对气体灭火系统实施技术改造,提高日常训练效果

王艳华，吴冬华，吴 松

(1.海军潜艇学院，山东 青岛 266042；2.92196部队，山东 青岛 266011)

对气体灭火系统实施技术改造,提高日常训练效果

王艳华1，吴冬华2，吴 松2

(1.海军潜艇学院，山东 青岛 266042；2.92196部队，山东 青岛 266011)

气体灭火系统在船舶上的应用越来越多，船员如何在日常训练中提高训练效果便成为一个值得思考的问题。针对这一问题，文章对制约船员日常训练效果的因素进行了分析，同时提出了解决问题的方案，对灭火系统的技术改造提出了具体的设想，该方案对院校教育、装备研究和部队训练具有一定的参考价值。

气体灭火系统；日常训练；提高效果；技术改造

自上世纪末，气体全覆盖灭火技术在我国发展迅速，逐渐走向成熟，应用越来越广泛[1]。气体灭火系统与传统的泡沫灭火系统相比，具有以下优势：①灭火速度快、效率高。封舱后灭火剂可以在10～20 s内施放到起火舱并在几分钟内将火扑灭；②扩大了灭火范围。除了可扑灭泡沫灭火系统适用的火灾外，还可以扑灭电气设备火灾和蓄电池组火灾；③可以远程遥控灭火，特别是在灭电火时，能保证船员的人身安全；④可实现全船监控和集中控制；⑤无残留，对装备无不良影响[2-3]。因此，气体灭火系统在远洋运输船舶上得到较好的应用，替代了传统的泡沫灭火系统。

1 船员日常训练中存在的不足

1.1 船员日常训练效果

灭火系统是保障船舶生命力的重要系统之一，其操作使用训练是船舶损管训练中的一项重点内容，各船舶公司都高度重视灭火系统的操纵使用训练。但是，由于在日常训练中仍存在一些不足，导致船员在日常训练中多是流于口令的复诵，而不能真正对灭火系统进行操纵使用的训练，这样，船员就不能掌握使用系统，不具备应急情况处置能力，因此，训练效果并不理想。

1.2 日常训练效果不理想的主要原因

1)无法模拟真实的火灾现场，训练失去真实性。在船上不能制造真实的火灾现场，无法实现训练的真实性，不能让船员真切感受火灾情形。而一旦发生火灾，应当分秒必争，特别是火情发生后的前20 s至关重要，但多数船员由于没有经过专门训练，遇到此种紧急情况，不能采取正确的措施进行处理。

2)训练中存在顾忌。由于气体灭火系统集中控制性能较强，而且灭火剂对人体有很大的伤害作用，甚至会导致人员伤亡，造成船员训练时有所顾忌，唯恐误操作后造成人员伤亡事故，因此一般不进行实际操作。

3)受灭火剂补充等条件限制。在灭火剂的补充上存在较大困难，造成各公司在组织船员训练时不能放开手脚进行实际操作训练，大大降低了训练效果。

2 解决方案

针对目前在灭火系统操作训练中存在的问题，可以采取以下措施加以解决。

2.1 建设岸基灭火训练场所

可在岸上模拟船舶2～3个重要舱室的布置型式或利用1艘退役船建设专门用来进行灭火训练的场所，灭火系统完全按照在船上的布置进行建设。该训练器材可以真实再现船上可能发生的火灾，如一般可燃物火灾、油火、电气火灾等。这样，便可定期组织船员专门进行灭火系统操作使用训练，使船员真切感受火灾情形，感受控制系统发出的音响、灯光等信号，真正进行系统的灭火操作和感受施放灭火剂灭火的过程及灭火效果。

只有这样，船员才能真正掌握灭火系统的操作使用步骤，提高训练的效果，提高对紧急情况的处置能力。但这种方案也存在着不足之处，不管是从建设还是从后期的保障和维护上看，需投入的费用很高。

2.2 对灭火系统进行技术改造，使其适于进行实际操作训练

2.2.1 气体灭火系统的组成

1)灭火剂贮存及施放系统。灭火剂贮存及施放系统用于贮存和向起火舱室输送灭火剂。该系统为总管式系统，灭火剂由灭火总管送至各舱室，再由舱室的支管进行具体分配。通常，全船设有首尾2个灭火站，每个站主要由灭火剂贮存钢瓶、瓶头阀、钢瓶集管、选择阀、泄放管路、检查装置等组成。

2个灭火站可互为备用。

2)火灾报警及灭火控制系统。火灾报警及灭火控制系统用于对全船火情进行监控并在起火时进行灭火控制。该系统主要由火灾报警控制器、首(尾)灭火站控制器、探测装置、音响信号装置、灯光信号装置、手动报警装置等组成。

该系统的2个组成部分现均只能进行实际灭火操纵，而不能进行模拟训练使用，因此技术改造对两个系统都要进行[4-5]。

2.2.2 对火灾报警及灭火控制系统的技术改造

1)对火灾报警控制器及灭火站控制器的改造。

(1)增设工况转换开关。在火灾报警控制器及灭火站控制器的面板上增加一个工况转换开关和相应控制电路，开关设置“航行”和“模拟”2个位置，改造前后的火灾报警控制器(如图1、图2)，工况转换开关如图3,施放控制开关见图4。平时不进行操作训练时，将工况转换开关置于“航行”位置，系统可以实现对全船进行正常的火灾监控和火灾扑灭控制；而需要对船员进行模拟操作训练时，将工况转换开关置于“模拟”位置，可通过施放少量具有一定压力的中压气来满足船员的日常操作训练需求，而不用真正施放灭火剂。

图1 改造前的火灾报警控制器

图2 改造后的火灾报警控制器

图3 工况转换开关 图4 施放控制开关

(2)改造钢瓶开启控制按钮。火灾报警控制器和灭火站控制器上的钢瓶开启控制按钮只有按压启动功能，不能满足船员的日常模拟训练需求，应进行相应的改造。

将火灾报警控制器及灭火站控制器上的钢瓶开启控制按钮改为三状态旋钮开关或扳倒开关并设置相应控制电路，开关设置“钢瓶”“停止”“模拟”3个位置，如图4所示(改为三状态旋钮开关)。改造前后的灭火站控制器如图5、图6所示。

图5 改造前的灭火站控制器

图6 改造后的灭火站控制器

平时，开关置于“停止”位置，不接通任何一侧的控制电路；当发生火灾，需要进行舱内灭火操作时，确定需要施放的灭火剂数量和施放站后，将相应开关置于“钢瓶”位置，即可启动钢瓶施放灭火剂进行灭火；而日常进行操作流程训练过程中需要模拟施放灭火剂时，将开关置于“模拟”位置，即可启动与灭火剂施放系统相连通的中压气管路中相应的电磁阀，施放少量中压气，模拟施放钢瓶灭火剂进行“灭火”，这样，既可以使船员完成全部训练动作，真正提高训练效果，又可以节省灭火剂，节约训练保障经费。

2)对控制程序的改造。在不改变系统控制原理的前提下，对火灾报警控制器及灭火站控制器重新编写控制程序，增加模拟训练内容的控制，以方便船员进行日常模拟训练。改造后的灭火系统控制流程如图7所示。

图7 改造后的灭火系统控制流程

2.2.3 对灭火剂贮存及施放系统的技术改造

为了使训练更加真实化，又能不浪费灭火剂，节省经费，可以采用与灭火剂相同压力的压缩空气来代替灭火剂进行训练，因为相比灭火剂，中压气更容易获得，且代价较低。为此，要对灭火剂贮存与施放系统进行相应的改造。

1)使灭火系统获取中压气。通常，灭火剂的贮存压力为2.5 MPa。为逼真实现灭火剂施放时的情形，拟使系统获得压力为2.5 MPa的中压气源。例如，某型船舶上的中压气系统总管压力通常为3.5 MPa，因此，可由该船上的中压气系统获取气源。为此，可采取以下措施。

在中压气总管上直接开口，会导致总管承压能力降低，存在安全隐患。为避免此种情况，可在首(尾)灭火站附近的中压气管路上选取一个合适的分支，将原有的截止阀处管路拆下，在截止阀后加装一个管路三通接头，在不影响原分支使用中压气的情况下，引出一个新的分支。然后，在新分支管路上加装一个定压减压阀和相应压力表，并将减压阀的出口压力设定为2.5 MPa，为灭火系统提供合适的中压气。为方便操作，在减压阀两侧分别加装一个截止阀。具体改造结果如图8所示。

1-中压气总管；2-分支截止阀；3-截止阀；4-减压阀；5-电磁阀；6-灭火系统总管；7-管路三通接头；8-原分支去向。图8 灭火系统获取中压气示意图

2)加装控制电磁阀。如图8所示，在减压阀和灭火系统总管之间加装一个电磁阀，并将电磁阀的线圈与火灾报警控制器和灭火站控制器上相应的三状态开关相连，实现控制器对该电磁阀的开关控制。

改造完成后，在不使用时，新增的分支截止阀处于关闭状态，电磁阀处于关闭状态；船员进行模拟操作训练时，先将减压阀两侧的截止阀打开方可进行训练，电磁阀可由控制器的三状态开关进行控制：开关置于“模拟”位置，电磁阀通电，处于打开状态，可向灭火系统总管供中压气，开关置于“停止”位置，电磁阀断电，恢复关闭状态。

这种方案所需投入的经费较少，并且在技术上可行，施工简便，并且具有较好的训练效果，可为各船只和相应的生产及维修厂家提供有益的参考。

[1] 东靖飞. 气体灭火系统安全评估技术的研究[J].消防科学与技术，2009，28(9):649-653.

[2] 魏德亮． 气体灭火系统设计及其在实际灭火工作中的应用[J].数字化用户，2014(11)：81.

[3] 杨霞，马克辛，肖建桥．HFC一227ea灭火剂与哈龙1301灭火剂的有关性能比较[J]. 消防科学与技术，2004,23(5):44-45.

[4] 谷平，徐康辉，王俊扬. 气体灭火系统操作和控制设置探讨[J]. 消防技术与产品信息，2004(4):18-19．

[5] 张振伟. 气体灭火自动控制装置的设计原理[J]. 消防技术与产品信息，2005(2):28-32．

As more and more gas fire systems have been used in ships,it becomes a worthy problem for the seamen to raise their daily training effect.In this paper,the factors which restrict seamen's daily training effect are analyzed,and some plans to resolve such problem are put forward. Some concrete imaginations are made for improving the technique to fire system,which can be reference for college education,equipment study and army training.

gas fire system;daily training;raise effect;technical innovation

王艳华(1976-)，男，山东德州人，讲师，硕士，研究方向为机械设计、制造与管理。

U674.76

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.02.009

2015-06-26