七氟丙烷滅火系統(tǒng)在移動損管訓(xùn)練艙的應(yīng)用

吳旭

摘? ? 要：主要對七氟丙烷滅火系統(tǒng)在移動損管艙的應(yīng)用進行了研究。闡述了七氟丙烷滅火系統(tǒng)在海警部隊移動式損管訓(xùn)練艙應(yīng)用的可行性和滅火機理，并利用相關(guān)軟件對控制室和七氟丙烷管網(wǎng)的布局進行了設(shè)計，對廣大海警官兵提高損管訓(xùn)練效果具有重要的意義，同時為受訓(xùn)者在實艦損管過程中提高指揮作戰(zhàn)能力具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：七氟丙烷;移動損管艙;管路設(shè)計;應(yīng)用

中圖分類號：U664.88 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

Abstract： This paper studies the application of FHC-227ea fire extinguishing system in mobile damage control training cabin， expounds the feasibility of application and fire extinguishing mechanism of the system， and designs the layout of the control room and FHC-227ea pipeline of the cabin by using relevant software， which is of great significance for the coastguard officers and soldiers to improve the effect of damage control training， and for the trainees to improve command and combat ability in the course of ship damage control.

Key words： FHC-227ea; Mobile damage control training cabin; Pipeline design; Application

1? ? 前言

艦艇損害管制簡稱艦艇損管，是指艦艇人員采取各種措施來預(yù)防、限制和消除艦艇各種損害，保持和恢復(fù)艦艇生命力的行動。主要內(nèi)容包括：防沉與抗沉;防火、防爆與滅火;搶救艦艇人員;保持和恢復(fù)武器、設(shè)備器材及系統(tǒng)的生命力等。為加強損管的質(zhì)量與效果，日常需進行定期檢查、保養(yǎng)和損管訓(xùn)練與操演。

目前損管訓(xùn)練對海警部隊來講是一大難題，絕大多數(shù)基層海警支隊沒有損管訓(xùn)練場所，基層艦艇無法進行真正的損管訓(xùn)練。設(shè)計建造移動式損管訓(xùn)練方艙，可以為基層部隊提供不受場地限制的損管訓(xùn)練場所，從而提高基層官兵的損管訓(xùn)練水平、提高艦艇的在航率和生命力，確保出航任務(wù)順利完成。

隨著社會的不斷發(fā)展，為了減少對環(huán)境的破壞，哈龍式滅火劑登上了歷史的舞臺。從上個世紀(jì)八十年代開始，我國的滅火系統(tǒng)中已經(jīng)廣泛使用了哈龍1211、1301滅火劑，其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在滅火效率較高、電絕緣性好、滅火范圍廣、污染小等方面。但是在應(yīng)用過程中也存在一定的問題，即其中含有的溴、氯成分會對臭氧層造成不利的影響。此問題引起了學(xué)術(shù)界的關(guān)注，很多學(xué)者進行了有關(guān)的研究，力求研制出新型的滅火劑以彌補哈龍滅火劑存在的不足。

經(jīng)過十幾年的發(fā)展與研究，各國在研發(fā)新的替代哈龍氣體滅火劑方面取得了不少成效，出現(xiàn)了多種能夠替代哈龍滅火劑的技術(shù)，并在實際應(yīng)用中發(fā)揮了重要的作用。在固定滅火系統(tǒng)中，可以使用泡沫滅火等傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)，或者使用由高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)、七氟丙烷組合的滅火系統(tǒng)。國內(nèi)外學(xué)者在七氟丙烷滅火系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域進行了大量的研究和試驗，驗證了其在滅火應(yīng)用中能夠達到的效果。

在國內(nèi)已經(jīng)研究了許多關(guān)于七氟丙烷滅火系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)想。例如倪照鵬等研究了七氟丙烷滅火系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計[4];王軍祥等研究了七氟丙烷的基本性能，優(yōu)化和改進七氟丙烷的制備技術(shù)[5];肖立軍等根據(jù)變電站環(huán)境的特殊性，研究了七氟丙烷滅火系統(tǒng)應(yīng)用的可行性[6];許宏力等為了確保自動化機房的安全，根據(jù)七氟丙烷安全、可靠、滅火效率高的特點，探討了七氟丙烷滅火系統(tǒng)在自動化機房應(yīng)用的可行性[7]等。

2? ? 七氟丙烷滅火系統(tǒng)在海警艦艇的應(yīng)用

目前在中小型艦艇消防系統(tǒng)中較多的采用了七氟丙烷滅火劑，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在效率高、污染小、滅火殘留物少、成本低、使用便利等方面。

七氟丙烷滅火系統(tǒng)很適合艦艇的使用，七氟丙烷使用的濃度一般不超過百分之十，在百分之十的濃度以下對于人體的危害幾乎為零。可以根據(jù)濃度的不同，在各個地方設(shè)置相應(yīng)的防護區(qū)。例如：百分之十的濃度，一般應(yīng)用在重要文書資料的防護區(qū);百分之九的濃度，應(yīng)用在配電室、發(fā)電機房等防護區(qū)。噴放的時間，需要根據(jù)艦艇的實際情況來設(shè)定，根據(jù)不同的火情、不同的艙室進行不一樣的濃度設(shè)定和噴放時間。

3? ?七氟丙烷滅火系統(tǒng)在移動損管訓(xùn)練艙的應(yīng)用

3.1? 移動式損管訓(xùn)練艙

移動式損管訓(xùn)練艙是一種新式損管訓(xùn)練系統(tǒng)，可以幫助海警官兵實現(xiàn)不同壓力下堵漏訓(xùn)練和多種類火災(zāi)下的滅火訓(xùn)練。它不僅能在單一海警支隊進行演示訓(xùn)練，還能，克服地理、氣候等自然因素進行跨地區(qū)演示訓(xùn)練，有利于解決海警官兵因場地限制而不能進行相應(yīng)訓(xùn)練的難題。該訓(xùn)練艙是通過運載工具運到所需要的海警部隊艦艇上，所以艙的尺寸必須恰當(dāng)，尺寸過大不僅會造成制作材料的浪費，而且所選用的運輸車型也會相應(yīng)加大，并增加運輸過程中的難度及危險系數(shù);而尺寸過小雖然能方便運輸，安全系數(shù)也相對較高，但會嚴(yán)重影響演示訓(xùn)練系統(tǒng)的各項功能，從而影響演示訓(xùn)練能力。其具體尺寸為：長12.00 m、寬2.50 m、高2.38 m，如圖1所示。

從圖1可以看出，該訓(xùn)練艙同時具備滅火與堵漏的訓(xùn)練功能，其中七氟丙烷系統(tǒng)應(yīng)用于滅火訓(xùn)練室。

3.2? ?七氟丙烷滅火系統(tǒng)在移動式損管訓(xùn)練艙的應(yīng)用

根據(jù)移動式損管訓(xùn)練艙的總體布局和七氟丙烷滅火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點，演示訓(xùn)練艙設(shè)置了2個艙段防護區(qū)，分別為訓(xùn)練室1和訓(xùn)練室2。因七氟丙烷滅火系統(tǒng)分為均衡室和非均衡室，將訓(xùn)練室1設(shè)置為非均衡室、訓(xùn)練室2設(shè)置為均衡室，如圖2所示。

該滅火演示訓(xùn)練艙具有以下功能：

（1）能夠同時進行兩次七氟丙烷滅火系統(tǒng)的訓(xùn)練;

（2）能夠在艙外通過耐火窗觀察到七氟丙烷滅火的效果;

（3）在滅火訓(xùn)練中，能夠控制七氟丙烷的噴射濃度，從而實現(xiàn)不同火災(zāi)情況下的滅火訓(xùn)練;

（4）能夠提高官兵對七氟丙烷滅火系統(tǒng)的認(rèn)識，為以后在實艦中應(yīng)用七氟丙烷滅火系統(tǒng)進行滅火提供支持;

（5）能夠檢驗滅火訓(xùn)練是否完成。

3.3? 控制室的整體布局設(shè)計

控制室是損管訓(xùn)練艙的核心，它是保證訓(xùn)練安全有效進行的關(guān)鍵，所以對于控制室的設(shè)置以及艙壁的耐熱材料有著較高要求。本設(shè)計的控制室為了提高損管訓(xùn)練的質(zhì)量和次數(shù)，犧牲了部分控制室的空間，但不會影響訓(xùn)練的安全性。圖3是控制室的整體布置效果圖。該控制室由控制板、配電箱組、電氣線路及元件等組成;控制分為3個模塊，從左至右分別為非均衡區(qū)、監(jiān)控區(qū)、均衡區(qū)。

該控制室具有以下特點：

（1）控制的信息種類齊全、數(shù)量多，能夠及時對滅火濃度進行調(diào)整;

（2）控制系統(tǒng)具有良好的抗干擾能力，能夠保證滅火系統(tǒng)的正常運作;

（3）控制系統(tǒng)的響應(yīng)速率迅速，保證了信號的流暢以及系統(tǒng)的工作效率;

（4）控制系統(tǒng)的設(shè)備和線路安全系數(shù)高、可靠性高，能及時預(yù)防各種不利情況的發(fā)生。

4? ? 七氟丙烷滅火系統(tǒng)的管網(wǎng)設(shè)計

七氟丙烷滅火系統(tǒng)不僅要實現(xiàn)基本的滅火功能，還要及時探測到火情，因此其功能包括火災(zāi)的檢測、報警以及滅火功能。

整個系統(tǒng)包括自動報警、管網(wǎng)與自動控制三個系統(tǒng)，各個系統(tǒng)都需實現(xiàn)獨立的功能：

（1）自動報警系統(tǒng)

主要包括電子控制系統(tǒng)與傳感器部分。傳感器主要包括溫度傳感器和煙霧傳感器。傳感器能夠?qū)⒉杉降男畔鬏數(shù)阶詣涌刂葡到y(tǒng)中，并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)來分析是否要報警;

（2）自動控制系統(tǒng)

主要接收來自自動報警系統(tǒng)的信息，并把接收到的信息傳輸?shù)絾庸苈?，打開啟動瓶組經(jīng)分流閥分流后，滅火系統(tǒng)開始運轉(zhuǎn);

（3）管網(wǎng)系統(tǒng)

主要由啟動瓶組、高壓軟管、選擇閥、集流管、氣流單向閥、報警器、安全閥、壓力信號器、噴頭、管道及其附件組成。當(dāng)獲取到控制系統(tǒng)的信號，即可開啟瓶頭閥釋放存儲瓶內(nèi)的滅火劑到管網(wǎng)系統(tǒng)中，最后通過噴嘴將其輸送到火災(zāi)現(xiàn)場，完成滅火的過程。

在七氟丙烷滅火系統(tǒng)中，管網(wǎng)系統(tǒng)是一個核心部分，主要用于對滅火劑的傳輸和噴放過程控制，因此要綜合考慮各個因素進行合理設(shè)計。在設(shè)計管網(wǎng)系統(tǒng)時，要結(jié)合流體力學(xué)原理，并根據(jù)系統(tǒng)的初始設(shè)計要素進行分析，以確定最佳的設(shè)計參數(shù)。

管網(wǎng)系統(tǒng)總體劃分為：管網(wǎng)、儲存設(shè)備與防護區(qū)三部分。

（1）其中，管網(wǎng)的布置來源于防護區(qū)的結(jié)構(gòu)特點;防護區(qū)滅火劑用量，決定存儲區(qū)滅火劑的存放量;

（2）七氟丙烷滅火系統(tǒng)有兩個防護區(qū)。其中，防護區(qū)一的噴嘴非對稱分布，為非均衡系統(tǒng);防護區(qū)二的噴嘴對稱分布，為均衡系統(tǒng)。每個防護區(qū)中管網(wǎng)根據(jù)噴嘴個數(shù)設(shè)有多條管路，如圖4、圖5所示。

5? ? 結(jié)論

移動式損管訓(xùn)練艙是新型損管設(shè)備，具有機動性強、操作方便、成本低、維護保養(yǎng)費用少等優(yōu)點。從實戰(zhàn)化的角度出發(fā)，將七氟丙烷滅火系統(tǒng)應(yīng)用于移動式損管訓(xùn)練艙，擴充訓(xùn)練艙的滅火功能，不僅對廣大海警艦艇提高損管訓(xùn)練效果具有重要意義，同時為受訓(xùn)者提高在實艦損管過程中的指揮作戰(zhàn)能力具有借鑒意義。

參考文獻

[1]哈龍技術(shù)方案委員會報告.公安部天津消防科學(xué)研究所譯 [C].??（1994.12）.1995.

[2]Lawrence J. Hag. Fire extinguishing agent and method of preparation and use?thereof [P].1999.

[3]Benjamin D. Smith.On demand， non-halon， fire extinguishing systems [P].1993.

[4]倪照鵬，姜明理，潘復(fù)興. 哈龍氣體替代應(yīng)用技術(shù)-七氟丙烷滅火劑與系統(tǒng) [J]. 給水排水， 2002，28（6）; 54-59.

[5]王軍祥，劉建鵬，湯明慧等. 七氟丙烷的制備方法及應(yīng)用研究進展 [J].?浙江化工， 2011，42（3）; 20-22.

[6]肖立軍，裴星宇，莫玲. 七氟丙烷滅火系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用研究 [J]. 新技術(shù)新工藝 試驗與研究， 2017（01）; 43-45.

[7]許宏力，常大鵬，滕建港. 七氟丙烷滅火系統(tǒng)在自動化機房中的設(shè)計 [J].?中國科技信息， 2018（13）; 46-48.