周 榕
(中國艦船研究設計中心,湖北武漢 430064)
船舶就像一座浮動的賓館,有住艙、廚房、餐廳、鍋爐、各類電器設備等,這些設施及其使用人員,構成了如同陸地一樣的潛在火災因素,甚至比陸地上還要危險。針對船上的火災危險源和火災場景,除了要設計正確、有效的消防系統以外,還要有與之對應的消防預案,從而可以指導船員迅速控制或撲滅初期火災,減少損失和傷亡。撲滅船舶火災比建筑火災要復雜困難得多,因此了解船舶火災的特點,制定有效的撲救措施,已成為消防部門的一項重要任務。
船舶火災一般具有蔓延速度快、容易發生爆炸、能見度低等特點。鑒于上述原因,船舶火災必須引起高度的重視。
基本原理包括火災的組成要素、火災的分類、撲滅火災的基本原理以及所使用的各類滅火劑。
任何一場火災都必須具備3個要素:可燃物、足夠高的溫度和充足的氧氣供應,即所謂的“燃燒三角形”關系。一般可以通過消除三角形中任一要素來實現火災的控制和撲滅。
根據所涉及的可燃物的不同性質,火災可以分為4類,即“A類”、“B類”、“C類”、“D類”。火災分類的確定有著重要的意義,因為這決定了撲滅火災的方式。
“A類”火災是指諸如木材、衣料織物、紙張、室內裝潢和同類材料等普通物品所引發的火災。“A類”火災通常用水采用高速或低速噴霧或穩定水流來撲滅。
“B類”火災是指在諸如汽油、噴射燃料、柴油、稀釋劑、油漆、溶劑、潤滑油及油脂等易燃液體表面上的汽化物空氣混合物所引發的火災。“B類”火災的撲滅通常采用水成膜泡沫 (AFFF)滅火劑,CO2或1211、1301鹵代烷滅火劑或碳酸鉀(RKP)干粉化學滅火劑。
“C類”火災是指由電氣設備所引發的火災。“C類”火災的撲滅通常采用非導電滅火劑如1211、1301鹵代烷滅火劑或碳酸鉀 (RKP)或CO2或干粉化學滅火劑等。
“D類”火災是指由如鎂、鈦和鈉等金屬所引發的火災。對于“D類”火災如有可能一般應將燃燒的金屬拋棄至船外。大多數的“D類”火災也可以靠大量的水使燃燒的金屬冷卻,使其燃燒溫度降下來再撲滅。對于鎂金屬引發的火災可以用大量的干砂來悶滅。
一般而言,通過消除燃燒3要素中任一要素或減緩燃燒的速度就可以滅火。下面簡要介紹在船上需要使用的幾種滅火劑的滅火原理。
1)水的滅火原理。
水主要是具有以下幾種作用來滅火:①冷卻;②稀釋空氣中的氧含量;③稀釋水溶性可燃、易燃液體;④水沖擊;⑤乳化可燃液體。
2)水成膜泡沫滅火劑滅火原理。
由于泡沫的密度遠遠小于一般可燃易燃液體的密度,所以可以漂浮在液體表面,形成一個泡沫覆蓋層。一方面由于泡沫導熱性能低、可以阻止熱量的傳導;泡沫里含水分,對著火表面也能起到冷卻作用,并抑制可燃、易燃液體的蒸發速度。另一方面,泡沫與泡沫之間的粘合力可阻止易燃液體的蒸汽穿過去,當泡沫把液面全部覆蓋以后,即形成空氣隔絕層,從而起到滅火的作用。
3)氣體滅火原理。
目前船上氣體滅火系統一般采用的滅火劑為CO2或鹵代烷滅火劑。
(1)CO2滅火原理。CO2氣體密度大于空氣,一經從貯存瓶中噴出即在火場下沉罩住燃燒物的表面,使燃燒物與空氣隔絕,同時也沖淡了艙室中的氧氣含量,另外,對空氣的大量吸熱會顯著降低火場溫度,從而破壞了燃燒的條件。當CO2在空氣中的濃度達到30%~35%時,絕大多數的燃燒都會熄滅。
(2)鹵代烷滅火劑滅火原理。鹵代烷滅火劑是借其在火焰的高熱中分解的Br、Cl等活性游離基參與燃燒過程中的化學反應,奪取燃燒中的氧和氫氧游離基 (即消除維持燃燒所必需的活性游離基H和OH),形成穩定的基團 (分子),如H2O、CO2及活性較低的游離基R,從而使燃燒過程中的化學連鎖反應的鏈傳遞中斷而促使燃燒中止,也就是鹵代烷滅火劑對物質燃燒的化學反應起負催化作用,從而滅火。
1)船員應熟讀本船防火控制圖。
2)船員應熟練掌握全船消防系統及設備的使用方法和船員級的維修方法。
3)對消防系統應進行定期檢查和維護保養,使得系統及設備始終處于可以即刻使用的完好狀態,對已過期失效的滅火介質要予以定期更換。
4)對容易產生火災的部位及設備要予以重點關注,貫徹“以防為主”的消防思想,把隱患消除在萌芽狀態。
5)船員在進行消防作業時,還要注意自身的防護,穿戴好消防員裝備,以減少對人員的損傷。
6)船員在進行滅火前要充分了解火災種類,針對性的使用合適的滅火介質滅火。
1)控制可燃物質,尤其對于機艙等容易出現燃油泄漏的地方要注意處理,確保無可燃物。
2)通風控制,在失火后除需要迅速切斷可燃物質外,另一重要措施是需要迅速切斷空氣供應。
3)熱源控制,像機艙這樣容易產生高溫的部位,不允許出現引起火災的高溫裸露熱壁。
由于船舶面積有限,配置的滅火系統也有限,尤其船在海上航行時,無法及時補充滅火介質,所以必須正確施放滅火劑,才能達到及時撲滅火勢、控制蔓延的目的,以下為幾種消防滅火方法。
1)滅火。
(1)噴射水流。水槍手應把水流噴射到火焰根部,即把水流噴射到燃燒物體上,不要噴射到火焰上;在看不見的情況下,不要盲目噴水;要根據火場情況,及時變換水槍射流。
(2)噴射泡沫。對于地面液體火災,從近開始,左右兩側同時噴射,逐步向遠處推進。
(3)噴射干粉。對準燃燒物體的火焰根部平行噴射。左右擺動,由近及遠,快速推進。
(4)噴射氣體。對于手提式氣體滅火器,保持直立位置,不可以水平或顛倒使用。對準火焰根部,由近及遠滅火,快速推進,要防止火焰復燃,零星小火可以采用點射。在使用氣體滅火時,一定注意對人體的保護,以免中毒或窒息。
2)冷卻。
通常用水流對燃燒物體進行冷卻。為充分發揮水流的冷卻作用,應將水流射到燃燒物體上。被冷卻的燃燒物體表面積較大時,水槍要左右搖擺,使水流均勻散布,避免出現冷卻空白。
3)掩護。
在火場輻射熱很強烈時,可以用霧狀回流掩護滅火人員進攻及人員疏散,在特殊情況下,可采用數支水槍依次交替掩護,對于船上動力艙部位,也可以啟動梯口噴淋系統,人員撤離完后要將噴淋系統關閉。
4.3.1 撲滅機艙、電站火災
1)機艙、電站底部起火。
(1)初期階段。機艙、電站某個部位剛開始燃燒時,面積不大,消防人員可以順機艙、電站底部,用手提式滅火器滅火。
(2)發展階段。如果整個機艙或電站底部一片火海,火勢開始向機艙上方蔓延時,關閉通風設施及鍋爐,盡快在水簾保護下撤出人員,人員撤離后,關閉梯口噴淋,進行封艙氣體滅火,如火災還沒撲滅,則可在滅火站進行第2次封艙滅火。
2)機艙、電站中或上部起火。
(1)初期階段。對于初期局部火災,可以使用手提式滅火器進行滅火。
(2)發展階段。當火勢無法控制并向下蔓延時,隔絕空氣,盡快在水簾保護下撤出人員,人員撤離后,關閉梯口噴淋,進行封艙氣體滅火,如火災還沒撲滅,則可在滅火站進行第2次封艙滅火。
3)撲滅機艙、電站火災時注意事項。
(1)機艙初期火災。迅速切斷油路,關閉油柜。當油柜上有破口時,要立即封堵,一時無法封堵時,也要設法阻止漏油向四處噴射,防止火勢擴大。
(2)緊急撤離。火勢無法控制需要撤離時,火場內煙霧較大,可在梯口噴水系統的幫助下撤離。
4.3.2 直升機甲板消防
當直升機甲板發生飛機燃油火災時,可先用手推車式干粉滅火器滅火,然后啟動甲板上的水成膜泡沫滅火設備或系統進行滅火,以防2次復燃。
4.3.3 彈藥艙消防
一般彈藥艙內裝有噴水及浸水系統,當艙內發生電線短路或漏油小火時,可以使用其內的手提式滅火器進行滅火,但當本艙內溫度出現異常升高,經人工確認有危險時,可以啟動噴水和浸水系統消防降溫,但當出現水高位報警后,則必須停止噴水和浸水。如果不是本艙發生火災,而是周圍相鄰艙室發生火災時,則可以只啟動艙壁噴水系統。
4.3.4 一般艙室消防
對于一般住艙、工作艙及機電設備艙可以根據火災類型就近使用手提式滅火器,而對于設置有固定式氣體滅火系統的機電艙室,發生大火時,在人員撤離后可以啟動氣體滅火系統,同時關閉相應部位的空調通風設備。
4.3.5 廚房消防
平時注意廚房整潔,及時清理油污。當發生火災時,迅速切斷爐灶供油管路,鍋內小火可蓋上鍋蓋,也可使用手提式滅火器直接向油鍋噴灑,但不要將油沖出鍋外,以免擴大蔓延。火較大時,可根據情況使用手提式水成膜泡沫滅火器或CO2滅火器或干粉滅火器等,使用CO2滅火器時不得密閉,以免人員窒息,除非消防員帶好自給式呼吸器。
4.3.6 配電板等電器消防
配電板等電器著火后,要立即檢查電源切斷情況,并用手提式氣體滅火器滅火,這樣不留痕跡,不會損壞電器,也可以用干粉滅火器滅火,但會留下殘渣,損壞電器。
由于火災情況復雜,現場指揮人員要根據實際情況,貫徹“先控制,后消滅”的原則,制定切實可行的消防措施。同時在實施滅火手段時,氣體滅火對人員的傷害,使用水消防時,一定要結合排疏水系統使用的情況進行,當監控系統發出水高位警報時,要及時停止水消防,以免出現船翻或下沉的危險情況。
[1]中國船級社.鋼質海船入級與建造規范 [M].北京:人民交通出版社,2001.
[2]簡明學,等.現代船舶消防[M].廣西:廣西科學技術出版社,1992.