舰船大空间场所火灾探测系统设计研究.pdf

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1、第42卷第4期2013年08月船海工程SHIP＆0CEANENGINEERINGV01．42No．4Aug．2013DOI：10．3963／j．issn．1671-7953．2013．04．007舰船大空间场所火灾探测系统设计研究祝佳琰，陈韬，陈雪峰(中国船舶重工集团公司第七二六研究所，上海201108)摘要：以机库为例，研究舰船大空间场所火灾探测系统的设计。以规范要求为基础，结合多种探测器性能测试确定特殊场所火灾探测系统方案，包括探测器选型和布局设计。通过大量试验研究成果，形成探测器性能要求及测试规范，有益于推广新的探测技术和提高火灾防护能力。关键词：机库；大空间；火灾

2、探测；光学火焰探测器；试验规范中图分类号：U698．4文献标志码：A文章编号：167l_7953(2013)04枷22旬3舰船的大空间场所与其它场所相比涉及的系统和设备更加复杂，火灾荷载更多，因而火灾风险和危害性更大。根据国外的事故统计，船上典型大空间场所——机库的火灾在大型舰船火灾中占有一定比例，且均造成了重大经济和军事损失。根据舰船消防“早期探测快速灭火”的要求，火灾探测系统对抑制初期火灾并控制火灾的危害程度能起关键作用。本文以机库为例讨论舰船上的大空间场所火灾探测系统的设计，内容仅涉及火灾探测器的选型、布置和性能试验，不包括火警系统的设计。1规范要求《GJB4000

3、—2000舰船通用规范》¨1(以下简称《规范》)和《GJB868—1舰船消防要求》旧J(以下简称《要求》)是目前舰船火灾探测系统设计的主要依据。《规范》中“528章火灾探测、报警和灭火控制系统”，《要求》中“8探火、失火报警系统及灭火设施的设置”和“9固定式探火和失火报警系统”规定了舰船探火、失火报警设施的配置及系统设计的一般要求。它们对机库火灾探测设置的要求是一致的，主要可以归纳为：安装固定式可燃气体浓度探测器。根据环境条件、火灾的危险程度和火灾发生时的燃烧物，选择感温、感烟、感光或组合型等不同型式的防爆型探测器。22收稿日期：2013—03—28修回日期：2013—0

4、6—29第一作者简介：祝佳琰(1981一)，女，硕士，工程师研究方向：舰船火灾E-man：zonghexia幽ng@163．com探测器的安装部位应能保证取得最佳的探火效能，并使所有潜在的失火点均能被探测到，且应不致受到灰尘、气流、油雾和热气的影响而产生误动作。此外，民规《GB50284—8飞机库设计防火规范》∞_‘‘8．4火灾自动报警系统”中规定，飞机停放和维修区的屋顶承重构件宜选用感温探测器；飞机维修工作区宜选用火焰探测器、红外光束感炯探测器；在有可燃蒸汽聚集的空间宜选用可燃气体探测器。根据规范要求初步可确定机库中设置的探测器种类为可燃气体浓度探测器、感温探测器、感烟

5、探测器和光学火焰探测器。虽然点式感温或感烟探测器的布置(保护面积、安装高度和间距等)在规范中也有规定，总体上各类探测器的布置方案还需联系保护区内的实际情况后确定。2性能设计及实例探测器实际效能易受环境因素的影响，而国家标准对点型感温或感烟火灾探测器技术要求及试验方法，以及点型红外或紫外火焰探测器性能要求及试验方法，只能给出指定实验室环境下的探测器性能试验方法及要求。探测器型式试验结果并不能完全反映出探测器在真实复杂环境下的效能。国外在制订适用于军用机库的探测器性能评价标准方面曾开展过专门研究。以美国、加拿大对光学火焰探测器的研究工作为例进行说明。从美国NRL《军用飞机库光

6、学火焰探测器：光学火焰探测器对燃料流淌火和光学干扰的性能最终报告》(2000年5月)看，之前美国在军用机库中采用的主要消防策略是由光学火焰探测器发出报警信号后由手动启动翼下的AFFF系统，并舰船大空间场所火灾探测系统设计研究——祝佳琰，陈韬，陈雪峰且要求安装在低位(10w—level)的光学火焰探测器采用紫／红外复合探测器。由于更为先进的光学探测技术要投入使用以及海军对探测器工作中出现的一些常见误报情况的经验，美国海军设施工程司令部(NAVFAC)提出了制订军用机库光学火焰探测器性能标准的需求。该项目由HAI公司选取了多型火焰探测器(包括紫／红外，双波段红外和波段三红外)

7、进行大量试验，测试探测器对JP一5或JP一8燃料火的探测能力以及对特殊光源、焊接等常见干扰的免疫能力，其中关于抗干扰能力的试验借鉴了加拿大国家研究委员会(NRc)在1994～1998年的部分研究成果。基于大量的试验结果，报告最后对建立光学火焰探测器性能标准提出了多项建议，如关于试验探测器的安装(距离和角度)，探测器在不同距离至少能探测到的火源功率，通过对飞机进行破坏性试验确定最大火灾规模，遮挡物的放置方式，虚假火源模拟装置以及不必要的试验项目等。由NRC编制的《军用机库中光学火焰探测器性能规范草案》可以被看作是一部验证机库或飞