集裝箱船貨物火災的海上消防

■ 馬 超

（交通運輸部北海救助局，山東 煙臺 264000）

0 引言

近年來，集裝箱船和集裝箱運輸業迅速發展，集裝箱船在水運中的角色地位愈加突出。然而，近期發生的多起集裝箱貨物火災事故在航運界內反響強烈，也凸顯出集裝箱運輸的迅速發展給水上消防工作帶來的嚴峻挑戰。本文結合對一次失火集裝箱船救援行動的分析，提出了集裝箱船貨物消防問題的難點及解決應對措施，希望能為集裝箱船消防安全及救援工作提供幫助。

1 救援經過

2019年4月15日上午10時，北海救助局救助指揮中心突接險情：某香港籍集裝箱船在威海成山頭東北部海域貨艙失火，火勢已蔓延。遇險船船長117 m 、寬19.7 m、吃水6.45 m，排水量11 000 t，由河北京唐港開往韓國仁川港，在航行至威海成山頭東北部海域時貨艙突發火災，船上有20名船員（含5名外籍船員），載有102.23 t重油和36.2 t輕油。船員的生命安全受到嚴重威脅。險情就是命令，北海救助局立即啟動救援預案，第一時間派遣救助力量趕赴現場實施救援。

此時，正值人民海軍成立70周年海上閱兵活動啟動之際，險情一旦失去控制，影響惡劣。交通運輸部、山東省領導先后作出重要批示，要求全力組織實施救助，保證遇險人員安全。

北海救助局派遣2艘專業救助船、1架專業救助直升機先后趕赴現場，先是啟動救助遠程指揮系統，將勘察資料及時回傳指揮部門，為快速正確作出決策提供了參考依據。然后，救援力量消防炮出水掩護，用光電系統觀察其船殼溫度，并做好了登船消防的準備。就在火勢稍微平息一段時間后，集裝箱船發生爆燃，并出現人員受傷的情況，火勢變得難以控制。與海事部門溝通，提出了以下救助方案：從陸地運送二氧化碳向艙內灌注進行滅火，同時進行甲板降溫，防止蔓延。封艙后觀察火情，如甲板溫度明顯降低后再開艙檢查，并進一步觀察煙霧情況以判斷火是否撲滅。

將施救方案告知船東后，救援力量先是護送遇險船返港，隨即煙臺打撈局組織派遣2艘專業船舶，調派精干人員攜二氧化碳灌注設備趕赴現場。同時，積極協調碼頭、門機等社會資源協助救援工作。救助人員通過二氧化碳罐車向失火貨艙先后注入數十噸高壓二氧化碳氣體。在遇險船員全部疏散離船情況下，救援人員冒著生命危險多次登輪實施消防作業，完成二氧化碳灌注、現場監測、滅火、卸貨、開艙等工作，經過5 d岸基消防行動，成功控制和消除火情。最后，于4月25日將船舶安全交付船東，成功完成救助任務。

2 集裝箱船舶消防救援的難點

由上述救援過程中不難看出，救援結果是好的，但救援過程是艱難的。火勢蔓延之迅速，火情控制之困難等因素導致救援時間過長、救援風險增大。下面，我們從救援中遇到的困難著手，分析集裝箱船消防救援工作的難點。

2.1 集裝箱船的貨物積載因素不利于消防開展

由于集裝箱都是層層堆放的，并且行列間所存留的空間也比較小， 同一箱組兩個相鄰箱之間距離0.3 m，兩箱組之間的縱向距離為0.6 m。且集裝箱本身采用金屬材質，沒有特殊的保溫隔熱材料，在隔熱的性能上也比較薄弱。一旦發生火災，就會加大熱傳導，火勢就會進一步蔓延，從而造成大面積的燃燒。

行列間緊湊的空間也給集裝箱船在滅火過程中大型移動滅火器等裝備的搬運造成困難，也給皮龍水帶的布置帶來不便，影響了初始火的滅火效率。

密集的貨物積載影響了貨艙內消防報警探頭的預警時效。首先，火情可能發生于箱體內，當感煙或感溫探頭被觸發時，火災可能已經起勢；其次，密集的貨物積載影響了煙霧的流動，當報警探頭被觸發時火勢已經難以控制；密集的箱體積載還導致起火點比較隱蔽，火災初期階段往往會見不到火點，也不能及時探查到集裝箱艙內的火災情況，無法確定起火的部位，給撲滅初始火增加了很大難度。

密集的貨物積載影響了固定二氧化碳在火災中的的關鍵作用，主要體現在以下3方面：1）當火勢過大進行封艙釋放固定二氧化碳時，二氧化碳在貨艙內流通不暢，導致二氧化碳無法及時有效地到達失火部位并實施隔離空氣。在上述救助過程中，岸基消防設施向船艙注入約70 t 的二氧化碳才將火情控制，足以說明固定二氧化碳在集裝箱船貨艙內的作用受限程度。2）若有的火情發生在箱體內，則二氧化碳很難直接作用在箱體內的火源上，導致箱體內存在一個小的火源環境，對滅火和火情復燃都有很大影響。3）集裝箱船甲板是開放空間，不具備固定二氧化碳發揮作用的環境條件，這導致了甲板的火情只能把水作為唯一的消防手段。甲板上無法實施封艙，火勢的發展有充分的氧氣條件，火情的控制難度很大。

多功能集裝箱船，火災發生在貨艙，貨艙艙蓋上布滿集裝箱，因沒有配備起貨設備，無法滿足火災時將集裝箱吊離船舶的需求，在隔離火場或危險物方面有局限。

2.2 集裝箱船消防模式設計不夠完善

當前集裝箱船的貨艙內主要有水噴淋滅火系統和固定二氧化碳系統，兩種滅火系統的噴灑釋放口大多設置在貨艙艙壁四周的上部，效果受到限制。

水噴淋系統是通過向艙內噴淋水霧實施滅火，設計理念通常是：防火系統主要是將火抑制在火源所在的箱跨和冷卻相鄰的區域，以防止結構損壞。在每個敞口貨艙內，圍繞每個集裝箱箱跨，沿貨艙圍壁平面布置環狀管路，構成一個分區，根據發生火警的實際情況進行分區滅火。這種滅火系統的局限性有以下幾點：1）只能適合水作滅火劑滅火的火災，且用噴淋系統可能產生其他問題，水造成的損害甚至可能比火災引發的損害更大；2）由于集裝箱在艙內的積載特性火災類型的多樣性，水噴淋系統實際有效覆蓋范圍與設計有差距，對火災的隔離和控制作用有限；3）當火勢蔓延后，大量熱量的擴散將減弱水的滅火作用，使水滅火系統很難控制火情。

貨艙內固定二氧化碳的配備量通常是根據處所的艙容來計算的（二氧化碳鋼瓶數量）。計算公式通常為：需要量G（kg）=處所容積 V（m3）×混合率×比容（m3/kg）。

集裝箱貨艙的混合率通常設置為0.3，比一般機艙處所的混合率0.4要低。然而在實際滅火過程中，集裝箱貨艙的二氧化碳很難到達和覆蓋火災區域。在上述救助行動中，岸基消防部門向失火貨艙內前后共注入約70 t 二氧化碳才將火情徹底控制，遠遠大于該貨艙固定二氧化碳的設計需要量。

2.3 集裝箱船貨物種類因素對消防的影響

首先，集裝箱內的貨物種類多樣，其中不乏危化品等易燃易爆貨物的存在，這使得集裝箱貨物火災的種類復雜，火災危害大。存在于集裝箱運輸業較為普遍的危險貨物漏報、虛報、瞞報等情況給集裝箱火災的消防工作帶來更多的不確定因素，這樣容易引發意料之外的火災安全事故，火災出現后，在對滅火劑的應用方面有著不確定性和局限性。

在上述救助過程中，貨主申報的貨物，船方無法驗證其真實性，對貨物位置和種類的掌握也不夠充分。已知貨物中包含了活性炭、人工塑料草皮、酒精棉等易燃物，又包含了六水硝酸鎂等強氧化劑，這些物品具有易燃易爆屬性，直接使用消防水滅火無法保證安全，且有些貨物與水接觸，易發生二次反應，造成次生災害。消防期間發生多次燃爆現象，燃爆力量導致艙蓋發生變形，艙蓋上面的貨物綁扎件全部繃斷，給救援工作增加了很大難度。

其次，當今通過集裝箱運輸易燃易爆物品也變得很普遍，易燃易爆品的包裝和綁扎等措施不夠安全穩定，經常導致集裝箱發生嚴重的危化品火災。此類火災消防難度大，且容易產生有毒物質，對消防人員安全構成嚴重威脅。如果集裝箱裝有能產生氧氣或存有氧氣的貨物，在發生火災時會助長火勢蔓延。

在上述救助過程中，遇險船艙內燃燒產生有毒有害氣體，能見度很低，環境十分惡劣，不易觀測判斷艙內火情，且艙外溫度高達70℃，對救助工作的安全有效開展構成巨大挑戰。

3 集裝箱船的消防要預防為主，防消結合

3.1 從集裝箱的消防設計入手，提高船舶自身消防能力

對重點部位的火災預警裝置要科學設置，多重預警，通過增加報警探頭、部署視頻系統等辦法來確保火災發現及時，從而為初始火的防控爭取先機條件。

對消防設施的配備則要充分考慮集裝箱船貨物積載和貨物種類多樣性等特點，強化消防設施的消防能力。在固定二氧化碳和水噴淋系統的容量設計、噴射口位置選擇方面加強科學論證，確保消防設置設計效果的有效性。

為控制集裝箱貨物火災易蔓延的特點，可以考慮將船舶分隔為防火分區。一個防火分區可以覆蓋超過一個或者更多貨艙。垂直層面，防火分區由艙蓋和甲板來劃分。在甲板以下，防火分區由艙壁和船殼來劃分。通過額外地冷卻船體結構，甲板以下的防火分區的效果得以確保。當甲板下著火時，目標是維持船殼的穩性，包括甲板和艙蓋，防止火勢蔓延到甲板以及著火點臨近的艙室。在甲板上，位于較高層（5-7層）以拉桿和螺絲扣來固定集裝箱的綁扎結構可用于擴展垂直層面的防火分區。通過在綁扎結構上加裝補充的灑水器，可阻止火勢蔓延到其它防火分區。

考慮到集裝箱船消防安全風險大，應該設計有外部救援力量可以方便提供外部二氧化碳來消防滅火的接口，這種專業的接口在救援力量向失火貨艙內輸送二氧化碳時不至于影響封艙效果。

要及時應用集裝箱船消防方面的新技術新裝備。目前有一種新智能系統可以方便有效地控制箱體內的火情：HydroPen系統，智能設計的HydroPen系統使用加壓水，能鉆穿集裝箱門，然后自動切換到滅火模式，直接從源頭滅火。其操作方式簡述為：使用隨系統提供的伸縮式升降機將HydroPen鉆探裝置吊到燃燒集裝箱的門上，然后自動進行鉆探和滅火，HydroPen系統能夠根據火災類型，將灰水、泡沫甚至二氧化碳噴入集裝箱實施消防滅火。

3. 2 集裝箱船加強貨物監管，提高自身消防能力

集裝箱船是實施貨物運輸和消防安全的主體，要做到對貨物情況的掌控，使火災消防措施及時有效。對貨物尤其是危化品貨物，要查驗配載是否科學，綁扎固定要重點加強。對危化品的種類要重點掌控，以便在采取消防措施時能夠及時拿出合理有效的方案來。

消防設施要加強維護保養和測試，保證設備有效運行。安全巡回制度要嚴格落實，對重點區域仔細排查、測溫，必要時增加視頻監控等巡查預警措施。加強消防裝備的操作培訓，確保船員能熟練操作消防裝備。消防演習要按時開展，要注重針對性和實戰性，提高火災自救能力。

3.3 監管部門加強貨物和船舶的監管

監管部門要加強對貨主、貨物和船舶的監管力度，從監管方面強化消防預防，降低消防隱患。在貨主的貨物申報階段確保貨物申報的真實性，對漏報、虛報、瞞報危化品貨物的情況要提高監管和處罰力度。對集裝箱內貨物危險性和包裝穩定性要評估風險，必要時通過提高包裝標準或提高集裝箱的規范要求來強化消防安全。

要加強對船舶設備和船員的管理，檢查消防設施的狀態是否有效，貨物綁扎固定是否合理；考核船員的消防操作水平和安全措施是否落實。

4 強化專業救助力量的專項救援能力，完善消防救援預案

集裝箱船貨物火災的消防是國際共認的棘手難題，近年來發生的多起給人員和財產造成重大損失的集裝箱船火災事件也給專業救援隊伍敲響了警鐘，強化對集裝箱船貨物火災的救援能力刻不容緩。

4.1 完善應急預案和聯動機制

專業救援隊伍首先要增加和完善集裝箱船貨物火災的應急救援預案，部署應急救援措施。應急預案的制定要充分考慮到當下集裝箱船的消防特點和難點，制定出科學有效的專業應對方案，爭取在困難的救援環境下達到救援目的。制定救助方案時應充分考慮以下情況：

1）危險品火災產生有毒氣體，可能危及人員的安全；

2）周圍或整個貨區的其他集裝箱也裝有可燃易燃物甚至爆炸品，一旦火勢擴大，可能帶來嚴重的后果；

3）其他裝有爆炸品的集裝箱存在爆炸的可能性；

4）有些危險物品發生火災不能用水撲滅，或用水滅火會引起危險物的擴散，造成新的危害；

5）用水滅火對船舶的安全性可能造成的影響；

6）一些危險品在起火泄露時，需要特殊的救助處理方法；

7）存在著給港口或他船舶造成危害的可能性；

8）集裝箱船貨艙爆炸，導致封艙失效的情況；

9）飛行、船艇、應急反應隊等多種救援力量的協同行動。

集裝箱船的消防需要專業救援隊伍、海事部門、消防部門、港航企業、醫療部門等各方面協同開展，需要強大的社會岸基支持，救援方要宏觀調控整合社會各界力量，強化溝通協調機制，以實現救援措施和聯動安排的有效落實。

4.2 專業救援隊伍開展專項處置培訓，加強專項演練

專項處置培訓的開展要突出專業性，接受消防及危化品等方面的專業指導。要根據培訓內容制定出訓練計劃，提高在滅火行動、自身防護、損失控制等方面的能力。專業救援隊伍要周期性開展演練，在著重鍛煉自身處置能力的同時還要加強多種力量共同行動的配合，使飛行、船艇、應急反應隊多種力量通力協作，發揮出各自的優勢。

4.3 研發和配備專業的應急裝備

拆分任務的各個環節，梳理任務流程，發掘出任務的難點和高風險點。根據這些困難節點的需要來加強特殊應急裝備建設和技術研究。在火情檢測、消防滅火、人身安全等方面利用好當今的新設備新技術，秉持“科學施救”理念，提高應急處置能力。

5 結 語

集裝箱貨物運輸發展迅速，未來發展前景廣闊，以后集裝箱運輸將更加普遍，海洋上將航行更多的集裝箱船舶。加強對集裝箱船貨物火災的預防、消防、救援，將會為海上運輸提供安全有效的保障。“預防為主，防消結合”，作為專業救援力量要未雨綢繆，搶占安全高點，加強對集裝箱船貨物火災的處置能力，為藍色經濟的發展護航。