徐建
(浙江興禾船舶檢驗檢測有限公司,浙江 嘉興 314024)
公務船是指用于政府行政管理目的的船舶。公務船在維護水域的秩序、防止水域環境污染、護航護漁、搜索救助、人員交通、應付突發事件等用途中發揮了重大的作用。公務船作為維護社會穩定、保障人民生命財產安全的重要工具,其自身的安全性能不容忽視。而防火性能作為安全性能的一種也顯得尤為重要。
內河公務船設計當中的一個重要環節就是防火設計。根據公務船航區水域的不同,船上人員人數的不同,船舶長度的不同,現行規范對于防火的要求也均不相同。中國海事局《公務船技術規則》(2020)中對于各種公務船防火要求的具體劃分如圖1:

圖1 公務船防火要求劃分圖
公務船對防火的要求更高,應能做到把火災的可能性降到最低,并且能將火災的影響和破壞力降到最小,方能更好地執行公務,為人民服務。總的來說,公務船的防火消防系統由耐熱和結構性分隔、探測和報警系統、滅火系統及其他防止火災的要求規定(如:燃油、滑油系統及易燃油類的使用限制、通風的關閉及停止等)組成。耐熱和結構性分隔是公務船防火系統最基本的組成部分。
船舶中防火分隔主要作用就是為了阻礙火災通過鋼質艙壁傳熱的速度,阻止火災中的煙霧及有害氣體隨意蔓延,為船上人員的脫險和施救提供充足時間,降低由火災引起的生命及財產損失。為了達到這一目標,在發生火災的區域內能將火災控制住,將船舶分隔成若干區域的艙壁或甲板必須具有“耐火完整性”。“耐火完整性”是指火災發生后,具有這一特性的艙壁或甲板形成的分隔,在固定的失火時間內具備其結構的耐熱性和完整性。結構的完整性是通過其本體材料以一定的結構強度形式來實現的。結構的耐熱性則是通過在結構表面敷設絕緣材料或敷料、在結構貫穿和開口的地方進行保護等來實現的。一般可分為“A 級分隔”“B 級分隔”“C級分隔”這三種。根據《公務船技術規則》對防火分隔等級整理如圖2:

圖2 公務船防火分隔等級
(1)A--0 級防火分隔對溫升的要求是0min,即為沒有溫升要求,只需要滿足在1h 的標準耐火試驗中,至試驗結束時能滿足煙及火焰無法通過的要求即視為A-0 級防火分隔。而其他例如:A-60 級分隔應在滿足1h 的標準耐火試驗至結束時能防止煙及火焰通過的前提下還需要滿足60min 的溫升要求才視為滿足A-60 級分隔要求。B 級分隔與之類似。
(2)通過防火分隔的等級可以看出之間的差異,A 級必須鋼質或等效的材料,并且需要有適當的防撓加強(艙壁為扶強材等構件加強,甲板則為橫梁或縱桁加強),B 級則不需要鋼質或等效材料,只需采用認可的不燃材料制成即可。隔熱要求方面A 級必須是不燃材料組成,而B 級不做要求,但是B 級有隔熱值的要求,因B 級分隔本身可為不燃材料制成,則其隔熱值可參考其本身的性能,在實際分隔中可不另設其他的隔熱材料。
防火分隔中還有一種稱為阻火分隔,其定義為具有隔熱或阻火的性質的不燃或阻火材料制成,能在相應的時間內防止煙和火焰通過,能在相應的時間內具有承受載荷的能力,具有在相應阻火時間內防火分隔處背火面的平均溫升不超過140°C,且包括任一接頭在內的每個接頭的溫升應不超過180°C 的溫度特性(相應防火時間一般為30min 或60min)。不難看出阻火分隔的定義是針對復合材料作為結構材料時在船舶上應用而提出的。當分隔相鄰處所的甲板及艙壁的結構防火時間為60min 時,其防火要求與“A-60”級分隔一致;對于復合材料船、當分隔相鄰處所的甲板及艙壁的結構防火時間為30min 時,其防火要求與“A-30”級分隔相比僅溫升的要求一致,其他的要求均要低于“A-30”級分隔。
(1)對鋼質或鋁質結構的甲板或艙壁,耐火材料的敷設應至少延伸并超過接頭點、貫穿點或終止點450mm。如果由A 級標準的甲板或艙壁分隔的處所有不同的隔熱等級,等級高的隔熱應在隔熱等級低的甲板或艙壁上至少延伸450mm。如圖3:

圖3 耐火材料層數設延伸距離
(2)防火分隔艙壁或甲板上構件敷設的耐火材料通常采用碰釘形式進行固定,扶強材的位置需要包住并加以固定。如圖4。

圖4 耐火材料固定
碰釘的排列密度一般為每平方米不少于16 個,碰釘的排列示意如圖5。

圖5 碰釘排列示意圖
(3)現在很多防火材料的廠家都對耐火結構進行了型式認可,也可以按照廠家型式認可證書中注明的敷設要求進行敷設耐火材料。需要注意的是廠家的型式認可證書中同時注明了耐火試驗時所采用鋼板的厚度,耐火材料敷設的甲板板或者艙壁板的厚度在結構設計中必須考慮進去。
船舶設計中,防火分隔結構設計作為其中的一項重要內容,在設計的過程中不但需要著重考慮如何在保證各個相鄰處所之間的結構耐火完整性前提下、同時考慮其防火等級的選用,同時也要與船舶其他專業(如船體結構,管系等)的相關設計人員進行溝通,以保證設計的合理性。同時也要關注防火這部分的新技術、新材料、新方法在公務船上的使用,并且需要將綠色環保的材料應用進船舶中。為船員和乘員的生命財產建立起一道安全保障。