多功能运输船火灾危险区域分析

□ 莫海峰 仲晨华 杨志青

随着海洋事业的发展，船只吨位越来越大，装载物质多种多样，运输船的耐火分隔很容易存在危险区的不明确、防护等级不合理等问题，从而留下火灾安全隐患。因此，对多功能运输船火灾危险区域进行分析，从而严格、细致地划分运输船的危险区的范围和等级，并对危险区选用合理的电气设备，并辅以合理的耐火分隔、采取对重点区域加强防护和通风等措施，有效防止危险火灾环境条件的形成和减轻火灾危险的严重程度，具有极其重要的价值。

一、现行公约中耐火分隔存在的问题

多功能运输船的主要运输物质包括：a.液货类。石油燃料（燃料油、柴油、喷气燃料等）、淡水（饮用水、洗涤水、锅炉水等）、润滑油；b.干货类。食品（粮食、副食品、调料等）、备品（备件、备品、供应品、药品等）、桶装油料（各种润滑油、液压油等）；c.人员。在《SOLAS 公约》2004版对各类船舶的耐火分隔中，没有存在此类船舶的耐火分隔定义。多功能运输船在功能和使用上与液货船以外的货船和液货船类似，但是运输船中没有滚装处所存在，而且运输船上的液货的性质差异很大，不便于全部按照易燃液体舱室处理。参考液货船和液货船以外的货船，将运输船的舱室分为：A类机器处所、其他机器处所、走廊、起居处所、货物处所、开敞甲板等、较大失火危险区和较小失火危险区及运输船的货物处所。现行的几种分区中，对运输船进行舱室分隔时存在以下几个问题：

1.根据较大失火危险的服务处所的定义——厨房、设有烹调设备的配膳室、桑拿房、面积为4 m2及以上的油漆间和储物间、存放易燃液体的处所和不构成机器处所一部分的工作间。该定义只作了定性的分析，对所有类型的船只具有的普适性。比如存放易燃液体的处所在特定船舶的耐火分隔过程中，应该从该舱室中的可燃液体的数量着手，从而使得耐火分隔更加准确。

2.因为可燃物种类的不同，同类舱室中的火灾特性差异也越来越大，如货物处所包括冷冻库和油漆舱，具有较大危险的服务处所包括喷气燃料舱和润滑油舱等，按现在的规定划分，无法区分其危险程度，而且用统一的耐火分隔无法满足不同性质舱室的要求。

为了更好地区分船舶各类舱室的危险程度，借鉴建筑上存储物质广泛使用的3类8区，先准确地划分船上的舱室危险等级，将船上的危险区划分出来，从而为舱室耐火分隔的划分提供重要的依据。

二、运输船爆炸和火灾危险环境的分类

根据GB50058—92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》中对各类危险区的划分（见表1）：

在舱室中，存在着爆炸环境和火灾危险环境两类，其中在爆炸环境中产生爆炸必须同时存在的下列条件是：

1.舱室内存在足够的蒸气、薄雾或粉尘，其浓度在爆炸极限以内；

2.存在足以点燃爆炸性混合物的火花、电弧或高温。

因此对爆炸环境应采取两类措施，一是准确判断和划分此类危险区，二是避免在此类舱室产生引起爆炸的条件。火灾危险环境存在的关键在于其可燃物的数量和配置是否达到标准。在对各类舱室的爆炸和火灾危险环境进行划分的过程中，应该结合舱室的主要可燃物的种类数量、爆炸环境区域范围的气体或蒸气的释放速率（或者粉尘的形成速率）、爆炸下限、燃料的闪燃点等参数来确定。

1.八类危险区按对应的释放源可以分为三类八区：第一类为爆炸气体混合物环境，其中0区、1区和2区，其爆炸与压力大小及燃料性质有关；第二类为爆炸粉尘或纤维环境，其中10区、11区主要受空气中的固态颗粒的密度影响， 0区和10区存在连续释放源，1区和11区存在1类释放源，2区存在2类释放源；第三类为火灾危险环境，分为21区、22区、23区，按照可燃物的状态（液体、纤维或粉尘、固体）来划分，必须保证可燃物的数量和配置能引起火灾，此类舱室也有可能产生气态混合物，但其无法形成爆炸环境。

2.根据闪点的定义——标准条件下能使液体释放出足够的蒸气而形成能发生闪燃的爆炸性气体混合物的液体最低温度，在运输船装载的各类燃料中，具有如下的性质：喷气燃料属于乙A类，28℃≤闪点≤45℃；柴油属于丙A类，60℃≤闪点≤120℃，而属于丙B类的滑油、液压油等，闪点更是高于120℃。因此在正常的情况下，柴油舱、润滑油舱和液压油舱等无法形成足够的爆炸性混合气体，在危险区划分时此类油舱不应归于0区中，而属于21区的危险火灾环境。

表1 爆炸火灾危险环境分区

3.根据火灾危险区的定义——必须在配置和数量上能引起火灾危险的环境，当划分火灾危险区域时，在个别情况下，例如区域空间很大，而易燃液体的量较小，并且有生产运行经验证明无爆炸危险而只有火灾危险时，则不能将此舱室划分为火灾危险区。因此在划分一个区域是否有火灾危险时，首先要仔细考虑可燃物质在区域内的量和配置，以决定是否有引起火灾的可能，若有可能，才能划为火灾危险区域，而不能认为只要有可燃物质，就属于火灾危险环境。这就需要对船舶舱室的可燃物的数量和燃烧热以及面积统计处舱室载荷密度，并参考美国海岸警卫队的方法，将船舶火灾载荷按照载荷密度划分为六级（见表2）。我们可以将前一、二、三级划分为火灾危险区，后三级则划为一般的具有火灾风险的区域。

表2 舱室载荷密度分级表

4.在判断21、22、23区时，首先将三类可燃物的燃烧热的总载荷密度按表2来判断是否达到危险舱室的标准。然后根据主要可燃物的种类来判断，比如卧室中的可燃物包括有纤维类的衣服、棉被、床垫等，但也有木质的桌子、柜子等存在，但因为大部分为纤维类可燃物，所以将其划入22区中。而当同一舱室存在两种或两种以上不同类型的危险区时，按照危险等级高的舱室来划分，比如机舱既可能存在02区，也可能存在21、22区，在对其进行耐火分隔时应按02区处理。

结合运输船的各类舱室对爆炸和火灾危险环境进行划分，通过对其舱室的可燃物进行性质分析和对舱室可燃物的载荷密度进行统计，其危险区的分类（见表3）：

根据上述方法，将爆炸火灾危险舱室从一般的舱室类别中划分出来，因而在危险分析时更具有准确性。

三、运输船的舱室分类及耐火分隔

根据舱室内的可燃物的数量、种类及其闪燃点等，将舱室进行危险区的划分，对划分出来的各类危险区分析，可以得知：

1.各危险区内部还存在某种联系，比如0区和21区中的油舱，其区别只在于其闪点的高低。爆炸粉尘环境与可燃粉尘火灾危险区的区别也只在于空气中的可燃粉尘的量是否达到了爆炸下限，不过由于船舶的特性在本运输船的分析中不存在爆炸粉尘环境。

表3 运输船的爆炸和火灾危险环境划分

2.由于上述分区采用出现的频率和持续时间进行划分，并不能依照这8类分区来比较危险程度。因为危险程度还与燃烧物的数量和燃烧物的燃烧热及面积等因素有关，比如一个小的0类易燃液体油舱，其危险程度可能低于大舱室可燃物堆积的23区，但由于此类舱室发生火灾的危险性较高，必须加强对此类舱室的防护。

由公约中的液货船以外的货船的耐火分隔表9.5和液货船的耐火分隔表9.7比较可知，控制站、走廊、起居处所、梯道、具有较小失火危险的服务处所、A类机器处所、其他机器处所和具有较大失火危险服务处所，它们之间的耐火分隔在液货船以外的货船和液货船上完全一致。因此运输船的耐火分隔可以建立在两类船舶原有耐火分隔的基础上，针对运输船的任务和装载货物的特点，并将表3中的危险舱室按其性质和用途重新分类，增加以下几类舱室，并对危险区加以重点保护。

1.爆炸危险区：0区、1区、2区及22区中的几类舱室，包括易燃液体舱室以及其油泵舱、油漆间、可燃气体气瓶间、药房和具有爆炸粉尘危险的舱室等。

2.具有较大失火危险的货物处所:货燃油舱及其油泵舱、货桶装油料（各种润滑油、液压油等）、货干货库等。

3.具有较小失火危险的货物处所：除前一类舱室以外的一般火灾危险的舱室，如补给淡水舱、冷冻库等

4.对较大失火危险服务处所作出新的定义：舱室载荷密度580 mJ／m2的厨房、设有烹调设备的配膳室、桑拿房、面积为4 m2及以上储物间以及不构成机器处所一部分的工作间。

基于对相邻处所舱壁的耐火完整性进行分析，将新加入的几类舱室的耐火分隔，结合文中对分隔度的计算方法，参考公约中超过36人客船的易燃液体的分隔，并结合货物处所的相关特点，对多功能运输船的耐火分隔提出如下建议（见表4）。

表4 分隔相邻处所舱壁的耐火完整性建议