通风生产设计中公约规范关注要点
2015-05-06姚建伟
姚建伟
(中国船级社青岛分社,山东 青岛266071)
0 引言
通风生产设计是船舶生产设计系统中的一个重要组成部分。由于通风生产设计涉及船体、轮机、电气等专业,因而相关联的规范公约面较广。在现场检验时,发现船厂在进行生产设计以及建造现场安装中经常容易出各种违反公约规范的问题。为了提高船舶建造质量,保证船舶安全,有必要加强对公约规范的重视。本文以常规船型为例,对通风生产设计中涉及的公约规范关注要点进行分析。
1 通风生产设计相关的公约规范
以常规船型为例,通风设计涉及到的公约规范如下:
(1)国际海上人命安全公约SOLAS公约第II-2章第9.7条[1]:主要是对通风系统的布置以及贯穿细节方面的要求。
(2)SOLAS公约第 II-2章第 5条[1]:主要是对通风的关闭控制方面的要求。
(3)SOLAS公约第 II-2章第8条[1]:主要是对通风控制烟气方面的要求。
(4)载重线公约附则I第19条及第14条[2]:主要是对通风筒的高度、加强以及关闭装置的要求。
(5)《钢质海船入级规范》第2篇第1章第7节[3]:主要是对通风船首1/4通风筒的强度要求。
(6)《钢质海船入级规范》第 4 篇 2.11.2[3]对蓄电池要求以及第4篇1.3.3.4[3]对油漆间要求。
(7)《船体固体散装货物适装检验指南》[4]中的货物的通风要求(具体见各种货品的要求)。
(8)《海事劳工条件检查实施指南》舱室设备公约部分[5]对厕所、浴室、病房等容易产生异味的处所通风应与其他处所分开的要求。
(9)破舱稳性:如果通风风管贯穿水密舱壁,要注意破舱稳性方面的要求。
为了更好了解上述公约规范,要注意关注《法定检验实施指南》中的 IACS UI SC 99/175/264[6](风管的材质问题)、IACS UI SC 192/221[6](风管的区域划分问题)、IACS UI SC 39/64[6](挡火闸的使用)、IACS UI SC 100[6](机器处所的通风)、IACS UI SC 240[6](特殊处所的通风),以及国际海事组织中的 MSC.1/Circ 1120[6](风管的材质问题)、MSC.1/Circ 1120[6](挡火闸的使用)、MSC.1/Circ.1434[6](特殊处所的通风)。
2 生产设计中的遵循理念
在进行通风生产设计时,通风管路布置应与审批图纸设计一致。如果确实在实船布置过程中遇到困难,需要及时与详细设计人员以及船检人员进行沟通。
在船舶实际建造过程中,存在不少船厂生产设计人员随意更改已经审批通过的通风设计图纸,进而违反公约规范相关规定的案例。
(1)某船在建造过程中,发现起居舱室空调风管有一段穿过机舱梯道。该船审批图纸中,起居处所空调风管应该布置在走廊内,然后进入相应的舱室。但是,由于现场走廊内布置管路太多,该管路在走廊内布置困难,于是船厂设计人员将该管路布置位置修改为从起居舱室旁边机舱梯道中穿过。修改后的管路布置违反了SOLAS公约第II-2章第9.7.2.2条[1]要求,即起居处所的通风一般不允许穿过机舱,如果穿过,需要为钢质风管且包覆A60绝缘。因此,必须按照公约要求整改。起居舱室空调风管贯穿机舱梯道布置如图1所示。
图1 起居舱室空调风管贯穿机舱梯道布置
(2)某船控制站空调挡烟闸的位置在审批图纸中位于控制站内。船厂设计人员认为不宜将空调挡烟闸布置在控制站内,于是擅自将其移出控制站,放置于其下的空调机处所,违反了MSC1120[6]对SOLAS公约第II-2章第8.2条[1]的解释,即挡烟闸要位于控制站内,以方便控制站内人员将其关闭,从而防止烟气蔓延到控制站内的要求。因此,必须按照公约要求进行整改,把该挡烟闸布置在控制站内。控制站空调风管挡烟闸的位置如图2所示。
图2 控制站空调风管挡烟闸的位置
3 通风设计的合理性与舒适性
通风设计的最终目标是服务于船上工作人员,因此在满足公约规范对通风设计的基本要求的基础上,通风设计要更趋近于合理与舒适,而这需要不断对公约规范加深理解以及设计经验的积累。以下举例说明。
(1)在船舶通风中,有一类通风为结构风道,通风结构风道在防火方面按照要求应与其所联通的处所为同一处所(IACS UI SC221[6])。在通风生产设计过程中发现,由于沟通不充分,以致结构风道里会包覆防火棉。在结构风道里包覆防火棉(特别是吸风结构风道)虽然满足公约规范要求但其实是不可取的,因为在风机运作过程中,会把防火棉吸动,造成风机安全隐患。现场解决的策略往往在风道外围包覆防火棉,或者在风道中加装挡火闸从而把结构风道单独隔离为一个防火处所。
(2)对于货船生活区环围梯道空调通风的理解:公约对货船在生活区环围梯道里设置用于起居处所的空调通风虽然没有特殊说明,但SOLAS公约第II-2章第9.7.4.5条[1]对36人以上的客船明确要避免此种情况,主要是因为环围梯道作为逃生通道与可能失火的区域连接是不合理的。因此,货船也应尽量避免在生活区环围梯道里设置用于起居处所的空调通风。
(3)SOLAS公约第II-2章第8.3条[1]对机器处所烟气排除的要求。需要注意的是,由于CO2释放要求在花钢板以下有一定的量,故一般应在设计中注意可逆风机须在花钢板以下设有出风口以方便排除花钢板以下的烟气,从而方便人员在灭完火后能够进入花钢板以下的处所。虽然公约规范并没有具体阐述,但从合理排出烟气方便人员安全进入的角度,应按照上述要求设置。
(4)应急发电机室的冷却出风口的问题。通常应急发电机室处在A甲板及以上,其在完整稳性计算中不计入浮力且一般不设通往下一层的开口。根据国际船舶载重线公约的要求,从浮力的角度考虑,其可以不设置关闭装置;从防火的角度考虑,在SOLAS公约第II-2章第9.2.3条[1]表格下面的表注也明确了可以不设关闭装置,但考虑到SOLAS公约第II-2章第5条[1]的要求,应该设外部关闭装置。实际设计中,建议最好设计一挡火闸(或挡烟闸)来满足其外部关闭的要求。
(5)应注意机舱风机所在的处所和开敞甲板间的通风格珊的有效面积大于30%的要求。由于SOLAS公约第II-2章第9.2条[1]对属于同一处所的划分有公用开口大于30%的要求,如果把风机室划入开敞甲板一类,也必须要保证这个面积。
4 通风现场安装工艺指导
现场工人在具体施工过程中,经常会发生问题,这时候需要生产设计人员在常规安装工艺的基础上,增加一些常见问题的工艺指导,最好以常见错误图片的方式进行引导。
(1)要求与生产设计的布置严格一致,如现场布置干涉,应及时与生产设计人员联系。
(2)对于有高度限制的地方,严格说明此处必须保证净高度,同时在设计过程中要给予一定的余量(主要载重线公约附则I第19条[2])。
(3)通风法兰垫片的要求:在开孔600 mm范围内不允许用可燃法兰垫片。
(4)要注意挡火闸本体上的防火等级是否与舱壁一致,以及注意挡火闸的安装形式,自动熔断丝应布置在气体流向的方向。通常挡火闸标明了气体流向,建造现场要注意。
(5)穿过走廊挡风条的电缆要注意封堵等。
5 结语
随着科技水平的发展以及在实际工作中新情况的不断出现,通风方面的公约规范也需不断更新和发展,因此要注意其发展趋势,特别对刚实施的公约规范要关注其修改之处。
(1)MSC(93)[6]会议中对通风方面的修正较多,如:2个封闭处所之间不允许设有通风开口或空气平衡导管;明确不允许将截面积大于0.075 m2的导管在穿过A级分隔时分成较小的导管,然后再合并以避免安装挡火闸;所有挡火闸应能手动操作;挡火闸应有直接机械释放措施,或作为替代,通过电动、液压或气动操作进行关闭;所有挡火闸应能在分隔两侧手动操作;包括遥控挡火闸在内的自动挡火闸应有故障安全设计,在火灾中失去电力或液压或气压压力时会关闭;遥控挡火闸还应能够在挡火闸处手动重新开启等。
(2)近年来,随着科技水平的提高,突破传统设计的贯穿件正大量使用,如套管材料采用薄钢板代替传统结构钢,与A级分隔的连接无法在开口处提供强度,且焊接困难;贯穿件填充物采用膨胀材料,但膨胀不充分;填充材料可用手拆除,虽可通过耐火试验,但其结构和材料可能带来额外风险(如削弱了分隔开口处的结构强度;使用了可拆除的填充材料可能由于船舶振动而损坏)。根据最新的IACS UI FTP6[6]规定,自2014 年1 月1 日起,这种新型贯穿件需要满足附加试验和附加设计衡准。
[1] 国际海事组织.国际海上安全公约2009综合文本[M].北京:人民交通出版社,2009.
[2] 国际海事组织.国际海上安全公约2009综合文本1966年国际船舶载重线公约1988年议定书和经1988年议定书修订的1966年载重线公约[M].北京:人民交通出版社,2002.
[3] 中国船级社.钢质海船入级规范[M].北京:人民交通出版社,2012.
[4] 中国船级社.船舶固体散装货物适装检验指南[M].北京:人民交通出版社,2012.
[5] 中国船级社.海事劳工条件检查实施指南[M].北京:人民交通出版社,2010.
[6] 中国船级社.法定检验实施指南[M].北京:人民交通出版社,2015.