船舶直升機甲板泡沫滅火系統設計

周 榕

（中國艦船研究設計中心，武漢430064）

分析船舶的直升機甲板可能發生火災的成因，主要是由于航空煤油發生泄漏或直升機著艦發生事故而引發火災。由于水滅火只能用于撲滅諸如木柴、棉花、衣物、煤炭等引起的火災，即甲類或普通類火，無法撲滅由航空煤油引起的乙類或油類火。而水成膜泡沫由于具有良好的流動及覆蓋等特性，可以快速降低油面溫度和隔絕空氣，撲滅油火及有機物火災，因此直升機甲板消防可以采用水成膜泡沫滅火方式，考慮干粉撲滅油火快速的特性，如果聯合使用，則效果更佳。

1 水成膜泡沫滅火劑特性

眾所周知，泡沫滅火劑是撲滅乙類火災的常用而有效的手段。現有的泡沫滅火劑已發展成為多品種的系列產品。然而對于直升機甲板泡沫所需求的低倍數泡沫滅火劑而言，無論是蛋白型泡沫還是合成型泡沫，其發展方向都是向水成膜泡沫的方向發展。大量的試驗表明，對于油類燃料，成膜型泡沫滅火劑的滅火效率比蛋白，氟蛋白泡沫或其它合成型泡沫滅火劑都高。不僅如此，當火災撲滅后，如果泡沫層受到攪動或局部破壞后，在裸露的燃料表面上仍然會形成一層水膜并可保持一定時間，各種有效的封閉作用導致了成膜型泡沫具有良好的抗復燃能力。

我國研制的水成膜型泡沫滅火劑，其各項技術性能指標已完全達到國外同類產品的先進水平，有效期可達8年左右，為直升機甲板滅火系統提供了充足的后備支援。

2 水成膜泡沫滅火系統的種類

目前常用的泡沫滅火系統，按泡沫液與水混合輸送方式，可分成下列幾種。

2.1 環泵式比例混合輸送流程

將比例混合器接在水泵進口和出口之間的環路管道上，利用水流噴射產生的負壓將泡沫液按比例吸入，形成的混合液送到泡沫產生器發泡，泡沫液的吸入量可用泡沫調節閥來調節，見圖1。

2.2 泵吸入式比例混合輸送流程

利用水泵將泡沫液經比例混合器吸入并經水泵攪拌混合后，輸送到泡沫產生器，泡沫液吸入量可用調節閥加以調節，見圖2。

圖1 環泵式比例混合流程

圖2 泵吸入式比例混合流程

2.3 正壓比例混合輸送流程

將泡沫液儲存罐及比例混合器都設置在水泵出口的壓力管道上，壓力水進入儲罐，靠水壓將泡沫液壓入比例混合器的低壓區，同時又利用比例混合器的噴射作用所形成負壓吸入泡沫液并進行混合。此流程對于中小型泡沫滅火系統比較適用；由于儲罐可根據需要接近被保護部位，所以可以縮短輸送管道，對于抗溶性泡沫滅火系統尤為合適，見圖3。

圖3 正壓式比例混合流程

2.4 泡沫泵壓入式比例混合輸送流程

通過專用的泡沫液泵將泡沫液壓入比例混合器，混合后再輸送到泡沫產生器，它適用于大型自動泡沫滅火系統，見圖4、5。

圖4 泡沫泵壓入式比例混合流程Ⅰ

圖5 泡沫泵壓入式比例混合液程Ⅱ

2.5 水輪驅動式比例混合輸送流程

在水泵出口管道上安裝了一臺水輪機以及由它驅動的泡沫液泵。當壓力水流經水輪機時，即可由它帶動泡沫液泵也同時工作，將泡沫液按比例壓入水輪機出口水流中進行混合，然后輸送到泡沫產生器，見圖6。

圖6 水輪驅動比例混合流程

從上述各流程圖中可以看出，其煩、簡程度各不相同，在設計直升機甲板泡沫滅火系統時，可以利用船上現有的水消防系統來供水，并結合船舶布置的實際情況來選擇不同的水成膜泡沫滅火系統流程，既可以設計成自動控制方式，也可以設計成手動控制方式，目標是達到最佳的滅火效果，既經濟又合理。

3 設計要點

3.1 水成膜泡沫液的技術參數

1）混合比為3%或6%。

2）發泡倍數應不大于12∶1。

3）25%的析液時間應不小于3min。

4）滅火時間應不大于30s。

5）回燃時間應不大于5min。

6）被保護甲板每平方米面積能提供不小于6.5L／min泡沫滅火劑的噴灑速率。

3.2 計算公式

式中：Q——為泡沫滅火劑量；

Q1——泡沫混合液量；

n——噴灑速率；

t——連續滅火時間；

S——直升機甲板面積；

k——混合比。

考慮到儲存罐內的死角，所以在考慮Q時，一般要留有10%的余量或更多。

4 結束語

水成膜泡沫滅火系統對直升機甲板能夠起到很好的消防保護作用。值得注意的是根據工作水是海水還是淡水以及船舶不同的工作區域要選擇不同的水成膜泡沫滅火劑，對于直升機甲板泡沫滅火系統而言，可以大大降低成本。泡沫滅火劑的噴灑，在保證噴灑速率的前提下，既可以用槍也可以用炮；還可以用水幕系統的噴頭，無論用哪種，都必須保證泡沫液可以到達直升機甲板的最遠處并覆蓋整個甲板面。

［1］GJB14.1A-89.艦船輪機規范——水面艦船［S］.北京：國防科工委軍標出版發行部，1990.

［2］GJB4000-2000.艦船通用［S］.北京：總裝備部軍標出版發行部，2000.

［3］中國船級社.鋼質海船入級與建造規范［S］.北京：人民交通出版社，2001.