支持安全返港要求的進(jìn)水報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與評(píng)估

陳超君 陳俊杰 張 優(yōu)

（中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院 上海200011）

0 引 言

對(duì)于規(guī)定需要安全返港的船舶，根據(jù)SOLAS公約第II-2章的要求，要求客船在發(fā)生火災(zāi)事故或進(jìn)水事故后，重要系統(tǒng)仍可在未直接受到事故影響的處所中保持運(yùn)行的能力。對(duì)于火災(zāi)事故通常會(huì)考慮較多事項(xiàng)，而本文重點(diǎn)討論進(jìn)水事故后客船需要保持的系統(tǒng)能力以及必要的提前設(shè)計(jì)。

俗話說(shuō)：“水能載舟，也能覆舟”。進(jìn)水事故對(duì)遠(yuǎn)洋客船的影響較大，不僅使船內(nèi)的設(shè)備、設(shè)施因被淹沒(méi)而造成財(cái)產(chǎn)損失和安全系統(tǒng)故障，而且也會(huì)直接影響到乘客和船員的生命安全。所以安全返港設(shè)計(jì)必須要考慮進(jìn)水事故后船舶的生存能力和應(yīng)對(duì)措施。

進(jìn)水事故無(wú)需考慮事故發(fā)生的原因，僅假定發(fā)生的后果，后果為任何艙壁甲板以下的單個(gè)水密艙室發(fā)生進(jìn)水事故。對(duì)于安全返港而言，進(jìn)水事故的事故界限也僅指任何艙壁甲板以下的單個(gè)水密艙室，遵循單一事故原則，不考慮突破其事故界限。

1 進(jìn)水探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的系統(tǒng)冗余性設(shè)計(jì)

控制進(jìn)水事故最直接的方法是準(zhǔn)確、及時(shí)探測(cè)到進(jìn)水情況并報(bào)警。安全返港相關(guān)子系統(tǒng)里的進(jìn)水探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)是進(jìn)水事故的第一個(gè)“偵察兵”，它一般由報(bào)警板、不間斷電源、信號(hào)采集箱、進(jìn)水傳感器以及相應(yīng)的電纜組成。在直接受到火災(zāi)事故影響的處所以及同一主豎區(qū)同一水密艙室內(nèi)的其他處所，其進(jìn)水探測(cè)系統(tǒng)可視為無(wú)法使用，但同一主豎區(qū)內(nèi)其他水密艙室的進(jìn)水探測(cè)系統(tǒng)應(yīng)能夠保持運(yùn)行。單一水密艙室內(nèi)發(fā)生的進(jìn)水事故應(yīng)不會(huì)導(dǎo)致其他水密艙室內(nèi)的進(jìn)水探測(cè)系統(tǒng)失效。另外對(duì)于MSC.1/Circ.1291中第7條提及的單獨(dú)設(shè)置液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水密處所（如油艙、水艙等），如果其液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為進(jìn)水探測(cè)系統(tǒng)的替代，也需要滿足上述要求。

為了滿足進(jìn)水探測(cè)系統(tǒng)的這些要求，針對(duì)文中所述700客位客滾船，我們對(duì)該系統(tǒng)的各個(gè)組成部分都進(jìn)行了冗余設(shè)計(jì)。報(bào)警板會(huì)在水線以上的至少2個(gè)房間設(shè)置，保證一個(gè)房間失火時(shí)另外一個(gè)房間還可以收到進(jìn)水探測(cè)報(bào)警，報(bào)警位置一般應(yīng)包含駕駛室和安全中心，并且同時(shí)具備聲光2種方式。電源方面，通過(guò)雙路供電以及必要的供電冗余設(shè)計(jì)使得船上任何一個(gè)配電板或中間供電節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障都不會(huì)影響整個(gè)進(jìn)水探測(cè)系統(tǒng)的供電。每個(gè)被探測(cè)艙室一般會(huì)設(shè)置至少2個(gè)進(jìn)水傳感器。當(dāng)艙室內(nèi)任一進(jìn)水傳感器發(fā)生故障時(shí)，該艙室的進(jìn)水事故仍可被探測(cè)到。同一艙室的每個(gè)進(jìn)水傳感器均連接至不同的信號(hào)采集箱，確保任一信號(hào)采集箱損壞都不會(huì)影響進(jìn)水探測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

整個(gè)系統(tǒng)的電纜采用耐火電纜，以便通過(guò)火災(zāi)事故的評(píng)估。如果不用耐火電纜，則需要對(duì)系統(tǒng)內(nèi)每根電纜穿過(guò)的艙室失火影響進(jìn)行逐一評(píng)估。對(duì)于浸沒(méi)在水中的電纜，一般仍然認(rèn)為可以使用，除非中間有其他設(shè)備作為節(jié)點(diǎn)。本船的進(jìn)水探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)和機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、裝載計(jì)算機(jī)、航行數(shù)據(jù)記錄儀（VDR）之間有接口連接。

進(jìn)水探測(cè)系統(tǒng)的拓?fù)涫疽夂?jiǎn)圖如圖1所示，實(shí)船由于艙室眾多，則更復(fù)雜些。

圖1 700客位客滾船進(jìn)水探測(cè)系統(tǒng)拓?fù)涫疽鈭D

本船設(shè)有2塊進(jìn)水報(bào)警板，1號(hào)報(bào)警板位于10甲板航行設(shè)備間（MVZ1），2號(hào)報(bào)警板位于9甲板安全中心（MVZ1）。電纜為耐火電纜。1號(hào)進(jìn)水報(bào)警板由備用駕駛室220 V和24 V分電箱分別供電。2號(hào)進(jìn)水報(bào)警板由安全返港應(yīng)急220 V分電箱和1號(hào)充放電板分別供電。

每處探測(cè)點(diǎn)設(shè)雙套探頭，分別連接至2個(gè)位于不同A級(jí)防火分隔及水密區(qū)域的采集箱。若一個(gè)采集箱因火災(zāi)或進(jìn)水不可用時(shí)，另一個(gè)采集箱仍可保證受影響區(qū)域以外的探頭正常工作。各信號(hào)采集箱由1號(hào)進(jìn)水報(bào)警板和2號(hào)進(jìn)水報(bào)警板雙路供電。

主要設(shè)備布置如表1所示。若船上某一區(qū)域發(fā)生火災(zāi)或進(jìn)水事故，導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)的進(jìn)水探測(cè)設(shè)備損毀，船上未受到失火或進(jìn)水影響的進(jìn)水探測(cè)設(shè)備仍能保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

表1 700客位客滾船進(jìn)水探測(cè)系統(tǒng)設(shè)備布置

以700客位客滾船為例，當(dāng)船發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，進(jìn)水探測(cè)系統(tǒng)的安全返港評(píng)估如表2所示。

表2 700客位客滾船進(jìn)水探測(cè)系統(tǒng)火災(zāi)事故下的安全返港評(píng)估

續(xù)表2

續(xù)表2

以700客位客滾船為例，當(dāng)船發(fā)生進(jìn)水事故時(shí)，進(jìn)水探測(cè)系統(tǒng)的安全返港評(píng)估如表3所示。

表3 700客位客滾船進(jìn)水探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)水事故下的安全返港評(píng)估

2 進(jìn)水事故引起的系統(tǒng)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)

當(dāng)進(jìn)水事故發(fā)生時(shí)，除了進(jìn)水探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)自身在各控制位置發(fā)出報(bào)警信號(hào)外，還應(yīng)與船上其他系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，直接自動(dòng)處理或輔助船員對(duì)進(jìn)水情況進(jìn)行觀察、判斷和手動(dòng)處理。一般情況下，進(jìn)水探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)會(huì)與液壓水密滑門系統(tǒng)、艙底水系統(tǒng)、中控系統(tǒng)和電視監(jiān)控系統(tǒng)等都有關(guān)聯(lián)。

對(duì)進(jìn)水事故而言，判斷事故影響的范圍比較簡(jiǎn)單，只要確定了水密分隔和水密艙室，事故界限也就確定了。一般區(qū)域和機(jī)艙區(qū)域進(jìn)水探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性如圖2、圖3所示。

圖2 一般區(qū)域進(jìn)水報(bào)警與其他子系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性

圖3 機(jī)艙區(qū)域進(jìn)水報(bào)警與其他子系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性

3 結(jié) 語(yǔ)

從700客位客滾船的安全返港設(shè)計(jì)中可以看到，進(jìn)水事故是客滾船面臨安全返港的重大問(wèn)題之一，船舶的安全性在進(jìn)水后會(huì)面臨很大挑戰(zhàn)。而進(jìn)水探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)則是檢測(cè)發(fā)現(xiàn)進(jìn)水事故的第一道關(guān)卡，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，以保證其在異常狀況下仍能正常運(yùn)行。此外，進(jìn)水事故引起的一系列其他系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)也需統(tǒng)籌考慮，真正做到即使進(jìn)水也不“覆舟”。