對“船舶高倍泡沫”培訓(xùn)整體解決方案的分析

曹 錚 杜林海 李連君

對“船舶高倍泡沫”培訓(xùn)整體解決方案的分析

曹 錚 杜林海 李連君

近年來，“高倍泡沫系統(tǒng)”已經(jīng)成為大中型船舶保護(hù)機(jī)艙、泵艙等艙室的首選，且有逐漸替代“二氧化碳系統(tǒng)”的趨勢。大連海事大學(xué)航海訓(xùn)練與研究中心對“高倍泡沫艙室”培訓(xùn)項目做了較為細(xì)致的研究，并針對目前國內(nèi)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)還存有模糊認(rèn)識的“高倍泡沫艙室”項目的培訓(xùn)步驟做出解釋和說明，以求在該培訓(xùn)項目上，為各培訓(xùn)機(jī)構(gòu)提供可供借鑒的培訓(xùn)方案，為船舶安全使用“高倍泡沫系統(tǒng)”做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

高倍泡沫；淹沒；戰(zhàn)術(shù)；決議案

一、研究背景

STCW78/95公約第Ⅵ章：關(guān)于應(yīng)急、職業(yè)安全、保安、醫(yī)療和求生職能的“防火與滅火”項目中，第一次提出“高倍泡沫艙室”的培訓(xùn)要求。為了履行STCW78/95公約，交通運(yùn)輸部海事局于2009年制定了《船員培訓(xùn)管理規(guī)則》。

STCW公約2010馬尼拉修正案第Ⅵ章的“防火與滅火”項目中，再次重申了“高倍泡沫艙室”的培訓(xùn)要求。

2012年10月18—19日，歐盟海事局在審核大連海事大學(xué)期間，也對“高倍泡沫艙室項目”提出了檢查要求。2013年，交通運(yùn)輸部海事局以“海（船員）166號”文件的形式，強(qiáng)化了培訓(xùn)機(jī)構(gòu)對高倍泡沫系統(tǒng)的配備要求。

二、“高倍泡沫”使用過程需注意的問題

20世紀(jì)60年代，高倍泡沫滅火技術(shù)開始在美、英、德等國家得到推廣及應(yīng)用，直到1985年，我國才開始對高倍泡沫進(jìn)行研究和開發(fā)。隨著高倍泡沫技術(shù)的日趨成熟，大型船舶（油輪、散裝船、液化氣船、集裝箱船）上，高倍泡沫滅火系統(tǒng)的配備越來越普遍。所以，高倍泡沫在使用過程中應(yīng)注意的問題，需要在履約培訓(xùn)中予以澄清。

1.實施危險性

在船舶上，由于高倍泡沫主要用于對船舶機(jī)艙、泵艙等相對封閉艙室的保護(hù)，所以在“高倍泡沫艙室”的履約培訓(xùn)實施過程中，需要進(jìn)入上述艙室的中心區(qū)域。除此之外，根據(jù)STCW公約要求，在“高倍泡沫艙室”項目實施過程中，只“使用安全索，不佩戴呼吸器”。因此，該項目實施危險性較大。

2.實施人員應(yīng)具備的素質(zhì)

影響“高倍泡沫艙室”項目成功的因素包括實施人員的體力、知識、技能、心理狀態(tài)、協(xié)調(diào)能力以及所接受的訓(xùn)練等。因此，“高倍泡沫艙室”的實施必須由高素質(zhì)人員完成，并經(jīng)過體能和技能等訓(xùn)練，特別是應(yīng)該具備良好的心理素質(zhì)。

三、實施過程中的關(guān)鍵內(nèi)容

在“高倍泡沫艙室”項目的實施過程中，首先會遇到兩個問題：第一，模擬艙室如何建設(shè)及泡沫設(shè)備如何配置？針對這個問題，有人提出，公約只要求“噴注了”并未明確噴射多少泡沫，也未要求艙室有多大，所以只需要建設(shè)一個小型的“高倍泡沫”訓(xùn)練艙室，并噴射一些泡沫就可以。第二，人員進(jìn)入或通過噴注了高倍泡沫艙室的技術(shù)。這也是多數(shù)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)面臨的主要問題。

1.模擬環(huán)境（艙室）的設(shè)置

為了能夠真正履約，培訓(xùn)機(jī)構(gòu)首先應(yīng)該建立起能夠完成這個履約任務(wù)的艙室。為建設(shè)這個艙室，我們查閱了SOLAS公約、STCW公約、國際海事組織的通函、高倍泡沫和中倍泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范等資料，最終確定了設(shè)置實驗艙室的兩個基本條件如下：

（1）泡沫的淹沒深度

船舶機(jī)艙、泵艙等利用高倍泡沫保護(hù)的區(qū)域一旦發(fā)生火災(zāi)，通常使用全淹沒的保護(hù)方式，并且還需留有一定的盈余?！陡弑杜菽⒅斜杜菽瓬缁鹣到y(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定如下：高倍泡沫的最低淹沒深度不應(yīng)小于最高危險物高度的1.1倍，但是決不能小于此危險物以上0.6米。對于汽油、煤油、柴油和苯等類型的火災(zāi)，用于滅火的泡沫淹沒深度應(yīng)超過起火部位以上2米。基于多數(shù)模擬船舶機(jī)艙的火災(zāi)，最終確定模擬艙室的高度（泡沫層的高度）為2米。表1為關(guān)于高倍泡沫系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范。

表1 關(guān)于高倍泡沫系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范

（2）艙室的大小及內(nèi)部結(jié)構(gòu)

在日常培訓(xùn)中，不可能建造和運(yùn)營船舶同樣尺寸的機(jī)艙或泵艙。為了達(dá)到真正模擬目的，在確定消防模擬艙尺寸的時候應(yīng)堅持兩個原則：

第一，模擬艙室和船舶的機(jī)艙或泵艙應(yīng)物理相似。物理相似指的是消防受訓(xùn)人員在感官上，認(rèn)為與真實的充滿高倍泡沫的機(jī)艙或泵艙有著較高的相似度。為此，需要掌握機(jī)艙或泵艙的特點(diǎn)。首先，船舶機(jī)艙或泵艙匯聚了大量的機(jī)器動力設(shè)備，包括為上述機(jī)器動力設(shè)備配套的管路、通風(fēng)設(shè)備和電力線路。其次，船舶機(jī)艙或泵艙容易發(fā)生燃油泄漏，因此，船舶機(jī)艙或泵艙的地面容易打滑。

第二，模擬艙室和船舶的機(jī)艙或泵艙應(yīng)功能相似。這里的功能相似指的是能夠容納足夠的和船舶高倍泡沫性質(zhì)一樣的高倍泡沫。為此，需要建設(shè)一個35立方米左右的艙室，并用建筑腳手架將內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，用腳手架模擬管路并搭設(shè)爬梯及過道。為增加難度，爬梯的角度為65°，水平走道中約1/3的部分需模擬因火災(zāi)而產(chǎn)生變形，該部分的走道水平傾斜角30°～36°，走道中約1/4的高度為0.8米左右。上述爬梯和走道可以組合為三套路線。

2.人員進(jìn)入或通過噴注了高倍泡沫艙室的技術(shù)

“高倍泡沫艙室”項目的目的主要包括兩個：第一，搜索救助艙室中的被困人員；第二，確認(rèn)艙室中火場的位置或者確認(rèn)火災(zāi)是否徹底被撲滅。深入火場內(nèi)部搜救被困人員時，需要掌握一定的戰(zhàn)術(shù)和技術(shù)，這樣才能提高搜救效率和安全度，并對將要進(jìn)入艙室的危險性做出評估。圖1為噴注高倍泡沫的艙室。

（1）實施人員遇到的危險

圖1 噴注高倍泡沫的艙室

船舶上使用高倍泡沫系統(tǒng)通常為固定淹沒式系統(tǒng)。該系統(tǒng)儲備了能夠產(chǎn)生“充滿被保護(hù)場所5倍體積”的泡沫液。所以，系統(tǒng)啟動后，保護(hù)艙室會很快充滿泡沫。高倍泡沫可以隔絕火焰，防止火勢蔓延到鄰近區(qū)域。但是，隨著火勢的控制，其他火場危險也被高倍泡沫層所掩蓋。指揮人員應(yīng)評估這些危險，確認(rèn)危險對進(jìn)入人員無害或危害可控，方可實施“高倍泡沫艙室”項目。這些危險包括：

①迷失方向

穿越人員在進(jìn)入高倍泡沫后，可能會因為照明不足和火場結(jié)構(gòu)的變化，造成無法確定位置而迷失方向，以至產(chǎn)生無法按照預(yù)定路線完成穿越，或者增加穿越時間。

②低能見度

大量的高倍泡沫充滿艙室，使得進(jìn)入人員淹沒在泡沫中，這會造成進(jìn)入人員的視覺受到影響。特別是在船舶失電、沒有照明的情況下，即使應(yīng)急照明設(shè)備正常工作，照明燈光也會受到泡沫層的遮擋。

③可聽距離近

進(jìn)入人員周邊的大量高膨脹泡沫也會限制進(jìn)入人員的聽力，使得進(jìn)入人員無法判斷或者根本無法聽到周邊的聲音，包括船舶疏散信號、警告以及求救信號的聲音。

④難以確定火的位置

隨著大量高倍泡沫進(jìn)入失火艙室，火災(zāi)的蔓延受到遏制。如果在泡沫進(jìn)入前沒有確定火災(zāi)位置，則此時更加無法確定。如果泡沫覆蓋層隨后被損害，可能會造成火災(zāi)復(fù)燃。

⑤易燃環(huán)境

充滿泡沫的艙室是有風(fēng)險的。因為火災(zāi)雖由泡沫控制，但熱量依然保持在泡沫層下。如果泡沫層破裂，燃燒物將繼續(xù)和進(jìn)入的新鮮空氣重新發(fā)生氧化反應(yīng)。此外，在高膨脹泡沫間的空隙，也可能充滿易燃或爆炸性氣體。

⑥光滑表面

船舶機(jī)艙和泵艙中，在火災(zāi)發(fā)生的情況下，不可避免地會有油類的泄漏，再加上高倍泡沫中的少量水分，所以在高倍泡沫層下面的地板表面可能會非常光滑。

⑦有毒環(huán)境（本條適用于滿足“海安會MSC. 327（90）”決議的新船）

艙室里的氣體成分由艙室里面的可燃物決定。對于船舶機(jī)艙和泵艙，如果高倍泡沫的成膜氣體是由失火艙室外部的氣體形成的，艙室內(nèi)部的環(huán)境基本無毒，或者毒性很低。如果直接使用艙室內(nèi)部氣體充氣成高倍泡沫，艙室里面的燃燒氣體就被封閉在了高膨脹泡沫中。這種環(huán)境，人員沒有呼吸器進(jìn)入可能會有缺氧的危險。表2為進(jìn)入高倍泡沫艙室面臨的危險和應(yīng)對措施。

表2 進(jìn)入高倍泡沫艙室面臨的危險和應(yīng)對措施

（2）任務(wù)分解

作為現(xiàn)場指揮人員，首先應(yīng)明確艙室存在的危險，并對危險做出評估。如果經(jīng)評估可以進(jìn)入，則確定穿越戰(zhàn)術(shù)，雙人進(jìn)出（Two In-Two Out），并組成穿越小組，之后向完成穿越的人員明確艙室的結(jié)構(gòu)，包括所有的進(jìn)出口、連接通道、撤離路線、通信設(shè)備和設(shè)備（救生索）的使用等。

首先，確定“穿越充滿泡沫艙室的人員組成”。通常，從消防實戰(zhàn)角度出發(fā)，組成人員應(yīng)包括三人：一名救生索操作員，兩名搜救隊員（穿越人員）。進(jìn)入前，要求救生索操作人員和搜救人員明確通信設(shè)備的使用頻道以及應(yīng)急通訊聯(lián)系信號。

救生索操作人員的任務(wù)首先應(yīng)明確進(jìn)出艙室的進(jìn)出口。一旦搜救開始，救生索操作人員的職責(zé)包括：①隨時掌握安全繩的變化，并根據(jù)搜救人員的需求送出或收回救生索；②通過通信設(shè)備或應(yīng)急通信設(shè)備，始終和搜救隊員保持聯(lián)系；③觀察艙室條件改變情況（泡沫的高度、有無煙氣冒出、艙室的溫度有無變化、艙室的鋼結(jié)構(gòu)有無變形/變形有無擴(kuò)大），如果發(fā)現(xiàn)上述異?，F(xiàn)象，應(yīng)及時報告現(xiàn)場指揮，采取相應(yīng)措施；④傾聽火場中的各種聲音，特別是火場中燃燒和人員發(fā)出的聲音。

高倍泡沫的密度很小，每立方米的高倍數(shù)泡沫重1.5～3.5千克，大部分為空氣，高倍數(shù)泡沫中水的用量僅為低倍數(shù)泡沫滅火水用量的1/20。高倍泡沫中的空氣可以支持進(jìn)入或受困人員的呼吸。

搜索人員，包括在滅火區(qū)內(nèi)未能及時撤離的人員，可掩入泡沫群中，將手張開，護(hù)住鼻子，并根據(jù)呼吸的感覺調(diào)整指縫間距，以便讓泡沫在指縫處破泡，使其中的空氣進(jìn)入呼吸道，維持呼吸。

（3）進(jìn)入艙室后的行走方法

定向通過（搜救）方法是一種比較科學(xué)、合理的技術(shù)方法，也適合開展“穿越充滿泡沫艙室”的訓(xùn)練。定向通過（搜救）方法主要分為左手定向人員進(jìn)入和右手定向通過（搜救）方法。定向通過（搜救）方法是在現(xiàn)場指揮員確定通過（搜索）入口以后，搜救隊員進(jìn)入搜索區(qū)域，沿著搜索區(qū)域的左（右）艙壁行走（爬行），并且始終保持艙壁的位置在你左手（右手）邊，用艙壁作為搜救方向的參考點(diǎn)。沿著左（右）艙壁走了兩（幾）步，然后轉(zhuǎn)向房屋中走了兩（幾）步，用右（左）手進(jìn)行大面積搜索，然后回撤兩步回到左（右）手邊艙壁，持續(xù)這樣搜救直到完成對整個房間搜救工作。

定向搜索的方法可以根據(jù)艙室的結(jié)構(gòu)和面積進(jìn)行變形，例如：多人平行搜索法。

四、實施過程中的注意事項

2014年1月1日生效的“海安會MSC.327（90）”決議重新定義了船舶固定高倍泡沫滅火系統(tǒng)。其中，第2.8條規(guī)定：高倍泡沫滅火系統(tǒng)系指使用內(nèi)部或外部空氣來為泡沫混合液發(fā)泡的固定式全淹沒滅火系統(tǒng)。這明顯區(qū)別于“海安會MSC.98（73）”決議。

對于“高倍泡沫艙室”，需要說明的問題是：“使用救生索但不戴呼吸器進(jìn)入或通過噴注了高倍泡沫的艙室”的訓(xùn)練要求，只適用于滿足“海安會MSC.98（73）”決議的船舶，這些船舶是用失火艙室外部的空氣形成高倍泡沫的。外部空氣泡沫發(fā)生器所在位置處應(yīng)有充足的新鮮空氣供應(yīng)，即高倍泡沫發(fā)生器安裝于被保護(hù)處所之外450毫米之處。

利用外部空氣成泡系統(tǒng)應(yīng)該注意：第一，利用被保護(hù)的封閉空間以外的空氣產(chǎn)生泡沫時，應(yīng)注意噴放泡沫后從封閉空間排出的有毒（害）氣體；第二，噴射高倍泡沫的艙室的通氣口必須是敞開的，如果平時關(guān)閉，當(dāng)高倍泡沫系統(tǒng)啟動時，必須自動打開。

內(nèi)部空氣成泡系統(tǒng)系指泡沫發(fā)生器位于被保護(hù)處所內(nèi)并利用該處所內(nèi)空氣成泡的固定式高倍泡沫系統(tǒng)。內(nèi)部成泡系統(tǒng)利用保護(hù)空間燃燒產(chǎn)生的二氧化碳、一氧化碳以及碳氮硫的氧化物等氣體產(chǎn)生泡沫。進(jìn)入或通過“內(nèi)部成泡系統(tǒng)”形成的高倍泡沫不能按照“外部成泡系統(tǒng)”的操作步驟進(jìn)行。對于進(jìn)入或通過內(nèi)部成泡的高倍泡沫時，必須佩戴正壓式呼吸器。

五、結(jié)論

高倍泡沫系統(tǒng)具有二氧化碳系統(tǒng)無法比擬的安全性和環(huán)保性，所以高倍泡沫系統(tǒng)具有非常光明的使用前景。為了適應(yīng)船舶的需要，同時也為了履約的需要，我們應(yīng)該認(rèn)真做好“包括高倍泡沫在內(nèi)的航海履約培訓(xùn)”，并將履約培訓(xùn)作為提高船員素質(zhì)的提升點(diǎn)和落腳點(diǎn)，努力將STCW公約中的每一條要求都落到履約的實處，從根本上提高中國海員的素質(zhì)。

10.16176/j.cnki.21-1284.2016.12.007

曹錚（1971—），男，大連海事大學(xué)航海訓(xùn)練與研究中心，船長

杜林海（1969—），男，大連海事大學(xué)航海訓(xùn)練與研究中心，船長，碩士

李連君（1984—）男，大連市公安消防支隊艦艇中隊，工程師（指導(dǎo)員）