發(fā)現(xiàn)火險(xiǎn)時(shí)，手動按下報(bào)警，一般設(shè)置在走道、廚房、舵機(jī)艙及機(jī)艙棚等出口和機(jī)艙入口等處。

1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

火警系統(tǒng)由主電源和應(yīng)急電源兩路供電，系統(tǒng)控制柜內(nèi)自帶一套蓄電池。當(dāng)主電源失效時(shí)，火警系統(tǒng)應(yīng)通過獨(dú)立的饋電線由應(yīng)急電源供電，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

火警系統(tǒng)應(yīng)能在報(bào)警中心有聲光報(bào)警信號，且應(yīng)區(qū)別于一般的火災(zāi)報(bào)警信號。除了在報(bào)警中心操作外，火警系統(tǒng)有兩種觸發(fā)方式，一種是探測器觸發(fā)，一種是手動按鈕觸發(fā)。兩者的區(qū)別是，探測器觸發(fā)，若2min內(nèi)無人應(yīng)答，則通過廣播系統(tǒng)向全船發(fā)出火警報(bào)警聲響。手動按鈕觸發(fā)，報(bào)警會立即觸發(fā)廣播系統(tǒng)向全船發(fā)出火警報(bào)警聲響。火警報(bào)警系統(tǒng)的自身報(bào)警聲音是連續(xù)的長音，并且聲音的頻率應(yīng)不同于CO2系統(tǒng)報(bào)警連續(xù)音的頻率。因此，該系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有火災(zāi)自動報(bào)警、故障連續(xù)自動檢測及手動自檢功能。

火警系統(tǒng)除了與通用報(bào)警系統(tǒng)有接口，一般還與報(bào)警燈柱、VDR、延伸報(bào)警板等有接口，此信號都是直接觸發(fā)，沒有延時(shí)要求。一般到延伸報(bào)警板是用有源信號，到報(bào)警燈柱、通用報(bào)警系統(tǒng)都是無源觸點(diǎn)信號，而到VDR則是無源觸點(diǎn)信號或者用串行接口（如RS485）。目前，VDR一般都選用串行接口，因?yàn)榇薪涌诳梢园烟綔y器的具體位置信息全部儲存到VDR中，所以在簽訂技術(shù)協(xié)議的時(shí)候需向廠家明確提出。在設(shè)計(jì)時(shí)還要注意火警信號在延伸報(bào)警板上需要獨(dú)立顯示。

表1 區(qū)域?qū)ぶ沸蛨?bào)警位置表

圖1 區(qū)域?qū)ぶ沸?5000DWT原油/成品油船實(shí)例

火警系統(tǒng)應(yīng)采用船用耐火電纜，但是在同一防火區(qū)域的探測器等之間可采用普通船用阻燃電纜。為了避免因現(xiàn)場修改而造成不必要的失誤，建議火警系統(tǒng)全都采用了耐火電纜。電纜的布置應(yīng)避開廚房、A類機(jī)器處所和其他具有高度失火危險(xiǎn)的封閉處所，為此處所服務(wù)的電纜除外。

1.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例

火警系統(tǒng)一般分為兩種，一種是區(qū)域?qū)ぶ沸停步蟹堑刂肥剑涣硪环N是可尋址型，也叫地址式。

1.4.1 區(qū)域?qū)ぶ沸?/p>

區(qū)域?qū)ぶ沸停ǚ堑刂肥剑┦窃谙到y(tǒng)中劃分了區(qū)域，每個(gè)區(qū)域是一路，探測到火災(zāi)情況僅能反映出某個(gè)區(qū)域出現(xiàn)火情，并不能準(zhǔn)確指示火災(zāi)的具體位置。因此，在設(shè)計(jì)之初需要對區(qū)域劃分進(jìn)行詳細(xì)評估，根據(jù)區(qū)域的大小，功能等進(jìn)行劃分，以便容易快速找準(zhǔn)火災(zāi)地點(diǎn)。區(qū)域?qū)ぶ沸偷膬?yōu)點(diǎn)是不需要對火警探測器進(jìn)行地址編碼，成本低，調(diào)試方便；缺點(diǎn)是每一路所服務(wù)的區(qū)域和甲板比較受限制，并且不能明確指示出區(qū)域內(nèi)具體位置失火，且每一路探測器并不是構(gòu)成回路，當(dāng)線路出現(xiàn)斷路時(shí)，斷路線路后面的設(shè)備則會受到影響。因此，區(qū)域?qū)ぶ沸拖到y(tǒng)不適用于客船。

以我司建造的55000DWT原油/成品油船為例，火警系統(tǒng)選用區(qū)域?qū)ぶ沸停卜譃?5個(gè)尋址區(qū)域，具體分區(qū)見表1。

1.4.2 可尋址型

可尋址型（地址式）的系統(tǒng)是一個(gè)冗余系統(tǒng)，每個(gè)探測器和手動按鈕都有唯一的地址碼，并且最新的產(chǎn)品每個(gè)探測器和手動按鈕都帶有短路隔離單元，每一路都設(shè)計(jì)成回路，兩端都連接著主單元。因此，每一回路的探測器等發(fā)生諸如斷路、短路等故障和從探測器基座中拿走探測器以及在各級絕緣的探測回路中的接地故障，均不應(yīng)影響該回路的正常工作。設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的是每個(gè)回路不能多次進(jìn)入同一個(gè)區(qū)域，這就需要設(shè)計(jì)回路時(shí)結(jié)合總布置圖合理安排連接探測器的順序，避免重復(fù)穿越同一區(qū)域。另外，在設(shè)計(jì)過程中需要整理一份回路設(shè)備清單給船東確認(rèn)，清單內(nèi)容示例見表2。調(diào)試時(shí)，工程師則根據(jù)該表對系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)和設(shè)置具體的位置，當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)系統(tǒng)便能顯示出確切的報(bào)警位置，從而能夠方便迅速的找到失火地點(diǎn)。

表2 回路設(shè)備清單

圖2 可尋址型49999DWT(F)化學(xué)品/成品油輪實(shí)例

可尋址型系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單，每個(gè)回路探測器的數(shù)量和覆蓋的甲板層數(shù)可以更多，能夠更加精確火災(zāi)事故地點(diǎn)，缺點(diǎn)是價(jià)格高。

可尋址型的系統(tǒng)還可以與機(jī)艙水霧系統(tǒng)組合設(shè)計(jì)，即將火警系統(tǒng)探測器的信號作為機(jī)艙水霧系統(tǒng)釋放信號，這樣可以減少現(xiàn)場探測器的布置，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)備布置等。但需要注意的是，火警系統(tǒng)需要根據(jù)機(jī)艙水霧系統(tǒng)的分區(qū)增加相應(yīng)的煙霧和火焰探測器，設(shè)計(jì)訂貨時(shí)需要將機(jī)艙水霧系統(tǒng)的分區(qū)要求提交給火警系統(tǒng)供應(yīng)商，確定好相應(yīng)的接口通道。

2 船級社和特殊規(guī)范的要求

在設(shè)計(jì)火警系統(tǒng)時(shí)，除了考慮最基本的SOLAS和FSS要求外，還應(yīng)該滿足針對規(guī)格書中要求的個(gè)別規(guī)范、船級社和掛旗國的特殊要求。如CCS和LR要求到報(bào)警燈柱的火警信號需要延時(shí)；如果規(guī)格書中要求滿足EXXONMOBIL的MUST和STRONGLY的要求，則需要在所有住艙和公共場所都需要配置火警探測器。

3 結(jié)束語

作為設(shè)計(jì)人員，在接手一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，首要任務(wù)就是要認(rèn)真消化技術(shù)規(guī)格書和與本船相關(guān)規(guī)范和掛旗國的要求，只有了解清楚相關(guān)要求才能完整地設(shè)計(jì)出符合船東需求和滿足規(guī)范、要求的圖紙。