海洋工程生活區防火安全EFP-A規范研究

王彥亮

(招商局重工(江蘇)有限公司，江蘇 海門 226116)

0 引言

隨著海洋工程的發展，防火安全越來越受到重視，而如何提高海洋工程的防火安全性能，就成了研究的熱門課題。海洋工程生活區是工作人員進行休息、餐飲、娛樂和衛生等一系列生活活動的場所，并設置脫險撤離系統，供海洋工程遇險后能夠安全逃生。該區域是聚集人數最多的地方，同時也是緊急情況下安全避難的地方，因此，對海洋工程生活區的防火安全研究至關重要。為了提高海洋工程的防火安全性能，美國船級社最新頒發了《提高防火安全性能指南》[1](以下簡稱《EFP指南》)規范，其中EFP-A是生活區的防火安全要求。

目前，所有的海洋工程的防火安全都是基于國際海事組織2009年12月頒發實施的《海上移動鉆井平臺構造和設備規則》(以下簡稱《IMO MODE CODE》)來設計和檢驗的。《IMO MODE CODE》以“單個處所”為單位，僅考慮單個處所和單個處所之間的防火和滅火，沒有將生活區作為一個整體區域來考慮，存在火災在區域內得不到有效控制的風險。因此，為保障海上人命財產安全，對美國船級社頒布的EFP-A規范的研究很有必要。

在此背景下，本文以新一代浮動工廠型鉆井船為例，從防火、探火、滅火和脫險四個方面進行分析研究，詳解EFP-A規范的具體要求，為后續新項目生活區的防火安全設計和檢驗提供了依據。

1 EFP介紹

《提高防火安全性能指南》(Guide For Enhanced Fire Protection Arrangement，EFP)實施目的是提高船舶與海洋工程的防火安全性能，保證海上人命和財產安全。該指南不再是以“單個處所”為單位的傳統防火劃分理念進行保護，而是以“區域為單位”進行劃分，并將全船(或海洋工程)劃分為生活區、機械區和貨艙區三個區域，更適合當前區域化、模塊化和人員集中化的海洋工程的防火安全要求。

生活區需要適用《EFP指南》時，需要向船級社申請EFP-A的入級符號；若機械區需要適用《EFP指南》時，需要向船級社申請EFP-M的入級符號；若貨艙區需要適用《EFP指南》時，需要向船級社申請EFP-C的入級符號。

本文將研究闡述EFP-A對生活區的防火安全的要求。

2 EFP-A的規定和要求

EFP-A適用于下列船舶與海洋工程：海上營運船舶；海上移動鉆井平臺；海上移動平臺；海上設施。海上營運船舶包括各類貨船，如散貨船、礦砂船、液化氣船、油船和集裝箱船等，以及各類工程船，如挖泥船、起重船、半潛運輸船、特種用途船和潛水支持船等。海上移動鉆井平臺，包括自升式鉆井平臺、半潛式鉆井平臺和水面式鉆井船等。本文以新一代浮動工廠型鉆井船為例從防火、探火、滅火和脫險四個方面研究EFP-A對海洋工程生活區防火安全的具體規定要求。

2.1 防火

(1)不燃材料的使用。作為防火安全的最低要求，在生活區內使用的隔熱材料、天花板、襯板、風擋和為了實用或藝術處理而用作某一處所內部分隔的局部艙壁或甲板應為不燃材料，并根據《國際耐火試驗程序應用規則》(以下簡稱《規則》)確定，其外露表面應具有低播焰性，但冷藏室內的艙壁和甲板可使用可燃材料。

(2)限制可燃材料的使用。在生活區內的起居處所和服務處所內表面上加裝的裝飾性材料，如貼面、嵌條、裝飾物及裝飾板可以為可燃材料，但應限制其使用，并應滿足下列要求：

①限制可燃材料的最大燃燒發熱值，不得超過45 MJ/m2；

②限制可燃材料的總體積，不得超過相當于各圍壁和天花板襯板合計面積上厚2.5 mm裝飾板的體積；

③限制可燃材料，應具有低播焰性。

(3)防止煙氣和毒氣產生。用于生活區內部處所外露表面的油漆、清漆和其他飾面涂料應不能產生過量的煙氣及毒性產物；生活區內使用甲板基層敷料，應采用在高溫下不致產生煙氣、毒性物質或爆炸危險的認可材料，根據《規則》確定。

(4)紡織品的使用要求如下：

①垂直吊掛的紡織品，應具有阻燃性；

②床上用品應取得低播焰證明和阻燃證書。

(5)梯道和走廊內的家具的要求如下：

①生活區內部梯道內應僅限放置座位、儲物柜和飲水機及制冰機家具，除此之外，不得放置任何家具或設備。放置在梯道內的座位，在每層梯道內其數量不應超過6個；

②儲物柜應用不燃材料制成；

③飲水機和制冰機應與甲板或艙壁牢固固定。以上任何一種家具，其布置均不得阻礙逃生通道在發生危險時的應急逃生；

④生活區的內部所有作為逃生通道的走廊，不允許設置任何家具。

(6)限制火災的傳播的要求如下：

①作為工業處所和控制站的處所，當與生活區這些處所相鄰，或生活區內部布置單個類似處所時，與之相鄰的艙壁和甲板的耐火等級均應設置為“A-60”級。僅服務于生活區的空調機間以及為空調機間服務的服務性管隧、圍井等處所或類似處所與生活處所相鄰時，其相鄰的艙壁的耐火等級可以降低至“A-0”級；

②洗衣間、干衣間和類似處所的所有鋼圍壁的耐火等級應至少為“A-0”級，且這些處所圍壁上的開口的耐火等級應與鋼圍壁的耐火等級保持完整一致。這些處所風道開口的耐火等級也至少應為“A-0”級。這些處所服務應設置專用獨立的風道，且風道上應設有通道使人員進入進行清潔；

③所有甲板至少為“A-0”級；

④貫穿1層或以上的梯道和電梯，應用“A-0”級圍壁和自閉門遮蔽保護；

⑤生活區內的所有獨立壁板、襯板和天花，至少具有“B-15”的耐火等級；

⑥進入居住艙室和公共區域的走廊艙壁上的門都應為自閉門，也可以允許用背鉤，但在火災時應能自動釋放；

⑦所有自閉門應具有“B-15”的耐火等級；

⑧生活區所有走廊內的門應為自閉門，且走廊內自閉門間的距離不得超過20 m，以限制火災和煙霧的蔓延。

2.2 探火

(1)在所有生活區內應設置1套經認可的固定式自動探火和報警系統。自動探火和報警系統的設計、布置和安裝的要求如下：

①固定式自動探火和報警系統應具有區域編址識別能力，系統應布置成在回路中發生的任何故障將不會導致整個回路失效；

②在發生故障時能夠使系統恢復到最初的配置狀態；

③最先發出的火災報警信號不會妨礙任何其他探測器發出另外的火災報警信號；

④回路不得穿過同一處所2次。

(2)自動探火和報警系統電源要求：系統的供電源應不少于2套，其中1套為應急電源；應由專用的獨立饋線來供給電力，這些饋線應接至位于或臨近于探火系統配電板上的自動轉換開關。

(3)探測器類型的要求如下：

①除特殊要求外，探測器類型應為感煙探測器，若感煙探測器效果不佳時可配合感溫探測器使用；

②廚房應使用感溫探測器；

③感煙探測器應為可尋址式，即能顯示其狀態和所在位置。當探測器觸發時，能精確顯示其位置。

(4)火災探測和報警系統電纜為耐火型電纜。

2.3 滅火

生活區域應設置1套固定式消防水滅火系統，其他滅火系統應禁止使用。固定式水滅火系統的供水布置應采用增壓消防總管系統和非增壓消防總管系統這兩種方案的任一種。

(1)增壓消防總管系統，應滿足下列要求：

①至少從內部位置的任何消火栓上可立即噴出一股有效的水柱；

②并確保由1臺所要求的自動啟動的消防泵持續出水。

(2)非增壓消防總管系統，并配備輔助淡水消防軟管系統，其輔助淡水消防軟管系統應滿足下列要求：

①應始終保持淡水壓力，可立即使用；

②能在不低于0.3 MPa的壓力下，從液壓遙控噴嘴里噴出不少于10 min的水；

③半剛性軟管應布置成至少從1個軟管噴出的水柱可噴射至生活區的任何一點；半剛性軟管的長度不應超過20 mm，內徑不超過19 mm。軟管配兩用噴嘴，即水霧/水柱型；

④在駕駛室和經常有人值班的控制站設有低壓報警裝置，報警裝置應為聲光報警；

⑤從駕駛室和經常有人值班的控制站，應能至少遙控啟動1臺主消防泵，并配備規定數量和壓力的閥門。

(3)生活區除配置固定式消防水滅火系統外，還應設置其他輔助滅火設備，這些滅火設備包括消防栓及消防水帶、手提式滅火器和消防員裝備等。這些輔助滅火設備的要求如下：

①在進入生活區的入口處，配備傳統的消防栓和消防軟管；

②在配備深煎鍋的廚房內，應配備2具F-II或K-II級的濕化學滅火器；

③至少配備4套消防員裝備，且每套呼吸器的儲氣量至少為1 800 L,至少能夠使用45 min；整套呼吸器的重量不超過12 kg；消防員裝備的存放應彼此遠離；消防員裝備的存放處所應能從開敞甲板直接進入；消防員裝備的存放處所應用“A-0”耐火等級環圍保護。

2.4 脫險

面積超過30 m2或使用人數超過15人及以上的生活房間，應設置有2個相互遠離的逃口。主逃口上的門應直接通往走廊或開敞甲板，并向外開啟。次逃口可以是下列幾種形式的任何一種：

①通過門直接通向走廊或開敞甲板，門應向外開啟；

②通過門經過1個單獨的房間，間接通向走廊或梯道。單獨的房間不應包括廚房等房間；

③面積小于50 m2的房間，次逃口可以設置為窗，但應具有合適的尺寸，并配備足夠的踏步。

3 EFP-A在海洋工程上的設計應用

3.1 防火設計

(1)隔熱材料。船上生活區內所有使用的保溫隔熱棉均采用礦物棉。該材料由礦物原料經過高溫熔化后，噴吹制成或離心制取成蓬松短狀的纖維，具有不燃、無毒、憎水性高等特性，并且該礦物棉按照《國際耐火試驗程序應用規則》附件1第1部分的要求進行試驗。表1為礦物棉耐火試驗結果列表。

(2)壁板和天花板。獨立圍壁板、襯板和天花板均采用預制復合巖棉板。該板材是由芯材為巖棉，面材為0.6 mm厚的鍍鋅鋼板上復貼PVC薄膜進行膠粘加壓復合而成的，具有耐火性好，隔音效果好等特性。其耐火等級可達到“B-0/B-15”級。

(3)紡織品。船上所有的窗簾、床簾、床墊及其遮蓋物均采用了持有阻燃證書的產品。

(4)甲板基層敷料。根據耐火等級、使用區域和降噪要求等因素，不同區域不同處所的甲板基層敷料各有側重：干區采用了NQ-I型輕質甲板基層敷料，濕區采用了NQH-I型輕質耐火甲板基層敷料。這2種甲板基層敷料，在高溫下均不產生煙氣、毒性物質或爆炸危險。

(5)艙壁和甲板的耐火等級如下：

①由于生活區面向鉆臺，且生活區后端部距離鉆臺中心為42 m，所以生活區后端壁及在距鉆臺中心45 m以內的側端壁應采用“A-60”級耐火等級分隔保護；

②生活區內的每層甲板的耐火等級至少為“A-0”級；

③工作餐廳和電影院。為考慮工作期間的休息和餐飲的方便性，在毗鄰機械區域設置了1間工作餐廳。而電影院作為船上的悠閑娛樂場所，考慮到該區域經常有人活動，噪聲較大，所以布置在與居住區和工作區的中間地帶，用于降低工作區對居住區的干擾影響。工作餐廳、電源院和通往這些場所的走廊作為生活區，與機械區相鄰的艙壁的耐火等級采用“A-60”級耐火等級分隔保護。工作餐廳和電影院的布置及艙壁耐火等級分隔見圖1；

④衣間與電影院毗鄰，其四周艙壁采用水密鋼圍壁結構，并安裝復合巖棉板，滿足EFP-A要求的艙壁的耐火等級至少為“A-0”級的要求；

⑤生活區內的所有獨立圍壁板、襯板和天花板均采用具有“B-15”耐火等級的復合巖棉板；

⑥由走廊進入的艙室的所有A級和B級防火門均配備了自閉器。對于經常有人出入處所的防火門，配備了電磁門吸，且能在發生火災時自動釋放。自動釋放系統由應急電源提供電源；

圖1 工作餐廳和電影院的布置及艙壁耐火等級分隔

⑦生活區內的走廊內至少每間隔20 m設置1扇“B-15”防火門，并配備自閉器，以滿足EFP-A的要求。

3.2 滅火設計

(1)消防水滅火系統采用“非增壓消防總管系統+輔助淡水消防軟管系統”設計，配備1臺由駕駛室和消防控制站遙控啟動的消防泵。壓載泵和艙底泵兼做消防泵，泵的容量能使所有消火栓維持在0.4 MPa的壓力。所有消火栓應配備立即使用的消防軟管系統，消防軟管長度20 mm，內徑19 mm。軟管配兩用噴嘴，即水霧/水柱型。立即使用的消防軟管系統見圖2。

圖2 消防軟管系統圖

(2)廚房內配備深煎鍋。在進入廚房的入口處和深煎鍋附近處分別配備1具F-II級的濕化學滅火器。整個廚房內配備2具F-II級的濕化學滅火器。

(3)生活區內配備4套消防員裝備，并且每套呼吸器的儲氣量至少為1 800 L,至少能夠使用45 min；整套呼吸器的重量不超過12 kg。消防員裝備3套放置在消防控制站、1套放置在駕駛室。消防控制站和駕駛室與周圍艙壁和甲板的耐火等級至少為“A-0”耐火等級；每個消防員裝備配備專用的存儲箱，以保證消防員裝備彼此隔離；消防控制站的布置能從開敞甲板直接進入。

3.3 脫險設計

(1)生活區應至少布置3條彼此遠離的脫險通道，其中1條是直接通往室外開敞甲板的，剩余2條為室內環圍梯道，并且環圍梯道用“A-0”耐火等級環圍保護。走廊的凈寬為1 200 mm，脫險通道上的門的寬度為800 mm。

(2)面積超過30 m2或使用人數超過15人及以上的公共房間，如餐廳、電影院、會議室和健身房等，均應設置了2個相互遠離的門。門可以直接通往走廊或開敞甲板，并向外開啟。

4 結論

本文對EFP-A規范從防火、探火、滅火和脫險4個方面進行了研究，并與《IMO MODU CODE》相對應的要求進行了對比分析，得到以下結論：

(1)防火方面。在不燃材料的使用、可燃材料的限制使用和防止甲板基層敷料產生毒氣和煙氣的要求方面，EFP-A保持了《IMO MODU CODE》的要求，但增加了對紡織品的阻燃和低播焰要求。對于生活區與機械處所相鄰艙壁的耐火完整性，EFP-A的要求高于《IMO MODU CODE》，提高至“A-60”級，以保障機械處所發生火災時，生活區內的表面溫度在60 min內較原始溫度升高不超過140 ℃，比《IMO MODU CODE》規定的“A-0”級，整整延長了60 min的反應或報警時間。對于生活區和洗衣間相鄰艙壁的耐火等級，EFP-A要求較《IMO MODE CODE》，由“B-0”級提高至“A-0”級。對于生活區內所有甲板的耐火等級，EFP-A均要求了最低為“A-0”級，不再是《IMO MODE CODE》要求的“鋼質或等效材料，但不要求為“A”級標準”。對于生活區內的獨立圍壁板、襯板和天花板的耐火等級，EFP-A較《IMO MODE CODE》，由“B-0”級提高至“B-15”級。為防止脫險時，整個走廊被火焰或煙氣覆蓋，EFP-A對生活區走廊長度規定了不超過20 m的要求，以保障一段走廊被火焰或煙氣覆蓋時，剩余走廊能保證人員安全逃生，而《IMO MODE CODE》則沒有對走廊長度做出限制。生活區整體的耐火等級得到了全面的提高。

(2)探火方面：固定式自動探火和報警系統、系統的電源要求、探測器類型的要求和電纜類型的要求，EFP-A與《IMO MODE CODE》的要求相同。

(3)滅火方面：EFP-A規定生活區內的消防軟管能夠立即使用，在發生火災時，能盡可能立即滅火；而根據《IMO MODE CODE》規定，生活區內部可以使用傳統的需要連接的消防水帶。在配備深煎鍋的廚房內，EFP-A規定較《IMO MODE CODE》增加了1具F-II或K-II級的濕化學滅火器。對于消防員裝備的配備數量，EFP-A規定至少要配備4具，比《IMO MODE CODE》的規定多2具。對于消防員裝備呼吸器的儲氣量，EFP-A規定較《IMO MODE CODE》由1 200 L提升至1 800 L，其使用時間也由30 min提升至45 min；對消防員裝備存放處所的防火保護，EFP-A規定至少用“A-0”級環圍進行保護，且其布置應能從開敞甲板直接進入，而《IMO MODE CODE》沒有規定。

(4)脫險方面。EFP-A規定對面積超過30 m2或使用人數超過15人及以上處所應設置有2個相互遠離的逃口，但《IMO MODE CODE》沒有做出明確規定。