油船固定式甲板泡沫灭火系统,是在(海)水与泡沫原液的混合液中混入空气而产生泡沫,泡沫层覆盖至燃烧物表面,起到冷却、窒息的作用以实现灭火,扑灭和隔绝油类火灾效果明显,是油船货油舱及甲板区域的重要消防设施,能最大程度保障船上人命财产安全。
按泡沫比例混合方式的不同,国内油船常采用的固定式甲板泡沫灭火系统分为平衡式、压力式和管线式。
以管线式为例,是将(海)水与泡沫浓缩液通过比例混合器混合,经管路输送至泡沫炮(枪)并与吸入的空气混合形成泡沫从喷射口喷出(见图1)。
图1 管线式泡沫比例混合方式
在船旗国监督检查中,固定式甲板泡沫灭火系统一直被列入重点检查项目。
笔者在某次内河油船安全检查中便发现船舶固定式甲板泡沫灭火系统泡沫灭火剂剂量计算错误造成配备不足的缺陷,这给船舶货油舱甲板区域消防安全带来重大安全隐患。
案例概况
2023年3月,对停靠在辖区内的内河油船“YF”轮实施船旗国监督检查,该轮龙骨安放日期为1999年2月,2010年12月进行重大改建,重大改建时设置固定式甲板泡沫灭火系统,航区内河A级,载重量为3900t,检查中发现一条固定式甲板泡沫灭火系统泡沫灭火剂剂量计算错误的缺陷,执法人员对船方指出了问题并开具了缺陷。
缺陷描述为:《泡沫计算书》所需泡沫灭火剂总量计算错误(泡沫混合液剂量计算时除以了膨胀率6),造成固定式甲板泡沫灭火系统配备泡沫灭火剂剂量不足(见图2)。
图2 计算错误的《泡沫计算书》
执法人员在核查船舶《内河船舶安全与环保证书》时,发现消防设备栏:固定式甲板泡沫灭火系统灭火剂剂量未标注,仅记载了灭火剂容器容积0.6m³,实际查看泡沫柜铭牌显示容积与证书相符,现场测量计算容器内泡沫灭火剂剂量约为0.42m³(420L)(见图3和图4)。
图3 《内河船舶安全与环保证书》中泡沫灭火剂剂量及容器容积
图4 泡沫灭火剂储存柜
执法人员按照固定式甲板泡沫灭火系统计算公式对该船所需配备泡沫灭火剂剂量进行了计算,计算结果为1137.6L,明显大于该轮实际配备的泡沫灭火剂剂量420L,该轮的情况不满足《内河船舶法定检验技术规则》(2004)及其2008修改通报关于固定式甲板泡沫灭火系统泡沫灭火剂剂量的配备要求。
下面,笔者结合2004法规及其2008修改通报对本案中泡沫灭火剂剂量计算错误的情况进行分析。
案例分析
1、固定式甲板泡沫灭火系统涉及概念解释
为方便大家对文章中涉及概念的理解,在开展案例分析之前,先解释一下相关概念:
(1)泡沫混合液(溶液):泡沫浓缩液与水产生的混合溶液。
(2)泡沫浓缩液:以适当的浓度能与水混合形成泡沫混合液的液体。
(3)泡沫混合比:泡沫浓缩液在与水混合形成的泡沫混合液中所占的体积百分比。
(4)额定泡沫膨胀率:在无火灾的条件下且环境温度约为20℃时泡沫体积与形成泡沫的泡沫混合液体积之比。
2、该轮是否一定要设置固定式甲板泡沫灭火系统?
答案是肯定的。读者可能会想,如果法规没有明确要求该轮必须配备固定式甲板泡沫灭火系统,那么该船就属于多配的消防设备,就不存在问题了。其实不然,2004法规对固定式甲板泡沫灭火系统的配备要求进行了明确规定,要求闪点≤60℃、载重吨≥500吨的油船需配备固定式甲板泡沫灭火系统(见图5)。
图5 2004法规对固定式甲板泡沫灭火系统配备要求
而该船2010年12月21日重大改建时设置的固定式甲板泡沫灭火系统,闪点≤60℃,载重吨为3900吨,适用2004法规,必须配备固定式甲板泡沫灭火系统。
3、法规对固定式甲板泡沫灭火系统泡沫灭火剂剂量的配备要求
2004法规在第7篇第3章第6节规定了固定式甲板泡沫灭火系统泡沫灭火剂的配备剂量要求,即:
“3.6.2.1泡沫溶液(即泡沫混合液)的供给率应不少于下列数值中的最大值:
(1)按货油舱甲板区域0.6L/(min·m²)计算,此处货油舱甲板区域是指船舶最大宽度乘以全部货油舱处所的纵向总长度;或
(2)按具有最大这种面积的单个货油舱水平截面积6L/(min·m²)计算;或
(3)按最大泡沫炮保护的并完全与该炮前方的面积3L/(min·m²)计算,但不少于1250L/min。
小于5000t的油船应不小于(1)和(2)中的最大值。
3.6.2.2应有足够的泡沫液供应,以保证能产生泡沫的时间不少于30min”。
4、该轮固定式甲板泡沫灭火系统泡沫灭火剂剂量计算错误的原因分析
由图2计算错误的《泡沫计算书》中可看出,船舶设计人员错误的将泡沫混合液与膨胀率相除,造成此错误的原因有两个方面:一是船舶设计人员对泡沫混合液的概念理解有误,以为泡沫混合液是与空气混合后的泡沫;二是船舶设计人员对膨胀率的概念理解有误,错误的理解为泡沫浓缩液与水混合后形成的体积膨胀。为此,执法人员与船舶设计人员进行了沟通,向对方详细讲解了法规原文,表明“甲板泡沫溶液的供给率(量)是以泡沫剂与水按比例混合的溶液为计算依据,与混合空气后形成的泡沫(膨胀率)无关”后,对方最终承认是对法规要求理解不到位导致设计应用时出现差错。
5、该轮实际需配备泡沫灭火剂剂量
该轮载重量3600t,由以上条件可知,泡沫混合液的供给率仅需满足3.6.2.1(1)与(2)的最大值即可。笔者结合重新设计的《泡沫计算书》(见图6)展开分析,由《泡沫计算书》可知:
(1)货油舱区域甲板面积为:708㎡
按货油舱区域甲板0.6L/(min·㎡)计算得出:
泡沫混合液供给率=708㎡×0.6L/(min·㎡)= 424.8L/min
最大单个油舱水平截面积为:79㎡
按最大单个油舱水平截面积6L/(min·㎡)计算得出:
泡沫混合液供给率=79㎡×6L/(min·㎡)=474L/min
由此,可得出最大值474L/min为该轮泡沫混合液供给率。
(2)由“3.6.2.2应有足够的泡沫液供应,以保证能产生泡沫的时间不少于30min”计算出所需泡沫溶液总量为:
泡沫混合液总量=474L/min×30min=14220L
泡沫混合液,即泡沫浓缩液与水产生的混合溶液,所需的泡沫灭火剂剂量实为“泡沫浓缩液”。该轮固定式甲板泡沫灭火系统的比例混合器混合比为6%(见图6),即“泡沫浓缩液”占泡沫混合液的6%,那么在理论上该轮所需泡沫灭火剂总量为:
泡沫灭火剂总量(理论)=14220L×6%=853.2L
由于泡沫灭火剂储存在储存柜中会存在损耗,《泡沫计算书》中取损失率为20%,那么按实际情况该轮所需泡沫灭火剂总量为:
泡沫灭火剂总量(实际)=853.2L×(1+20%)=1023.84L
泡沫灭火剂储存柜储存灭火剂时容积需留有余量,《泡沫计算书》取容积系数为0.9,即留有10%的容积余量,因此所需储存柜总容积至少为:
泡沫灭火剂储存柜容积=1023.84L÷0.9=1137.6L
图6 重新设计的《泡沫计算书》
6、船舶按重新设计的《泡沫计算书》配备泡沫灭火剂情况
船方按重新设计的《泡沫计算书》增配了一只600L的泡沫储存柜,与原储存柜通过管路连通,总容积为1200L,满足容积要求,并分别盛装足量泡沫灭火剂(见图7)。
图7 整改后的泡沫储存柜
对增设的罐柜和管路做压力及效用试验正常,并经船检机构检验合格。
思考与建议
对该船而言,固定式甲板泡沫灭火系统主要用于货油甲板及货油舱的灭火,所需配备的泡沫灭火剂剂量是经过专业计算而得出的,是需满足货油甲板或货油舱起火后最大程度灭火要求的。
该船配备的泡沫灭火剂剂量与法规要求相差悬殊,当货油甲板或货油舱起火时,一旦火势较大,容易形成泡沫供给量不足的局面,造成货油甲板或货油舱火势失去控制,致使严重威胁船舶和人员安全,甚至会造成严重的人命财产损失。
该船出现固定式甲板泡沫灭火系统泡沫灭火剂剂量计算错误的问题,主要原因是船舶设计人员对固定式甲板泡沫灭火系统相关概念的理解存在偏差,专业性概念应用错误,造成数据计算出现严重差错。
在此提醒,航运公司应加强对船舶整体情况的了解,善于去发现问题与解决问题,同时对异常情况应多提出疑问,对遇到的疑难问题应及时与海事、船检沟通,寻求解决方案。
例如本案该船《内河船舶安全与环保证书》中消防设备栏只标注了固定式甲板泡沫灭火系统泡沫灭火剂储存柜的容积,而未标注泡沫灭火剂的剂量,此时船管人员就应该留有疑问,对此种情况向船检进行核实,多问问为什么,以此对存在的问题早发现早解决。
同时,船管人员应充分了解船舶重大改建后所适用的法规规定变化,使船舶技术工况完全符合法规规范要求,把船舶安全运营关把牢把实。
同时也建议船舶检验工作人员进一步提升严格把关的尺度,结合技术法规要求,强化船舶结构、设备等的符合性检验,尤其在开展低闪点运输船舶检验时,更应加强对消防系统的检验,对检验中发现的问题及时指出,督促整改,不留隐患,为船舶营运安全把好关。
作者:杨浦海事局 邱彬 ***
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