1、本科毕业论文（20 届）“育鲲”轮船舶消防系统管理及故障分析所在学院专业班级 轮机工程学生姓名指导教师完成日期内容摘要随着全球海运业的不断发展，各国船队的船舶数量在不断扩大，船舶火灾发生事故的趋势逐年上升，这就需要我们每一位船舶管理人员和使用人员，对船舶消防引起足够的重视。本文先介绍船舶火灾的危害、分类、发生的趋势与应对措施，然后结合“育鲲轮”现有的船舶消防系统，对“育鲲轮”报警系统进行工作原理分析，最后根据“育鲲轮”消防系统出现的一些故障如火警误报等进行研究，提出解决方案和预防措施，最终总结自己通过学习所得到的一些感悟与展望。关键词：船舶消防；火灾；系统分析；故障研究AbstractWith
2、 the development of global ocean shipping ,the number of vessel from all over the world is growing greatly ,the trends of ship fire accidents increases year by year ,which needs every sailor to pay a close attention to the ship fire accidents .Firstly ,the assay introduces the harms 、classifications
3、 and trends of ship fire .Then combined with the fire control system of the training vessel“YUNKUN”，analyse the working principle of the alarm system .At last ,according to the malfunctions of the fire control system(for example fire alarm error) ,analyzing those causes ,and put forward some related
4、 solutions and preventive measures .Finally ,draw a conclusion of some gnosises and look aheads by learning on myself . Key words: Ship fire control; fire accidents; system analysis ; malfunction analysis;目 录前言 .61 分析火灾发生原因，建立船舶火灾预防体制 .71.1 船舶起火原因分析及船舶重点部位防火 .71.1.1 船舶是一个复杂的系统 .71.1.2 船舶火灾 .71.1.3 船
5、舶关键部位防火 .72“育鲲”轮可能出现火灾分析 .82.1“育鲲”轮可能出现的火灾分析 .82.1.1 发生火灾概率最大的火灾种类 .82.1.2 “育鲲”轮常用的灭火剂种类以及计算： .83“育鲲”轮火灾监视报警系统 .103.1 系统介绍 .103.1.1 MX800 虚拟多模式监测传感器 .103.1.2 CP820M 壁式报警单元 .103.1.3 MX/T2000 火警复视单元 .114 船舶灭火程序及预防措施 .114.1 火灾发生时应急措施 .114.1.1 如何有效的防止火势扩大 .114.1.2 选择合适的灭火方法 .124.2 船舶消防的预防措施 .124.2.1 严格按
6、照规定对船舶定期检查 .124.2.2 引导船员及学员养成良好的防火安全意识 .124.2.3 加强船舶特别是机舱的日常清洁工作 .134.2.4 加强船舶日常维护保养工作 .135“育鲲”轮消防报警系统出现的故障及解决措施 .135.1“育鲲”报警系统工作原理分析 .135.1.1 MX800 虚拟多模式监测传感器原理 .135.1.2 CP820M 壁式报警单元原理 .145.2“育鲲”轮火警误报分析及应对措施 .155.2.1 “育鲲”轮火警误报 .155.2 2 火警误报的主要原因及应对措施 .156 感悟与展望 .16“育鲲”轮船舶消防系统管理及故障分析前言我国船舶火灾事故年均火灾
7、30 起，占船舶海难事故的 3%，但火灾造成的损失却占总损失的 10%，年均超过 8000 万元，每次船舶火灾的发生都会给船员的生命和船舶的安全带来严重的危害。据统计，船舶发生事故的多种原因中，例如碰撞、搁浅、漏油、火灾等，全损率最高，人员伤亡最严重的事故原因中火灾所占的比重最大，这就需要船舶的管理者和使用者对船舶消防系统管理引起足够的重视。航行于大洋的船舶所处的环境与陆地上其他的交通工具有本质上的不同，给消防带来的最大困难在于无法从外界获取有效的救援，只能靠船舶本身的人员及消防设备对船舶发生的火灾进行灭火。航行中的船舶由于船舶的晃动会给消防工作带来重大的困难，外界环境对设备性能也会产生影响，
8、使参与消防工作的船员及设备受到外界的干扰，不像陆地相对稳定的外界环境。而且船舶发生火灾一般是由于船舶遇到了大风浪天恶劣的气候环境所导致，这就需要针对船舶的特殊性设计船舶专用消防设备，以及对船员进行专业消防培训。船舶使用者必须熟悉本船消防系统、消防设备、火灾应急程序、火警信号等。只有从火灾的预防、发生、到消灭做好充分的准备工作，才能最大限度的降低火灾发生的几率，减少火灾发生所带来的危害。“育鲲”轮作为大连海事大学专用的教学实习船，承担着为航海类学生进行海上实习的教学任务，满载人员为 236 人，可以说“育鲲”轮对于火灾控制的重要性显得尤为重要。 “育鲲”轮全船的消防灭火，检测系统主要由以下几部分
9、组成：1、固定式灭火设施，包括防火门、水雾喷淋灭火系统、固定二氧化碳灭火系统、消防水系统。2、烟雾传感装置、温度感应装置。3、移动式灭火设施，包括手提式灭火器、手推车式灭火器、灭火毡、泡沫喷枪等等。“育鲲”轮全船设置有火焰监测和自动感应装置，该警报系统分为手动按钮、自动感应探头两种，驾驶台和机舱设有显示面板。在火灾发生前，或者火灾发生时会有火警信号传送到火警控制中心，然后发出全船火警报警铃声，警示船舶某处有火灾发生。根据火警复视器上显示的火源位置，采取一系列的灭火措施进行灭火。但是随着船舶营运时间的加长，经常出现误报警和不能正常报警，这样就给火灾监测和预防带来极大的安全隐患。这些问题的存在都给
10、“育鲲”轮进行有效船舶消防埋下了严重的安全隐患。本文是通过本人在“育鲲”轮上进行长达四个多月的毕业实习过程中，对消防系统的种类、部署、以及发生火灾时应该采取哪些有效措施详细了解之后，对该系统的结构作了简要介绍，结合工作过程中所出现过的问题和故障，提出了一些日常管理中的建议。1 分析火灾发生原因，建立船舶火灾预防体制1.1 船舶起火原因分析及船舶重点部位防火1.1.1 船舶是一个复杂的系统船舶也像其他系统一样表现为树状分支结构。按照船舶所有的部门分，船舶可以分为甲板、轮机两大部分。一般按照船舶的系统分有：推进系统、辅助机械系统、无线电通信导航系统、操纵系统等。由于船舶火灾基本都是燃烧现象，即各种
11、可燃物质在一定温度下快速氧化的化学过程。所有燃烧的发生都需要三要素的共同作用，即温度、可燃物及氧气（如图 1） 。所以对火灾的预防和控制所采取的措施主要是基于控制船舶火灾现场的通风、可燃物和热源这三个方面。氧气 O2可燃物质热量连锁反应（火）1.1.2 船舶火灾船舶火灾按其起火部位来看有的发生在生活区、燃油舱、机舱及上层建筑内，根据火灾事故统计最容易起火的区域在于机舱，这是因为机舱的环境非常接近火灾发生所需要的临界条件，机舱内有燃油及润滑油等可燃液体，机舱内安装的柴油机、锅炉、电机等众多设备均可视为热源，机舱内还有排气管等灼热表面，因此发生火灾的机会特别多。船舶燃、润滑油系统和电气系统是是最容
12、易引起火灾的系统。有船舶因主机滑油系统断油，引起运动部件干摩擦，使摩擦表面温度急剧升高，继而使曲柄箱内滑油点燃引爆最后燃起大火，也有因柴油机高压管破裂，高压燃油喷至灼热排气表面而引起大火；也有日用油柜液位观察管泄露出燃油滴落到增压器高温表面，从而致使火灾的发生1.1.3 船舶关键部位防火船舶电气系统火灾绝大一部分是由于电气绝缘老化引起。在船上最低热态绝缘电阻允许值为 1-0.5 欧姆。不少船舶的电气绝缘设备的绝缘值还在这个规定值之下，有的绝缘值甚至接近于零。电器设备短路过载、电缆绝缘老化都很容易引起火灾。在船舶的主配电盘上主电源开关接头因接触不良而严重麻点烧蚀，也极有可能酿成火灾。一艘船舶相当
13、于一座小型的城市，各种船舶设备繁杂众多，且可燃物遍布于船舶的各个地方，但只要专注燃润滑油系统、电器系统这样的重点系统、抓住机舱重点部位的防范，还是能够减少火灾的发生，以充分保障船舶及人员的安全。2“育鲲”轮可能出现的火灾2.1“育鲲”轮可能出现的火灾分析2.1.1 发生火灾概率最大的火灾种类“育鲲”轮的设计建造是以学员海上实习及海上科学研究为目的的，全船没有货仓，其上层建筑主要是由驾驶台、学员住舱、船员住舱、餐厅、教室、健身房等组成。主甲板下层设有减摇鳍舱、副机舱、主机舱、集控室等舱室。由于船舶空间狭小，人员密集，最容易起火的区域除机舱外就是生活区，最有可能发生的火灾种类有 A 类火和 B 类
14、火：（1） A 类火：即固体可燃物起火发生的火灾，如纸张、卧具、木材、橡胶、粮食等。例如学员的房间失火、家具、床铺的燃烧都归属于 A 类火。（2） B 类火：即液体可燃物质燃烧引起的火灾，如柴油、汽油、润滑油等。船上的机舱失火、油舱失火等都是 B 类火。2.1.2“育鲲”轮常用的灭火剂种类以及计算：（1）水（H 2O）：水的灭火原理基于水有较大的比热容，能够使燃烧物迅速的得到冷却，是燃烧物处于燃点之下而熄灭。 “育鲲”轮按照造船规范的要求在全船各个舱室安装了固定压力水雾灭火系统，消防水龙水射范围覆盖到全船每一个角落如下为机舱消防水计算过程： 舱底水管的计算：L = 船长：105m B = 船宽
15、：18.0m D = 型深：8.35mI1 = 主机舱长度：16.8m I 2 = 辅机舱长度：15.4m1.舱底水总管内径： d 1=1.68L（B+D）+25=1.68105（18+8.35）+25=113.4m采用舱底水总管直径：1686.0mm2.机舱舱底水支管内径：d2=2.15I1（B+D）+25=2.1516.8（18+8.35）+25=70.3mm采用机舱舱底水支管内径：894.5mm3.辅机舱舱底水支管内径：D3=2.15I2（B+D）+25=2.1515.4（18+8.35）+25=68.3mm采用辅机舱舱底水只管内径：894.5mm4.舱底泵排量： Q=5.66d1210
16、-3=5.66113.4210-3=72.8m3/h实取舱底水排量：83 m 3/h（2）泡沫：分为机械泡沫和化学泡沫。化学泡沫是由灭火装置中所充的化学品相互之间发生化学反应而生成的，机械泡沫是由水和泡沫生成剂通过搅拌而产生的，其灭火的原理在于泡沫能使燃烧剂与外界的空气隔绝开使火熄灭。适用于扑灭 B 类火。“育鲲”轮所配备的泡沫灭火设备如下：1.手提灭火器 位于全船各层甲板，总计 79 个，其中救生艇内每艇 1 个 2KG 干粉灭火机，其它6KG 干粉、6 公升泡沫、2KGCO2 分散于各层甲板，标有检验年月以保证随时可用，具体位置见防火总图。 2.泡沫喷枪 共 4 个，主机舱辅机舱各 2 个
17、。 3.推车式灭火车 为可移动 45 升气瓶型泡沫灭火器，总计 3 个，用于主辅机舱，主机舱 2 个，辅机舱 1 个，具体使用方法可见车上说明。 （3） CO2： 其作用是降低火场的氧气含量，使可燃物与外界的氧气隔离。在使用CO2 时需要提前通知所有人员撤出要施放 CO2的场所，然后对火场区域进行密封，以防减弱 CO2灭火的效果。 “育鲲”轮全船设有固定 CO2灭火系统，在主甲板专设有 CO2气瓶舱室然后通过 CO2输送管路输送到全船的各个舱室。3“育鲲”轮火灾监视报警系统3.1 系统介绍3.1.1 MX800 虚拟多模式监测传感器“育鲲”轮在生活区舱室以及其他机械设备舱室都安装了 MX800
18、 虚拟多模式监测传感器（如右图）技术参数：尺 寸： 109dia43H mm运行温度： -20 oC+70 oC主要特点： 1.超过 20 种检测模式； 采样区2.每个回路超过 250 个感应元件；3.远程温度监测控制且显示温度具体参数；4.经过多个国家船级社认证通过；烟雾进 工作原理： 烟道鳍片此感应装置被用来发送火警信号给 Minerva MX/T2000/控制中心，然后通过软件对其进行信息采集，接着通过警报铃声和失火信息反馈到 LCD 显示面板上提醒有区域探测到火灾。其内部有感应烟雾信号和热信号的电偶，对火场区域产生的烟雾和热量进行检测最终传输到控制及复视中心。3.1.2 CP820M
19、壁式报警单元“育鲲”轮在全船的走廊过道，以及人员活动较为平凡的场所和区域都装设了 CP820M 壁式报警单元（如右图）通过每一个 CP820M 壁式报警单元报警，都可以在复视面板看到是船舶哪个具体位置发生出了火警信号，这就需要每一个 CP820M 壁式报警单元输入位置程序，拆解后可以观察到其位置程序输入口，如下图：位置程序输入口3.1.3 MX/T2000 火警复视单元“育鲲”轮对火警的监视报警主要依赖于MX/T2000 火警复视单元（如右图）全船在主要场所都设有该装置，例如：驾驶台、集控室、船长室等，以便及时掌握火灾发生的信息便于更加有效的灭火。通过对其控制面板上按钮的操作可以看到火灾发生的
20、时间、区域、报警记录等等，从而可以迅速发现火情并且组织人员进行灭火行动。4 船舶灭火程序及预防措施4.1 火灾发生时应急措施船舶一旦出现火灾，最为关键的是要能够及时发现，将火势控制在最初阶段。一旦火势没有及时得到控制，开始蔓延，船员就应不失时机的、竭尽自己所能的采取必要的应急措施，并且尽快的通知全船有火灾发生，并且要迅速利用火灾现场附近的消防器材进行灭火，同时应该尽力防止火势进一步蔓延扩展。4.1.1 如何有效的防止火势扩大（1）对易燃物进行搬离，隔离或者处理，同时迅速果断的将火场附近的易燃物品，诸如油漆、汽油、纱布、缆绳等易燃易爆物品搬移，必要时将这些物品扔下入海。（2）沉着冷静的操纵船舶：
21、船舶在航行中发生火情，应该先降速或者停车，必要时改变航向，将着火位置转移到下风一侧，同时尽可能的将船舶行驶的速度与风速保持一致，以减慢火势蔓延的速度。（3）切断失火区域的通风：迅速关闭该区域的通风装置，例如火场附近的水密们，通风口天窗，空气流通管等等，当火灾被扑灭后还要延迟一段时间再开启通风装置，以防复燃。（4）迅速切断各燃油柜及输油系统的管路，以防火势蔓延到这些区域引起更为严重的燃烧爆炸事故。（5）切断电源：电气火灾灭火时，首先切断电源，防止灭火过程中发生人员触电事故，继而产生二级伤害。4.1.2 选择合适的灭火方法在确定发生火灾的位置和燃烧物质的位置和情况的基础之上，就要迅速确定选择哪种最
22、为行之有效的灭火方法。（1） 水：船舶航行在水面上，故只要有足够排量的水泵就可以源源不断的取水灭火，但是使用消防水进行灭火时，要注意确保舱底污水能够迅速排出弦外，否则会引起船舶重心失稳，从而导致船舶倾覆。此外还要注意分析燃烧物遇到水后会不会发生化学反应，避免发生爆炸等更为严重的后果。（2） 泡沫：泡沫具有其自身特有的特点，最适宜扑灭机舱和油舱的油类火，泡沫能够隔断空气，阻止油层表面燃烧，同时泡沫中含有的水能够对燃烧物起到冷却降温的作用，因此“育鲲”轮配备了先进的泡沫灭火装置，以防此类火灾的发生。（3） 固定式 CO2,：当火势比较凶猛，使用其他的灭火方案达不到灭火作用时，就需要启用固定 CO2
23、灭火系统，启用前应该封闭火场的所有开口处，警示所有的人员撤离现场，值得注意的是，施放 CO2要足量，否则达不到完全灭火的效果。4.2 船舶消防的预防措施4.2.1 严格按照规定对船舶定期检查为了最大限度的避免火灾的发生，机舱值班人员都应该对船舶机械设备定时巡回检查，这是一条最为有效的措施，要制定出捷径的巡回检查路线，并且张贴图表及路线于机舱内，保证检查到每一个设备时没有发生火情的征兆，杜绝任何设备有滴漏油滴的现象，在巡回检查过程中要注意各机械设备是否处于正常工作状态，否则就要及时排查故障，除掉可能引起火灾的安全隐患。4.2.2 引导船员及学员养成良好的防火安全意识由于“育鲲”轮人员密集度大，吸烟的人也较多，用电设备增多等等这一系列的因素
