關(guān)于機(jī)艙水霧滅火系統(tǒng)無法處于準(zhǔn)工作狀態(tài)的技術(shù)淺析

付羊明

摘 要：本文通過一個(gè)水霧系統(tǒng)新增自帶氣泵發(fā)生問題的為例，從原理上分析了該故障產(chǎn)生的原因，重點(diǎn)闡述了故障排查及處理的過程，以為輪機(jī)管理人員處理類似問題提供參考。

關(guān)鍵詞：水霧滅火系統(tǒng) 自帶氣泵 控制空氣 彈簧

1.引言

機(jī)艙水霧滅火系統(tǒng)專用于機(jī)器處所（如主機(jī)、副機(jī)等場所），作為機(jī)艙大型固定滅火系統(tǒng)（如高倍泡沫、CO2）的一個(gè)補(bǔ)充，使用的介質(zhì)為水，相對(duì)于其它如泡沫、CO2、干粉等，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的特點(diǎn)，對(duì)于油類物質(zhì)的初期局部的火災(zāi)有良好的滅火效果，因而在船舶上得到廣泛的運(yùn)用。

2.故障現(xiàn)象

一艘新造VLCC油輪，機(jī)艙水霧滅火系統(tǒng)進(jìn)行日常測試時(shí)，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)在感光探測器及感煙探測器雙信號(hào)觸發(fā)后，系統(tǒng)能自動(dòng)啟動(dòng)水泵，但機(jī)器處所的水霧噴頭卻沒有水霧噴出。

3.水霧滅火系統(tǒng)的工作原理

該輪機(jī)艙水霧滅火系統(tǒng)采用的是丹麥NOVENCO公司生產(chǎn)的XFLOW SYSTEM型的固定式局部水霧滅火系統(tǒng)，噴頭流量系數(shù)：1.86；4.66 L/MIN/BAR/2； 噴頭型式：NHP2，NHP4；噴頭最大水平距離：2.0～3.0M ；距被保護(hù)物最大垂直距離：5.0～16.5M；距被保護(hù)物最小垂直距離：0.5～4.7M；最大工作壓力：1.16～1.15MPA；最小工作壓力：0.66～0.77MPA；

火災(zāi)發(fā)生時(shí)，水霧火警探測系統(tǒng)在感光探測器及感煙探測器雙信號(hào)觸發(fā)后，系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)水泵，同時(shí)打開去相應(yīng)著火區(qū)域的電磁閥（雙探測器的設(shè)置主要是用于防止系統(tǒng)誤動(dòng)作）。水泵啟動(dòng)后，其出口高壓水作為動(dòng)力水，去驅(qū)動(dòng)一個(gè)活塞式氣泵（也叫空氣發(fā)生裝置），氣泵在高壓水的驅(qū)動(dòng)下，做一個(gè)行程的功用以壓縮空氣，壓縮空氣經(jīng)過一個(gè)減壓閥，再經(jīng)過剛才已打開的電磁閥，去打開著火區(qū)域的氣動(dòng)水閥。此時(shí)已在閥前準(zhǔn)備的高壓水由經(jīng)氣動(dòng)閥后，到達(dá)相應(yīng)區(qū)域的噴頭，頂開噴頭的防塵閥噴出水霧滅火；該系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是沒有外接氣源用于打開氣動(dòng)閥的動(dòng)力，而是設(shè)置了一個(gè)氣泵，主要是考慮外接氣源在應(yīng)急情況下的不可靠性。

水霧滅火系統(tǒng)通過改變水的物理狀態(tài)，利用水霧噴頭的特殊構(gòu)造，使高壓水流從灑水狀態(tài)變成細(xì)小水霧滴噴射出來，它具用較高的電絕緣性能和良好的滅火性能。水噴霧的滅火機(jī)理主要是表面冷卻、窒息、乳化和稀釋作用，這四種作用在水霧滴噴射到燃燒物質(zhì)表面時(shí)，通常是以幾種作用同時(shí)發(fā)生并實(shí)現(xiàn)滅火的。

4.故障排查及處理

通過上面對(duì)水霧滅火系統(tǒng)的機(jī)理及系統(tǒng)工作原理的了解，我們順著系統(tǒng)從源頭開始排查：（1）檢查水艙，水位高度7.2m，水艙存水量280M3；（2）檢查水泵進(jìn)出口閥，開關(guān)正常；（3）檢查水泵，手動(dòng)啟動(dòng)后，出口壓力10bar，工作正常；（4）拆檢水霧噴頭并用壓縮空氣測試，工作正常；（5）手動(dòng)打開氣動(dòng)閥后，噴頭有正常水霧噴出；外接氣源驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)閥時(shí)，氣動(dòng)閥可以打開。至此，問題應(yīng)該就出現(xiàn)在氣泵上面，氣泵沒有壓縮出足以打開氣動(dòng)閥的壓縮空氣。

既然問題出現(xiàn)在氣泵上，那么只要把氣泵工作恢復(fù)正常就行。 氣泵的工作原理：氣泵為活塞式氣泵，以高壓水為動(dòng)力，壓縮一活塞片3，活塞從左至右做一個(gè)行程的功，并在右側(cè)產(chǎn)生6bar以上的壓縮空氣，經(jīng)出口止回閥17輸出。

在檢查時(shí)，如果把水泵進(jìn)口閥關(guān)死，系統(tǒng)側(cè)放盡殘水，氣泵彈簧能恢復(fù)至自由狀態(tài)，氣泵也能恢復(fù)至準(zhǔn)工作狀態(tài)；當(dāng)再打開水泵進(jìn)口閥（注：水霧滅火系統(tǒng)水泵進(jìn)口閥必須處于常開狀態(tài)，也即整個(gè)系統(tǒng)處于準(zhǔn)工作狀態(tài)，同時(shí)水艙水位應(yīng)保持系統(tǒng)一次滅火所需的最少水量），氣泵的彈簧會(huì)在水艙的靜水壓力下，慢慢被壓縮到最右面，。因此分析是否為彈簧偏軟，更換備用彈簧后，故障現(xiàn)象依然存在。經(jīng)反復(fù)研究氣泵工作情況后，發(fā)現(xiàn)氣泵活塞在準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)，左側(cè)為水艙的靜水壓力P1，右側(cè)除了彈簧壓力P2外，還有一個(gè)活塞右側(cè)被壓縮的氣體壓力P3；活塞靜止不動(dòng)時(shí)，P1= P2+ P3；這樣看來，問題是出在P3上了；當(dāng)P3變小，側(cè)靜水壓力會(huì)把活塞推向右側(cè)，使系統(tǒng)無法進(jìn)入準(zhǔn)工作狀態(tài)；P3變小是因?yàn)榛钊覀?cè)氣腔泄漏。

通過檢查，氣泵出口側(cè)沒有發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象；拆檢吸排氣止回閥15/17，發(fā)現(xiàn)排氣止回閥設(shè)置有彈簧，而吸氣止回閥沒有彈簧。由于船上沒有彈簧備件，在截取一段圓珠筆內(nèi)的弱彈簧裝在吸氣止回閥后，打開水泵進(jìn)口閥進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)氣泵活塞在向右運(yùn)行約2CM后停止，模擬啟動(dòng)系統(tǒng)噴水霧正常。

5.原因分析

由于氣泵的吸氣止回閥不能有效止回（即氣密性不佳），導(dǎo)致氣泵活塞右側(cè)的氣壓慢慢降低至大氣壓，而水艙的靜水壓力遠(yuǎn)比活塞右側(cè)的彈簧力大，因而把氣泵活塞向右壓至最右端。 當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)水泵后，氣泵不能產(chǎn)生壓縮空氣，從而使氣動(dòng)閥無法打開，噴頭無法進(jìn)行噴霧，也即水霧滅火系統(tǒng)無法進(jìn)入準(zhǔn)工作狀態(tài)。

6.結(jié)束語

當(dāng)船舶在海上航行時(shí)，由于外部支援無法及時(shí)到達(dá)，對(duì)火情稍有處理不當(dāng)，就會(huì)演變成可怕的災(zāi)難。隨著設(shè)備廠家對(duì)設(shè)備的不斷更新，對(duì)輪機(jī)管理人員提出更高的要求；讀透說明書，在經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)，在分析中提高，這樣才能確保船舶航行和營運(yùn)的安全。