支持安全返港要求的進水報警系統設計與評估

陳超君 陳俊杰 張 優

（中國船舶及海洋工程設計研究院 上海200011）

0 引 言

對于規定需要安全返港的船舶，根據SOLAS公約第II-2章的要求，要求客船在發生火災事故或進水事故后，重要系統仍可在未直接受到事故影響的處所中保持運行的能力。對于火災事故通常會考慮較多事項，而本文重點討論進水事故后客船需要保持的系統能力以及必要的提前設計。

俗話說：“水能載舟，也能覆舟”。進水事故對遠洋客船的影響較大，不僅使船內的設備、設施因被淹沒而造成財產損失和安全系統故障，而且也會直接影響到乘客和船員的生命安全。所以安全返港設計必須要考慮進水事故后船舶的生存能力和應對措施。

進水事故無需考慮事故發生的原因，僅假定發生的后果，后果為任何艙壁甲板以下的單個水密艙室發生進水事故。對于安全返港而言，進水事故的事故界限也僅指任何艙壁甲板以下的單個水密艙室，遵循單一事故原則，不考慮突破其事故界限。

1 進水探測報警系統的系統冗余性設計

控制進水事故最直接的方法是準確、及時探測到進水情況并報警。安全返港相關子系統里的進水探測報警系統是進水事故的第一個“偵察兵”，它一般由報警板、不間斷電源、信號采集箱、進水傳感器以及相應的電纜組成。在直接受到火災事故影響的處所以及同一主豎區同一水密艙室內的其他處所，其進水探測系統可視為無法使用，但同一主豎區內其他水密艙室的進水探測系統應能夠保持運行。單一水密艙室內發生的進水事故應不會導致其他水密艙室內的進水探測系統失效。另外對于MSC.1/Circ.1291中第7條提及的單獨設置液位監測系統的水密處所（如油艙、水艙等），如果其液位監測系統作為進水探測系統的替代，也需要滿足上述要求。

為了滿足進水探測系統的這些要求，針對文中所述700客位客滾船，我們對該系統的各個組成部分都進行了冗余設計。報警板會在水線以上的至少2個房間設置，保證一個房間失火時另外一個房間還可以收到進水探測報警，報警位置一般應包含駕駛室和安全中心，并且同時具備聲光2種方式。電源方面，通過雙路供電以及必要的供電冗余設計使得船上任何一個配電板或中間供電節點發生故障都不會影響整個進水探測系統的供電。每個被探測艙室一般會設置至少2個進水傳感器。當艙室內任一進水傳感器發生故障時，該艙室的進水事故仍可被探測到。同一艙室的每個進水傳感器均連接至不同的信號采集箱，確保任一信號采集箱損壞都不會影響進水探測系統的正常運行。

整個系統的電纜采用耐火電纜，以便通過火災事故的評估。如果不用耐火電纜，則需要對系統內每根電纜穿過的艙室失火影響進行逐一評估。對于浸沒在水中的電纜，一般仍然認為可以使用，除非中間有其他設備作為節點。本船的進水探測報警系統和機艙監測報警系統、裝載計算機、航行數據記錄儀（VDR）之間有接口連接。

進水探測系統的拓撲示意簡圖如圖1所示，實船由于艙室眾多，則更復雜些。

圖1 700客位客滾船進水探測系統拓撲示意圖

本船設有2塊進水報警板，1號報警板位于10甲板航行設備間（MVZ1），2號報警板位于9甲板安全中心（MVZ1）。電纜為耐火電纜。1號進水報警板由備用駕駛室220 V和24 V分電箱分別供電。2號進水報警板由安全返港應急220 V分電箱和1號充放電板分別供電。

每處探測點設雙套探頭，分別連接至2個位于不同A級防火分隔及水密區域的采集箱。若一個采集箱因火災或進水不可用時，另一個采集箱仍可保證受影響區域以外的探頭正常工作。各信號采集箱由1號進水報警板和2號進水報警板雙路供電。

主要設備布置如表1所示。若船上某一區域發生火災或進水事故，導致該區域內的進水探測設備損毀，船上未受到失火或進水影響的進水探測設備仍能保持正常運轉。

表1 700客位客滾船進水探測系統設備布置

以700客位客滾船為例，當船發生火災事故時，進水探測系統的安全返港評估如表2所示。

表2 700客位客滾船進水探測系統火災事故下的安全返港評估

續表2

續表2

以700客位客滾船為例，當船發生進水事故時，進水探測系統的安全返港評估如表3所示。

表3 700客位客滾船進水探測系統進水事故下的安全返港評估

2 進水事故引起的系統關聯設計

當進水事故發生時，除了進水探測報警系統自身在各控制位置發出報警信號外，還應與船上其他系統相關聯，直接自動處理或輔助船員對進水情況進行觀察、判斷和手動處理。一般情況下，進水探測報警系統會與液壓水密滑門系統、艙底水系統、中控系統和電視監控系統等都有關聯。

對進水事故而言，判斷事故影響的范圍比較簡單，只要確定了水密分隔和水密艙室，事故界限也就確定了。一般區域和機艙區域進水探測報警系統與其他系統的關聯性如圖2、圖3所示。

圖2 一般區域進水報警與其他子系統的關聯性

圖3 機艙區域進水報警與其他子系統的關聯性

3 結 語

從700客位客滾船的安全返港設計中可以看到，進水事故是客滾船面臨安全返港的重大問題之一，船舶的安全性在進水后會面臨很大挑戰。而進水探測報警系統則是檢測發現進水事故的第一道關卡，應對其進行冗余設計，以保證其在異常狀況下仍能正常運行。此外，進水事故引起的一系列其他系統的聯動設計也需統籌考慮，真正做到即使進水也不“覆舟”。