海工輔助船舶消防能力增強的探討

劉炳杰

（中海油安全技術服務有限公司，天津 300451）

海工輔助船舶指的是多用途拖船、近海供應船、平臺守護船及其他工作船的一個統稱，多用于碼頭、港口及海上鉆井平臺的配套服務。該類船舶根據設計重點功能的不同，一般具備對外滅火、協助提油、溢油回收、油污消除、近海供應、遠洋拖曳、守護值班、人員營救、拋起錨等各種作業功能中的一項或者幾項[1]。

因為近岸和海上石油平臺、港口、油化碼頭等固定設施上都有著一個共同的特點，那就是都存在大量的危險液體和氣體。特別是因為近岸和海上石油平臺，它是集開采、輸送與儲存于一體的大型設施，具有非常高的火災危險性，一旦發生不可抗的自然災害破壞或者操作及管理失誤都有可能引起危險氣體的泄露燃燒或者爆炸，從而導致嚴重的后果。例如：2010年4月20日，BP公司位于墨西哥灣的“深水地平線”（Deepwater Horizon）鉆井平臺發生井噴爆炸著火事故，造成11人失蹤，17人受傷，大面積海域受到嚴重污染。

最近十年，我國的海上石油開采得到了迅猛的發展，大型油罐庫區及石油化工碼頭已經陸續的建設完成并投入運營，海上石油/天然氣生產平臺或鉆井平臺等也大量投產使用[2]，這也給目前的相關企業帶來了極大的火災安全保障工作方面的挑戰。因為在正常的生產作業過程中，碼頭及石油天然氣平臺都不會配備專業消防船進行日常消防保障，一旦發生爆炸火災等事故，其本身自帶的消防能力可能遭受極大的破壞甚至完全失效，因而具備消防輔助功能的海工船舶將會承擔極其重要的責任。在遠離海岸線的平臺發生火災時，僅僅依靠平臺本身自有的消防設施進行撲救往往無法滿足要求，而等待專業消防船到達進行消防撲救更是不及時的，此時在附近執行生產作業任務的海工輔助船舶就具備能力和空間上的極大優勢，可以就近滅火支援，至少可以對現場火情進行控制，不使火情擴大等待進一步的救援。因此，海工輔助船舶的消防能力是直接關系到生命財產安全的，增強海工輔助船舶消防能力的必要性是毋庸置疑的。

對于現場已有的海工輔助船舶消防救援能力不高的狀態，探討如何在維持輔助船舶主要作業能力不做大改的前提條件下，行之有效地提高海工輔助船舶的消防救助能力的方法。

1 現有海工輔助船舶消防能力與專業消防船能力的比較

海工輔助船舶通常都是多用途船舶，其主要功能所需的作業設備數量繁多而復雜，造價高昂，再加上通用的船舶主機和船舶通訊等設備價格也很高，這造成了船舶本身就具有很高的建造成本，因為高配置的消防設備及系統價格也很高，加上傳統設計觀念的影響，從而使該類船舶的消防功能在用戶設計和需求定位時通常只作為輔助功能。這也造成了現有的船舶對外消防救援能力單一，且能力有限的問題。

以勝利油田所配置的海工輔助船舶為例（見表1），其現有海工輔助船舶消防系統的設計是立足于船舶雙主機的特點，即1臺主機驅動1臺消防泵為1門消防炮供水，即每艘船都有消防泵和消防炮兩臺，都是以水消防為主，不具備如干粉消防、泡沫消防等其他消防能力，而總消防能力也僅只能達到船級社CCS規范對于消防能力分級表中FIFI-1的要求。而根據現有數據，目前“大消1號”“莞消2號”等先進的專業消防船，其消防泵排量分別達到了2×3600m3/h[3]和3×3600m3/h（見表2），通過對比，我們會發現專業消防船的消防能力無論是從消防炮的射程還是消防泵的排量上都遠遠超過了絕大部分海工輔助船舶。因而作為第一時間對石油/天然氣平臺進行消防救援的海工輔助船舶的消防能力是亟待提高的。

表1 勝利油田海工輔助船舶主要消防能力統計表

表2 專業消防船消防能力一覽表

2 提升海工輔助船舶消防能力的方法及選擇

2.1 設置加強消防炮

海工輔助船舶對海上的石油/天然氣平臺或者鉆井平臺提供消防救援，而這些救援對象可能會因為火災事故的原因而產生原油或者天然氣泄漏，從而使其附近海域也會有著火的油層存在。因而對海工輔助船舶而言，消防炮射程越大，對自身船舶和人員的安全越好，對救援對象的火災控制能力也越強。但問題是如果增加消防炮的射程就會增加消防泵的揚程和流量及功率，從而也就要求驅動消防泵的動力相應增加，但該驅動力是有限的。在這種前提條件下，西方國家提出了加強消防炮的理念。加強消防炮是不在船舶主副消防炮之外的，屬于冗余設計。當該加強消防炮工作時，主副消防炮是不工作的，此時通過消防泵并聯的消防管路一起向加強消防泵供水，這樣在不增加原消防泵功率和排量的前提下，通過管路閥門的控制達到消防炮流量和揚程的增加的目的。

配備加強消防炮讓海工輔助船舶在進行消防救援時具有更好的性能，可以顯著提高船只應對救援對象火情的能力。當救援對象產生流火或者有爆炸等不明朗火情時，可以采用加強消防炮進行遠距離救援滅火；當火情得到了適當控制之后，可以接近救援對象利用主副消防炮進行消防撲救。目前，部分消防船已經采用了這樣的設計方式。

設置加強消防炮優缺點都很顯著，其優點是成本低，尤其是已有船舶的改造，僅需要增加一門加強消防炮，更改原來的消防管路而不增加其他任何設備。缺點是多臺消防泵的并聯會造成流量功率的損失。但瑕不掩瑜，從根本上講，這是有效地提高消防炮射程的方式。

2.2 提高消防泵的排量和功率

想要提高消防炮的射程，提高消防泵功率和排量是最直接和有效的方式。例如，6000kW的油田守護船，該型海工輔助船配備兩臺3000kW的主機，其消防能力為FIFI-1，消防泵能力為2×1500m3/h，裝備2門射程約150m，流量1200m3/h的消防炮。想要把消防炮的射程提高到180m左右以進行更遠距離的消防滅火作業，需要將兩臺主機自由端驅動的消防泵流量都提高到2400m3/h以上，軸功率在1300kW左右。

因為該型船舶一般采用的是主機驅動消防泵，且僅在滅火救援的情況下才會啟動，對該船舶的正常航行航速和其他主要功能不產生影響。但提高消防泵的排量和功率的設計需要考慮在進行消防救援工作時，船只需要對抗消防炮的反力以及洋流風浪等影響保證船舶自身的穩定性。在正常情況下，消防泵的功率要求在主機功率的70%以下。

2.3 設置泡沫滅火系統

海工輔助船舶消防救援的對象多為油船、油碼頭以及平臺等，這些救援對象發生火災時極易產生大面積的流淌火災。流淌火災的危害極其嚴重，因為它會隨著水流、風向等向外快速擴散，不僅消防船舶不能靠近，使消防救援極其困難，而且還會對它附近的船舶或設施造成危害。為了有效撲救流淌火災并保障消防船舶的安全，近幾年專業消防船上都在逐漸推廣和運用中倍數泡沫滅火系統。因其不僅能夠有效覆蓋流淌火，還能有效保障消防船舶的安全。

中倍數泡沫是指發泡倍數為21～200的泡沫，一般使用的是（20～40）倍[4]。相對于通常使用的低倍數泡沫（6～8）兩者之間的區別非常明顯。中倍數泡沫的發泡倍數大，擁有可堆積性好、粘度大的優點，而低倍數泡沫發泡倍數小，很難堆積成型。

船舶的中倍數泡沫滅火系統在使用時，泡沫混合液通過泡沫發生器制造大量的泡沫噴出，順著船體堆積形成50～500mm的泡沫層，并向流淌火行進。這樣可以有效阻擋和撲滅流淌火，并且能保證救援船舶本身的安全以及為其他船舶撤離流淌火災地區提供條件。因為海工輔助船舶的救援時效性是最高的，因而這類船舶裝備中倍數泡沫滅火系統是必要的。

中倍數泡沫滅火系統并不復雜，一般是在機艙配置1個中倍數泡沫液罐、1臺泡沫消防泵、1臺比例混合器及相應管路，在主甲板左右舷配置若干中倍數泡沫發生器。中倍數泡沫發生器可放置在消防器材間，需要使用時安裝到位，對船舶其他主要功能無任何影響。

中倍數泡沫滅火系統的優缺點：其優點是增加了海工輔助船舶滅火的方式方法，可以利用中倍數泡沫堆積的性能增強其應對特殊火情的能力，并加強了自身的安全保護。其缺點是需要在機艙增加多臺設備（泡沫泵/泡沫罐），對本就狹小機艙的布局提出了更高的要求。

2.4 增設大排量的遠程對外供水系統

若海工輔助船只主要用于對碼頭、港口、陸地石油儲罐區等區域服務時，建議增設大排量的遠程對外供水系統。當這些區域發生大規模火災時，自身場地所配置的消防滅火供水系統的可靠性因為火災爆炸等難以保證。此時消防水源主要靠消防車供給，而消防車的供水能力相對于這種火災是嚴重不足的。此時就可以采用船上的消防泵進行遠程供水。例如，在2010年大連“7·16”新港火災事故過程中，大連市消防支隊利用裝備的遠程供水系統，從2000m外海中取水，提供了火災撲救過程中接近一半的用水量，而另一半的用水量則動用近千臺供水車才勉強得以保障，這足以說明在特定火災情況下遠程供水的重要性。

想要增設該大排量的遠程對外供水系統對海工輔助船只要求并不復雜，因為該系統是通過船舶本身設置的主消防泵向岸上供水，需要在已有的舷邊供水接口之外設置額外的與本船消防泵相匹配的大排量供水接口。大排量供水接口通過船岸連接水帶與岸上的遠距離供水水帶連接即可為岸上供水。

增設大排量遠程對外供水系統的優缺點：優點是船舶上僅需要增設相應的大排量供水接口而不需要增加大型設備，而且海水資源取之不竭，當岸上消防管線或者消防設施受到破壞不能正常發揮作用的時候，利用海工輔助船上強大的消防泵動力，從海上抽取海水進行遠距離消防滅火作業，相當于設置了一套備用的可移動消防供水基站及消防管網，對于消防滅火作業具備重大的意義。缺點是岸基設備和船上設備型號必須配套，能夠形成消防供水體系，否則將很難在第一時間達成供水能力。

3 增強消防能力的方法及其適用性

3.1 配備加強消防炮

這種方法適用范圍較廣，既可用于改裝車，也可用于新造船。對于改裝船，因不涉及船體的改造，可以通過改裝繼承原消防管路系統，工作量較小，故而改造量成本相對較低，是比較優秀的提高船舶輔助船舶消防救援能力的方式。

3.2 提高消防泵的功率和排量

這種方法如果用于改裝船，改動量最大，成本最高，也是效果最好、最能提升船舶消防救援功能的方式。從節約成本考慮這種方法最好在需求定位時就要做好，設計之初就選擇與主機功率匹配的消防泵。

3.3 配備中倍數泡沫滅火系統

這種方法是在水消防之外對船舶消防能力的額外擴充，對于改裝船舶來說，這不僅需要增設泡沫消防的管系，還要增加相應的泡沫泵和泡沫液罐等，改裝工作量相對于配備加強消防炮要大很多。因而此方式最好在船舶設計之初就確定。

3.4 增設遠程供水接口

這種方法是將船舶作為了第二或者備用消防水源，對海工輔助船舶來說改動工作量并不大，但必須與岸上的設施相配套才能夠發揮其正常作用。

4 結束語

在油化碼頭、石油/天然氣平臺、鉆井平臺井噴式發展擴張的今天，作為最廣泛配備使用的海工輔助船不僅僅要承擔其主要的生產作業功能，還要擔起第一時間進行消防救援的責任，在應對海上火災時有著不可替代的地位和作用。因而通過經濟合理的方式方法提高海工輔助船舶的消防救援能力是合理和必要的。

任何火災在第一時間是最容易進行撲救和控制的，而海工輔助船作為能最先抵達火災現場的消防救援設施，其消防救援能力的提高可以給相關企業及社會帶來更好的安全保障，其社會效益是巨大的。

本文主要本著在不影響海工輔助船主要功能的前提下，通過經濟合理的改裝改進現有船舶或者新建船舶時增加相應的系統設備來提高其消防救援能力，可操作性很強。企業可以根據自己的生產經驗狀態以及經濟能力來綜合考慮，確定用何種方式達到提高改進自身的安全保障能力。希望本文能對設計者在進行海工輔助船舶消防功能的設計時起到一定的參考作用。