依据规范的货船消防泵设计和布置

郭 健

（南京金陵船厂有限公司，南京 210015）

0 引言

船舶消防系统[1]是保证船舶安全的极为重要的系统，各国规范和公约对于消防系统的设备和系统的安置均提出了明确要求。

1）国际航行船舶

（1）所有船舶必须符合船级社规范、SOLAS公约以及挂旗国主管当局的法规。

（2）液化气船还必须符合IGC规则；化学品船还须符合IBC规则；对装有危险品货物者还须符合IMDC规则。

（3）对航行到特定海域，比如美国水域或专属经济区者须符合USCG要求。

2）国内航行船舶

（1）所有船舶要满足CCS规范及检验法规（分为海船和内河船舶两种）。

（2）液化气船还须符合CCS的《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》。

（3）化学品船还须符合CCS的《散装运输危险化学品船舶构造与设备规范》。

本文主要论述货船中水灭火系统中的消防泵选型。

1 水灭火系统消防泵设计

水灭火系统[2-3]根据船舶类型的不同而有不同的要求。水灭火系统除了用于扑灭火灾外，还可以用于夏季为了防止阳光直射甲板而引起的油舱高温进行喷淋甲板降温，以及冲洗甲板、舱室和通道地板等。水灭火系统通常由消防泵、管系、阀件、消防水带、消防水枪、消防栓以国际通岸接头等组成，而消防泵的选型和布置则是水灭火系统中的重中之重。

消防泵的配置：1）所有船舶均要配置消防泵；2）压载泵、舱底泵或总用泵等均可以兼做消防泵；3）消防泵的数量根据船级社规范和SOLAS公约，要求见表1。

表1 消防泵的数量

1.2 应急消防泵的配置

根据 SOLAS公约 Chapter II-2, Part C, Reg 10.2.2.3.1要求：“1 000总吨以下的客船和货船，如果任何一个舱室失火时可能使所有消防泵失去作用，应配备1台符合《消防安全系统规则》的应急消防泵作为替代设备，该泵的动力源和通海连接件位于主消防泵或其电源所在处所之外。”

1.3 规范对于货船消防泵排量的要求

1.3.1 消防泵总排量

SOLAS公约及所有船级社规范对于消防泵总排量要求为

1.3.2 每台消防泵的最小排量

货船的消防泵总排量不必超过180 m3/h，但任何一台消防泵的排量不能低于25 m3/h。

1.3.3 应急消防泵的排量

应急消防泵应为独立的、由动力驱动和自给引水的泵，且驱动方式必须包括应急电源驱动。应急消防泵的排量计算公式为

式中：qVE为应急消防泵排量，m3/h，且最小排量不能小于25 m3/h。

以前GL规范对消防泵的排量计算与其他船级社有所不同，但现在的DNV GL基本采用的是DNV的规范，除非另有说明。

1.4 规范对于货船消防泵排出压力的要求

所有消防泵（包括应急消防泵）的排出压力计算公式为

式中：PF为消防泵最小排出压力，MPa；P1为消防栓出口维持压力，MPa；P2为静压力，MPa，从消防泵出口至最远消防栓的垂直距离；P3为消防管内压力损失，MPa，从消防泵出口至最远消防栓的距离。

各规范和船级社要求消防栓出口应维持的最小压力P1如表2所示。

表2 消防栓出口应维持的最小压力P1

2 应用案例

以某船厂建造的9 000 DWT水泥船为例，阐述如何吃透规范，为船厂省钱，将消防泵的布置最优化。

9 000 DWT货船，入级LR。尾部机舱内采用了1台舱底泵兼做消防泵，艏侧推间布置了1台消防泵同时兼做应急消防泵（带应急电源驱动）。本船的规格书对于消防泵的数量和布置没有要求，而船厂则根据规范进行了设计，在船舶的首尾各布置了1台消防泵，并且将包括这2台泵的舱底/压载/消防系统原理图进行了送审，也得到了LR审图中心的认可。但船东认为艏侧推间的消防泵为应急消防泵，根据规范要求，货船还需要配置两台独立的消防泵，所以机舱内缺少1台消防泵，要求船厂增补1台消防泵。并且船东和新加坡LR审图中心联系，LR审图中心也邮件答复应该有2台独立的消防泵（图3），现在船上消防泵的布置和排量均不满足要求，并推翻了前期的图纸认可。

图3 LR审图中心意见

做为船厂方，并不能接受船东和LR审图中心的说法。首先根据LR规范和SOLAS公约，所有超过1 000总吨以上的货船必须要配置2台独立的消防泵，如1.1中的说明。上述水泥船已经在机舱布置了1台消防泵，在艏侧推舱布置了1台消防泵，也就是说，本船已经满足了2台独立消防泵的配置。对于应急消防泵，如1.2中的说明，SOLAS规范也很明确地说明应急消防泵的配置只有在任何1个舱室失火时，可能使所有消防泵失去作用时才会配置应急消防泵。也就是说应急消防泵只有在2台独立消防泵因为舱室失火相互影响时才需要配置。但对于本船来说，2台独立的消防泵，1台位于尾部机舱，供水来自于机舱海水箱，主电源供电，另外1台位于艏侧推舱，供水来自于艏部的应急海水箱，且此消防泵除了正常的主电源驱动外也配置了应急电源驱动，所以任何1个消防泵所在舱室的失火均不会影响另外1台消防泵的运行。并且对于泵的排量也进行了计算，完全满足规范要求，并送船东和 LR审图中心核实，如图4所示。

图4 消防泵排量计算书

最终LR审图中心和船东方均认可了船厂的说法：“The fire main system is considered together with the vessel’s Bilge& Ballast piping, the ‘Bilge/GS pump’is considered to satisfy the requirement for two independently driven fire pumps as required by Ch.II-2,Pt C, Reg, 10.2.2.2.2.”

“The current arrangement as attached is complying with the above statutory as well as relevant class requirement as stated in the associated DAD.”

3 结论

造船的基本原则要满足所有生效的规范、公约以及挂旗国等要求，并满足船舶建造规格书的要求，保证船舶的安全运行。但作为船厂方，既要保证满足上述条约，又要保证船厂的利润，所以充分吃透规范，合理合法造船，才是船厂生存之根本，船舶行业发展之基础。不仅对于消防泵是如此，其他所有设备遵循这一规律，一味靠增加设备进行冗余设计并不是现代船舶的发展方向。空船重量的轻量化、燃油的经济型、货物重量的最大化越来越称为很多船东考虑的重点。

[1]中国船舶工业总公司. 船舶设计实用手册(轮机分册)[M]. 北京: 国防工业出版社, 1999.

[2]IMO. SOLAS综合文本[S]. 北京: 人民交通出版社,2014.

[3]LR. Lloyd’s Register Rules and Regulations [S]. 2014.