据估算,2015年和2020年我国原油进口量将分别达到3.74亿吨和4.0亿吨,其中海上进口量分别为3.24亿吨和3.25亿吨,约占原油总进口量的85%。如此庞大的海上原油进口量,要想确保其顺利安全运抵目的地,油船安全的重要性不言而喻。而火灾作为引发油船事故的“头号*手”,如何限制火灾的发生、蔓延,对于提高油船的安全性有着极其重要的意义。油船火灾的原因是多方面的,可燃气体、燃油的泄漏,机器设备的破损,人为的操作不当等都可能引发火灾。为了尽可能避免引起火灾,公约和规范制定了一套详细的预警和消防措施,小到油柜液位计大到机舱区域的固定式灭火系统,无一不体现了这一目的。
防火结构作为在火灾发生时阻止火灾蔓延的重要屏障,其本身的完整性对发生火灾时保障船舶的安全性有着极其重要的作用。对于油船,为了将货物区域与其它起居服务处所进行隔离,防止货油区域的可燃气体这类安全区域,SOLAS公约对油船的防火结构提出了更高的要求:面向货油区前端壁及侧壁不小于max{3m,4%船长},且不大于5m的范围内,不应开设进入起居处所和服务处所的门;此外,该区域内所设置的窗或舷窗应为永闭式A60防火窗,在侧壁3m与5m范围之内开设的窗或舷窗应为永闭式,其防火等级至少达到A0级要求。不难发现这些要求主要是针对货油区与尾部生活区的隔离要求,那艏部设置的服务处所是否也需要与货油区进行相应的隔离呢?
答案是肯定的。起居服务处所与货油区隔离的主要目的就是为了保证在任何甲板或舱壁发生破损时均不会导致货油舱气体或油雾进入这类处所,因为一旦这些可燃气体进入装有大量非防爆电气设备的处所,极有可能引发火灾,造成难以挽回的损失,因此不管是位于尾部的生活区,亦或是布置在船首的其他服务处所都应当与货油区进行相应的隔离。然而,在实际的施工过程中,往往将重点放在船体尾部区域,因为该处为船员生活区,各类起居、服务处所集中设置,因油船防火结构要点提示此,对该区域的隔离进行重点关注。相反,对于艏部设置的各类服务处所与货油舱的隔离要求,常常容易引起疏漏。
以某在建的20000DWT油船为例,其艏部设置油漆间(Fr.184~Fr.188),后由于船东的使用需要,将油漆间的后端壁由Fr.184移至Fr.182(图1),而Fr.182为该船1 号货油舱的前端壁,若仅采用此种布置,而不做任何技术处理,便不能满足SOLAS公约中对货油区与艏部服务处所之间的隔离要求。
图1 扩大后的油漆间布置示意图
有鉴于此,对于这个问题,最终根据《国际散装运输危险化学品船舶构造和设备规则》(IBC)与IACS UISC 54的要求,采用了“角对角”的处理方式,从而满足了公约的要求(图2)。所谓“角对角”的连接方式,其主要目的是将安全区域与危险区域隔离开来,而大多数船舶在设计之初,一般是采用空舱、泵舱、燃油舱亦或压载舱来达到“隔离”目的。然而由于船舶本身结构与布置的局限性,想要通过设置舱室来达到“隔离”目的,往往不尽如人意。正因为这样,才产生了“角对角”连接这种变通处理的方式,既达到了“隔离”的目的,又节省了内部空间,一举两得。
图2 实船照片
但是此种做法也有一定的局限性,一旦采用“角对角”连接之后,便会形成一处“死舱”,当在船舶在营运过程中时,外部气温的变化,会导致“隔离舱”内部产生水气,随着时间的推移,会加速结构内部的腐蚀,因此为了避免此种情况,可在此三角斜板上加设旋塞或手孔盖,当船舶在航行时,保持永闭,从而阻止可燃气体的渗漏,需要时又可将其打开做内部清洁,保养。
总之,油船船首设置的服务处所,同样需要与货油区进行隔离,一般情况下,船舶设计之初会在最前端货油舱之前设置一个隔离空舱以满足隔离的要求,但对于艏部服务处所的后端壁与货油舱舱壁处于同一肋位的特殊情况,需要采用“角对角”的方式进行隔离以满足公约的要求。除了艏部服务处所与货油舱的隔离之外,另外值得一提的是,艏部面向货油区的服务处所,其防火分隔也应当引起重视。以20000DWT油船的建造检验为例,其艏部油漆间面向货油区的端壁存在面向货油区的开口,因此其内部围壁便形成了新的限界面,按照SOLAS公约要求,油漆间内部围壁均应敷设A60等级的绝缘材料,这也是油船防火结构施工过程容易引起疏漏的地方,应当引起注意。
除了货油区的隔离要求以及一些重要限界面的开口之外,油船防火结构上设置的各类贯穿件对结构本身的耐火完整性造成了破坏,一旦发生火灾,火焰便会顺着这些开口,迅速蔓延至其他区域,造成更大的损失。因此,必须确保这类贯穿件与其所在防火结构具有相同的耐火等级,以保证整体结构的耐火完整性。下表根据SOLAS公约中的具体要求,将不同用途的贯穿件在穿过不同防火等级的舱壁或围壁时的具体细节要求予以总结,通过对比可以很直观的看处它们之间的不同之处。
下表对一些较为常见的贯穿件细节做了总结,有利于在现场施工时区别对待,抓住重点,提高建造质量。另外风管与套管之间的连接方式也是值得关注的一方面。一般情况下,套管与风管之间的连接,是无法做到没有任何间隙的,根据我社《船舶消防指南》的要求,当套管与风管之间的间隙G≤2.5mm时可以不必填充绝缘材料,相反当间隙超过2.5mm时,应当予以填充与其所在舱壁耐火等级相同的绝缘材料。
对于一些较为特殊的通风导管如:当起居处所、服务处所、控制站使用的通风导管穿过厨房、A类机器处所、汽车甲板处所、装装货处所、特种处所时,导管应为钢质,厚度应满足规范要求。若不设挡火闸,则应将这些导管在厨房等处所内的整个长度按A-60级标准予以隔热。相反,当厨房、A类机器处所、汽车甲板处所、滚装装货处所、特种处所使用的通风导管穿过起居处所、服务处所、控制站时,导管应为钢质,厚度应满足规范要求。若不设挡火闸,则应将这些导管在起居处所等处所内的整个长度按A-60级标准予以隔热;若设置了挡火闸,则应自挡火闸起至少5m的范围内按A-60级标准予以隔热。
本文以油船防火结构为着眼点,从货油区的隔离、限界面的开口限制以及耐火分隔上的贯穿要求三方面,对油船防火结构中容易疏漏的部分进行阐述,并结合实际案例,对以上三个问题加以探讨总结,对分散的检验标准予以归纳,有利于增强油船防火结构施工过程中的准确性与完整性,降低PSC滞留风险,提高船舶的安全性。
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