淺析探火管式超細粉體滅火技術在船舶消防系統中的應用

李兆嗆++劉仁杰

摘要：通過分析傳統船舶火災的特點和傳統滅火設備的缺點，對比探火管式超細粉體滅火系統的原理、分類、適用場合，對船舶滅火起到促進作用。

關鍵詞：探火管；滅火技術；應用

0.引言

目前世界物流的百分之九十以上是依靠海運來完成的，而船舶火災歷來都是威脅船舶安全的最主要因素之一，并且也是造成船舶全損率最高的海難事故。

相比于陸地火災，船舶火災存在這樣幾個特點：可燃物，尤其是油類可燃物比較多，易起火，蔓延速度快；鋼質船體熱傳導性強，隔絕困難；結構復雜，通道狹窄，艙室多，著火后消防組織不容易展開；火災多發生于海上，外界專業救援力量難以到達，僅靠本船船員撲救，能力有限；外圍被海水包圍，人員難以疏散逃生，容易造成群死群傷；常規水滅火方法使用水量有限，滅火同時必須考慮船舶穩性。

1.傳統船舶滅火系

針對以上特點，目前船舶消防主要是通過船舶結構防火和消防設施滅火兩種方法來完成。其中消防設施滅火的設備主要包括以下幾種：

1.1固定式水滅火系統

是船舶的主消防系統，主要由消防泵、消防管系、消防栓、水帶、水槍及國際通岸接頭等組成。用來撲滅機艙、干貨艙、居住艙室和公共艙室內的A類火災，也可以撲滅甲板、平臺、上層建筑等露天部分的火災。

1.2船舶細水霧滅火系統

船舶細水霧滅火系統與陸地樓宇細水霧滅火系統原理類似，主要由本地和貨控室控制部分、駕駛臺顯示部分和現場噴淋設備組成。

船舶細水霧滅火系統的工作原理是：首先用淡水泵和閥系將淡水駁運到淡水艙，并保持其水位處于最低水位之上，使系統處于隨時可用狀態。當系統覆蓋范圍內的任意區域發生火災事故時，其上部感溫探頭檢測到火光、溫度或者煙霧信號，發出指令，高壓淡水泵將淡水從淡水艙泵到高壓管路內，經主隔離區、電磁閥及噴嘴，噴淋到現場，同時給出聲光報警。貨控室控制箱和駕駛臺顯示面板上同時顯示釋放區域，并發出釋放報警。

1.3固定式泡沫滅火系統

泡沫滅火系統由固定的泡沫液消防泵、泡沫液貯罐、比例混合器、泡沫混合液的輸送管道及泡沫產生裝置等組成，并與給水系統連成一體。主要用于撲滅油類等B類火災。當發生火災時，先啟動消防泵、打開相關閥門，系統即可實施滅火。

1.4固定式二氧化碳滅火系統

固定式二氧化碳滅火系統主要是由一組或幾組專門存放于特定艙室的大型二氧化碳鋼瓶（通常為45KG裝）、容器閥、管道、噴嘴、控制系統及輔助系統等組成。發生火災時，把儲存的二氧化碳一次全部釋放進密閉的艙室，靠冷卻和窒息的原理滅火。

1.5其他類

油船和某些特殊用途船設置了惰性氣體滅火系統，船艙充入惰性氣體驅走空氣，達到防火的目的。此外還有各種的類型便攜式滅火器。

2.探火管式超細粉體滅火系統簡介

2.1探火管滅火技術

探火管式感溫自啟動滅火裝置是近幾年研發的一類簡單可靠、動作及時的滅火裝置。其原理是采用一種高分子聚合物合成的柔性可彎曲的探火管材為主要部件，該管材的特性是高溫時破裂。利用這個特性，將探火管一端連接于有一定壓力的滅火劑儲存容器上，另一端封堵，然后將探火管靈活布置到每一個潛在的著火源的最近處。當發生火災時，探火管任何一處溫度達到其設計值，管子爆破并釋放出滅火介質，達到“定點噴射，定向滅火”的效果。因此，在這種裝置中，探火管不僅是感溫元件，還是滅火介質輸送管道和釋放裝置。

2.2.分類

根據探火管滅火裝置的組成、部件和動作原理，將探火管滅火裝置分為兩大類：

2.2.1.直接式探火管滅火裝置

該裝置主要由滅火劑儲存容器、壓差式容器閥、專用接頭、壓力表、探火管、報警裝置等組成。探火管通過壓差式容器閥與滅火劑儲存容器相連，緊密布置在潛在著火源周圍。管內充有一定壓力的氮氣，正常時與儲存瓶內壓力相當，容器閥關閉。發生火災時，探火管在高溫處破裂，管內氣體釋放，在內外壓差的作用下，容器閥打開，滅火劑儲存容器內的滅火劑經探火管到達破裂處噴出，實現迅速滅火。

直接式探火管滅火裝置具有簡單可靠，動作靈敏及時等優點，但滅火劑儲存量少，適用于空間狹小的密閉空間。

2.2.2.間接式探火管滅火裝置

該裝置主要由若干個滅火劑瓶組、容器閥、探火管、釋放管、噴嘴、壓力表、報警鈴及探火管專用接頭等組成。與直接式滅火裝置的主要區別就是間接式滅火系統中的探火管僅用作火災探測部件。當探火管探測到火災后，它會啟動滅火劑貯存容器上的容器閥，而滅火劑由專門的滅火劑釋放管輸送滅火。

間接式探火管滅火裝置主要用于對無一定外殼的設備進行局部滅火，也可以用于對整個房間進行全淹沒方式的滅火。

2.3.超細粉體滅火介質

超細粉體就是俗稱的“氣溶膠”，是一種比常用干粉滅火器粉劑顆粒直徑更小的一種粉粒，目前廣泛使用的干粉滅火介質顆粒直徑在10-75微米之間，而超細粉體顆粒平均直徑可達到5微米以下。粉粒直徑越小，相對比面積越大，其捕獲自由基或活性基團的能力越強，越有利于切斷燃燒反應鏈，實現迅速滅火；同時，在一定范圍內，顆粒直徑越小，抗沉降性能越優異，能夠長時間漂浮于空中，有利于全淹沒式滅火。

大量實驗證實，探火管式超細粉體滅火裝置的滅火效能是七氟丙烷滅火裝置的6倍，是二氧化碳滅火裝置效能的20倍。

2.4.與傳統滅火系統相比，探火管式超細粉體滅火技術的優勢有：不需要電源。不同與常規火災探測元件警報動作原理，不需要提供電能；動作可靠、及時。探火管管材對周圍環境的溫度和濕度、油垢、灰塵、磁場、震動等干擾影響較小，不會出現誤報警和誤動作，使用非常可靠；由于其緊密布置在潛在著火源周圍，一旦發生火情，可以實現近距離，點對點滅火，迅速及時的將火情消滅在萌芽狀態。針對可能發生的不同類型的火情，可以填充不同類型的滅火劑。探火管為柔性物，不受任何位置的影響，可伸進各種窄小和復雜易燃空間或設備中，該特點彌補了現有消防產品不能撲滅此類火源的缺陷。

3.在船上應用

針對探火管滅火裝置的突出優點，筆者認為可以進行相應的布置

3.1.A類機器處所

該處所的特點是高溫、高濕、高油污、振動強烈。常規火災探測器與滅火設備的布置非常困難，而且易出現誤動作與失效問題。而探火管滅火技術不需要電源，不存在誤報警和失效問題。廣泛的適用于主機掃氣箱、曲軸箱、配電箱以及充放電板等密閉場所。由于上述處所屬于密閉小空間，滅火劑用量小，人員無聚集，較適用于直接作用式探火管滅火技術。

3.2.貨艙、庫房

該類處所的特點是密閉空間大，滅火劑用量較大，人員較少聚集，適用于間接作用式探火管滅火技術。探火管外建議加裝具有強度支撐的保護套，防止損傷，均勻排布于艙壁上。需要注意的是該類處所尤其是貨艙艙容較大，應該確定超細粉體滅火劑的充裝量，建議使用粉體平均直徑5.0微米左右的超細粉體，充裝量按艙容不小于30g/m3進行充裝。同時滅火劑釋放管的長度對滅火效果也有較大影響，為取得較好的滅火效果，建議每根釋放管長度不超過20米。

3.3.機艙、駕駛臺、起居處所

該類處所可以密閉，但也是人員聚集的主要場所，因大部分滅火劑對人員有傷害，探火管滅火技術作用機理為自動觸發式，可能對房間內尚未撤離的人員造成傷害，故不適用于此類場所。但筆者認為可以通過對間接作用式探火管滅火裝置進行適當的改進，從而使之達到相關的法規規范要求。改進方法為：首先在間接作用式滅火裝置的探火管上加裝一個壓力觸發器與報警裝置相連接。當發生火災時，探火管受熱爆破，管內的氮氣泄露，壓力下降，一方面打開滅火劑儲存裝置的容器閥，另一方面觸發壓力觸發器，激活報警系統。其次，在滅火劑儲存容器與滅火劑釋放管之間加裝能夠手動遠程控制的閥門，待確認房間內沒有被困人員后，手動打開該閥門，釋放滅火劑，對發生火災房間進行全淹沒式滅火。

4結束語

船舶火災雖然有其特殊性，但是也具有火災的通性。目前探火管式超細粉體滅火裝置在陸地上的應用已經較為廣泛，而在船舶消防領域應用較少。隨著船舶自動化程度越來越高，配員越來越少，消防壓力日益增大的局面，實現船舶消防的半自動化以及自動化也越來越緊迫。筆者通過查閱大量資料，簡要探討了本系統在船舶消防領域實施的可行性。

參考文獻：

[1]陳濤.探火管式超細粉體滅火裝置滅A類火效能研究.消防科學與技術，2015.

[2]劉仁杰.加強水上消防建設提高滅火救援能力.中國水運.2008