機艙局部水霧系統要求及安裝注意事項

關松

摘 要：根據IMO制定消防規則，凡A類機器處容積超過500立方米、總噸2000以上的船舶必須安裝機艙固定式水基局部消防系統，用于保護船舶主推進及發電所用的內燃機、鍋爐燃燒器、焚燒爐和加熱燃油的分油機。文章介紹IMO規范對船舶機艙固定式局部水基消防的要求，總結匯總機艙水霧滅火原理及相關要求，分析探討在水霧系統安裝過程中需注意事項及施工要領。

關鍵詞：局部水基；阻隔熱輻射；熱浸潤；乳化

1 水霧系統原理及要求

1.1 水霧滅火原理

水霧系統以水為滅火介質（通常為淡水），采用特殊的水霧噴嘴在系統動力站提供水壓的條件下釋放細水霧對設備保護區域進行滅火或保護設備的滅火系統。細水霧顆粒直徑小，霧化后表面迅速增大，在高溫火焰作用進一步汽化，吸取火場環境的熱量，并降低空氣含氧量，達到迅速滅火的目的。其滅火原理可歸納如下：

高效吸熱：壓力水在經噴嘴特殊結構分流和撞擊下迅速霧化，細水霧顆粒直徑在1000μ以下，噴灑擴散后在高溫火焰作用下由小顆粒升華汽化，在這一過程吸取火場環境中大量熱量，按100℃水的蒸發潛熱為2257kj/kg計，每只噴嘴噴出的水霧能吸收的熱功率約為300kW。

窒息：細水霧噴入火場后，汽霧化后表面迅速增大約1700倍，能將火場內的空氣迅速排除，降低火場內空氣含量和含氧量，并且能夠阻擋空氣的進一步進入火場達到窒息、熄滅火滅的目的。

阻隔熱輻射：細水霧噴入火場汽化后體積增大，霧化汽化的水霧能迅速將設備或火焰和燃燒物包圍籠罩住，達到抑制熱輻射和阻隔物品燃燒，防止火焰蔓延至周范的效果。

浸潤：水霧噴灑到設備和燃燒物體表面后，能有效的降低物體表面溫度，且不停地浸潤沖刷撞擊表面，阻止物體表面再次發生燃燒，從而達到滅火和蔓延的目的。

乳化：水霧噴灑到物體表面后，能對可燃液體表面形成保護層，降低液體表面蒸發，撞擊液體表面開成乳化層，隔斷可燃液體和火焰，起到阻燃的作用。

1.2 規范要求

對于2002年7月1日或以后鋪龍骨或處于類似建造階段建造的500總噸及以上的客船或2000總噸及以上的貨船，凡其A類機器處容積超過500立方米的船舶，除應裝設公約要求的固定式滅火系統外，還應根據IMO制定消防規則，安裝經認可的固定式水基或等效的局部滅火系統（簡稱水霧滅火系統），用于保護船舶主推進及發電所用的內燃機、鍋爐燃燒器、焚燒爐和加熱燃油的凈化器。

1.3 機艙水霧系統基本要求

系統具備自動釋放和手動釋放功能。

系統啟動時不影響其他系統的正常工作和船舶性能。

系統應通過按本導則附錄所規定的試驗來證明其能實施對火的抑制。

系統在不切斷機艙通風的情況下進行水霧的滅火，保證通風不影響水霧滅火噴嘴的覆蓋范圍。或者能于機艙通風系統關聯，自動切斷電源關閉機艙通風機。

系統滿足連續供水20min的最低要求，并且時刻處于可用狀態。

系統及附件應能承受船舶環境變化對其系統的影響，如境溫度變化、濕度、振動等，另外還要注意防止發生阻塞和腐蝕等。

系統及其部件應按照本組織認可的國際標準設計和安裝，且其制造和試驗應符合系統導則附錄相應規定。

水霧廠家應提供噴嘴檢驗的報告，船廠安裝完畢應進行效用試驗，檢驗噴嘴的性能和安裝位置可靠性。

用于水霧系統的電氣元件的防腐等級應達到IP54以上。

每個區域的流量、壓力、管徑應通過計算，進而設計系統的總體性能參數，保證能滿足所有保護區域要求。

水霧系統能同時滿足提供兩個區域足夠的水量和壓力，動力站應處于不同的防火分隔區域外。

每個保護區域的操作控制應設在保護區域外易于到達的地方，且不應受其他保護區域滅火隔斷或處于其他保護區域內。

系統的動力源部件應布置在保護區域外。

應標明系統滅火使用介質及關于自動釋放的告示，張貼在機艙入口外部，操作使用說明應張貼在每個操作位置處。

應按制造商的推薦提供系統的備件及操作和維護說明。

噴嘴管路放樣應考慮不影響設備的正常工作及維護所需要空間和通道要求。另外還需要注意主機行車及其他一些常用于維護的吊梁和設備活動的部件工作的范圍。

2 設計時注意事項

2.1 通風口的布置

通風系統設計時應結合機艙水霧噴嘴布置進行，通風口應避開設備噴嘴保護范圍，防止發生系統的相互干擾現象保證滿足水霧系統滅火時不需要將通風系統關閉的要求。這點在設計時應盡早向水霧廠家索要相關資料和數據，同時系統制造商設布置噴嘴時也應與船廠溝通確定噴嘴角布置方案。若因實在無法避免相互干涉，則需要采用自動切斷風機電源的方案，或者與驗船師溝通增加噴嘴數量解除因干涉造成的影響。

2.2 系統管路設計

為確保系統的管路設計能適用于船舶航行環境，水霧滅火系統的滅火介質應盡可能采用淡水。管路材料盡可能選用不銹鋼，以提高耐腐蝕的能力。為防止雜質對水霧滅火效能的影響，在淡水柜進水管和水泵前應設置濾器。

2.3 噴嘴選型

噴嘴的選用應按照廠家提供的型式及各項參數進行對比，采用對船舶建模相對有利的噴嘴進行。噴嘴大至可以分為垂直向下型、垂直向上型。若噴嘴上方有過多的結構或其他管路那么垂直向下型比較適用，若空間充裕可以選用垂直向上型，但應盡量考慮其他障礙物的影響。另外還需要注意系統的壓力等級選定工作壓力可分為高、中、低三類，壓力<1.2MPa為低壓水霧、壓力介于12.MPa～5.0MPa為中壓水霧、壓力>5.0MPa為高壓水霧。

3 安裝注意事項及施工要領

3.1 水霧噴嘴的正確定位

水霧噴嘴的定位安裝在整個水霧系統安裝過程中十分重要，噴嘴定位的正確性直接影響系統安裝的進度和決定修改的返工量，因此必須重視。

根據水霧噴嘴的有效保護范圍和需要保護的危險區域，進行噴嘴位置設計和的布置，按廠家的退審圖要求和定位尺寸進行定位；結合與水霧系統相關系統的布置進行適當的調整。（如風管布置是否影響噴嘴效果；噴嘴定位后水霧是否對電氣設備有影響等）。

3.2 嚴格控制噴的安裝高度

水霧噴嘴安裝高度必須滿足噴嘴證書要求范圍，同時應注意水霧系統在退審圖是否有特殊要求。極限位置如鍋爐、主機等上方應特別注意。

3.3 管路放樣或打樣時應注意管路不應有存水彎；安裝后噴嘴不能被管路或其他物體或結構阻礙，影響噴嘴效果。

3.4 管路安裝后按要求用壓縮空氣將管子內雜物吹除干凈，防止堵塞濾網。

4 結束語

機艙水霧滅火系統是船舶消防的重要組成部分，為船舶提供更多的安全保障。通過對機艙水霧滅火系統要求的認知和實船管路安裝和效用試驗，為以后船舶施工提供更多的指導，減少材料浪費、降低返工率、節約成本、縮短施工周期。

參考文獻

[1]中國船級社.國際海上人命安全公約[M].北京：人民交通出版社，2009.

[2]中國船級社.MSC/Circ.913適用于A類機器處所得固定式局部水基滅火系統認可指南[Z].

[3]中國船級社.MSC/Circ.1165經修訂的適用于機器處所和貨泵艙的等效水基滅火系統認可指南[Z].