貨船船舶火警系統(tǒng)設計要點

高曉遠

(廣船國際技術中心)

0 前言

根據(jù)國際海事組織《國際海上人命安全公約》（SOLAS公約）第II-2章C部分的要求，為了保證遠洋貨船的安全行駛，均應設有固定式探火和失火報警系統(tǒng)。我司所建造的所有船舶都配備自動探測火災和報警的火警系統(tǒng)。根據(jù)這些年在船舶設計方面的經驗，簡述一下在設計火警系統(tǒng)時需要注意的問題，供大家參考。

1 系統(tǒng)的組成及設計

1.1 系統(tǒng)概述

船舶機器處所的火警系統(tǒng)，其系統(tǒng)設計和探測器的布置應能在機器任何正常工作狀況和可能環(huán)境溫度范圍內所發(fā)生的通風變化下，迅速地探出火災征兆，并應能在足夠地點發(fā)出視聽報警信號，且這兩種信號應不同于任何其它非火警系統(tǒng)的信號，以確保駕駛和負責的輪機員聽到和看到該報警信號。對起居和服務處所及控制站應依據(jù)IC或IIC或IIIC法采用保護，對火警系統(tǒng)的要求如下：

（1）IC法/IIC法，應安裝和布置一個火警系統(tǒng)，以探測起居處所的所有走廊、梯道和脫險通道內的煙霧。具體說就是簡略版的火警系統(tǒng)，居住艙室等艙室內不需要布置探測器。

（2）IIIC法，應安裝和布置一個火警系統(tǒng)，以探測所有起居處所和服務處所內的火災，以及各起居處所內所有的走廊、梯道和脫險通道內的煙霧，但空艙、衛(wèi)生處所基本上沒有失火危險的處所除外。相比而言，這是全面版的火警系統(tǒng)，每個艙室都需要布置探測器。

1.2 系統(tǒng)配置

火警系統(tǒng)一般設有報警控制板、火警復示器、感煙探測器、感溫探測器、火焰探測器、定時器、手動按鈕等。報警控制板一般設置在駕駛室或消防控制站或其他易于到達而不會因機器處所失火而引起指示器失效的場所?；鹁瘡褪酒饕话阍O置在消防控制站和集控室等。感煙探測器適用于火災初期有陰燃階段，煙多量少的處所，一般用于機器處所、儲藏室、船員艙室、梯道和走廊等處，有效范圍直徑為11米。感溫探測器適用于火災發(fā)展迅速，熱量大的處所，一般用于洗衣間、吸煙室、娛樂室、會議室、廚房等處，有效范圍直徑為9米。火焰探測器一般用于機艙主機頂上，主要作為感煙和感溫探測器的補充。定時器一般設置在機修間入口處，作為工作人員在機修間操作時關閉火警探測器的探測功能使用。手動按鈕適用于人員發(fā)現(xiàn)火險時，手動按下報警，一般設置在走道、廚房、舵機艙及機艙棚等出口和機艙入口等處。

1.3 系統(tǒng)設計

火警系統(tǒng)由主電源和應急電源兩路供電，系統(tǒng)控制柜內自帶一套蓄電池。當主電源失效時，火警系統(tǒng)應通過獨立的饋電線由應急電源供電，保證系統(tǒng)的正常運行。

火警系統(tǒng)應能在報警中心有聲光報警信號，且應區(qū)別于一般的火災報警信號。除了在報警中心操作外，火警系統(tǒng)有兩種觸發(fā)方式，一種是探測器觸發(fā)，一種是手動按鈕觸發(fā)。兩者的區(qū)別是，探測器觸發(fā)，若2min內無人應答，則通過廣播系統(tǒng)向全船發(fā)出火警報警聲響。手動按鈕觸發(fā)，報警會立即觸發(fā)廣播系統(tǒng)向全船發(fā)出火警報警聲響?；鹁瘓缶到y(tǒng)的自身報警聲音是連續(xù)的長音，并且聲音的頻率應不同于CO2系統(tǒng)報警連續(xù)音的頻率。因此，該系統(tǒng)應設有火災自動報警、故障連續(xù)自動檢測及手動自檢功能。

火警系統(tǒng)除了與通用報警系統(tǒng)有接口，一般還與報警燈柱、VDR、延伸報警板等有接口，此信號都是直接觸發(fā)，沒有延時要求。一般到延伸報警板是用有源信號，到報警燈柱、通用報警系統(tǒng)都是無源觸點信號，而到VDR則是無源觸點信號或者用串行接口（如RS485）。目前，VDR一般都選用串行接口，因為串行接口可以把探測器的具體位置信息全部儲存到VDR中，所以在簽訂技術協(xié)議的時候需向廠家明確提出。在設計時還要注意火警信號在延伸報警板上需要獨立顯示。

表1 區(qū)域尋址型報警位置表

圖1 區(qū)域尋址型55000DWT原油/成品油船實例

火警系統(tǒng)應采用船用耐火電纜，但是在同一防火區(qū)域的探測器等之間可采用普通船用阻燃電纜。為了避免因現(xiàn)場修改而造成不必要的失誤，建議火警系統(tǒng)全都采用了耐火電纜。電纜的布置應避開廚房、A類機器處所和其他具有高度失火危險的封閉處所，為此處所服務的電纜除外。

1.4 系統(tǒng)設計實例

火警系統(tǒng)一般分為兩種，一種是區(qū)域尋址型，也叫非地址式；另一種是可尋址型，也叫地址式。

1.4.1 區(qū)域尋址型

區(qū)域尋址型（非地址式）是在系統(tǒng)中劃分了區(qū)域，每個區(qū)域是一路，探測到火災情況僅能反映出某個區(qū)域出現(xiàn)火情，并不能準確指示火災的具體位置。因此，在設計之初需要對區(qū)域劃分進行詳細評估，根據(jù)區(qū)域的大小，功能等進行劃分，以便容易快速找準火災地點。區(qū)域尋址型的優(yōu)點是不需要對火警探測器進行地址編碼，成本低，調試方便；缺點是每一路所服務的區(qū)域和甲板比較受限制，并且不能明確指示出區(qū)域內具體位置失火，且每一路探測器并不是構成回路，當線路出現(xiàn)斷路時，斷路線路后面的設備則會受到影響。因此，區(qū)域尋址型系統(tǒng)不適用于客船。

以我司建造的55000DWT原油/成品油船為例，火警系統(tǒng)選用區(qū)域尋址型，全船共分為15個尋址區(qū)域，具體分區(qū)見表1。

1.4.2 可尋址型

可尋址型（地址式）的系統(tǒng)是一個冗余系統(tǒng)，每個探測器和手動按鈕都有唯一的地址碼，并且最新的產品每個探測器和手動按鈕都帶有短路隔離單元，每一路都設計成回路，兩端都連接著主單元。因此，每一回路的探測器等發(fā)生諸如斷路、短路等故障和從探測器基座中拿走探測器以及在各級絕緣的探測回路中的接地故障，均不應影響該回路的正常工作。設計時需要注意的是每個回路不能多次進入同一個區(qū)域，這就需要設計回路時結合總布置圖合理安排連接探測器的順序，避免重復穿越同一區(qū)域。另外，在設計過程中需要整理一份回路設備清單給船東確認，清單內容示例見表2。調試時，工程師則根據(jù)該表對系統(tǒng)進行分區(qū)和設置具體的位置，當出現(xiàn)火災時系統(tǒng)便能顯示出確切的報警位置，從而能夠方便迅速的找到失火地點。

表2 回路設備清單

圖2 可尋址型49999DWT(F)化學品/成品油輪實例

可尋址型系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)設計簡單，每個回路探測器的數(shù)量和覆蓋的甲板層數(shù)可以更多，能夠更加精確火災事故地點，缺點是價格高。

可尋址型的系統(tǒng)還可以與機艙水霧系統(tǒng)組合設計，即將火警系統(tǒng)探測器的信號作為機艙水霧系統(tǒng)釋放信號，這樣可以減少現(xiàn)場探測器的布置，優(yōu)化系統(tǒng)設備布置等。但需要注意的是，火警系統(tǒng)需要根據(jù)機艙水霧系統(tǒng)的分區(qū)增加相應的煙霧和火焰探測器，設計訂貨時需要將機艙水霧系統(tǒng)的分區(qū)要求提交給火警系統(tǒng)供應商，確定好相應的接口通道。

2 船級社和特殊規(guī)范的要求

在設計火警系統(tǒng)時，除了考慮最基本的SOLAS和FSS要求外，還應該滿足針對規(guī)格書中要求的個別規(guī)范、船級社和掛旗國的特殊要求。如CCS和LR要求到報警燈柱的火警信號需要延時；如果規(guī)格書中要求滿足EXXONMOBIL的MUST和STRONGLY的要求，則需要在所有住艙和公共場所都需要配置火警探測器。

3 結束語

作為設計人員，在接手一個設計任務時，首要任務就是要認真消化技術規(guī)格書和與本船相關規(guī)范和掛旗國的要求，只有了解清楚相關要求才能完整地設計出符合船東需求和滿足規(guī)范、要求的圖紙。