安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

 

【摘要】文章分析了船舶與船舶火災(zāi)的特點，船舶火災(zāi)的重點區(qū)域及船舶發(fā)生火災(zāi)的成因，提出了防控船舶火災(zāi)的策略，以期對保障船員生 命與船舶安全有所幫助。 

【關(guān)鍵詞】船舶火災(zāi)；特點與成因；設(shè)備短路；防控策略

0前言

      隨著世界貿(mào)易量逐年增多，作為國際貿(mào)易運輸?shù)闹饕d體，船舶運輸?shù)?重要性日益凸現(xiàn)。船舶是一個相對獨立的流動場所，發(fā)生火災(zāi)后，撲救難度較大，主要是由 于其內(nèi)部空間狹小，設(shè)備集中，加之人員疏散不易等，實施逃生和消防救援比較困難。特別是當(dāng)船舶在海上航行時發(fā)生火災(zāi)，往往只能依靠本身的消防力量進行自救。 

      船舶火災(zāi)易發(fā)，如果失控蔓延，撲救難度加大，因此容易造成重大人員傷亡及財產(chǎn)損失，甚至影響海洋環(huán)境?；馂?zāi)發(fā)生后，燃燒產(chǎn)物會彌漫整個艙室，燃燒產(chǎn)生的濃煙大且毒性強，走廊梯道將充滿高溫和有毒氣體，不利于救援的展開?；馂?zāi)場所能見度差，地形復(fù)雜，施救困難，特別是在大風(fēng)浪等情況下，即使有外援船也很難接近受災(zāi)船舶，更無法進行有效施救。 

      船舶發(fā)生火災(zāi)的原因很多，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）吸煙是引起船舶火災(zāi)的重要原因之一；（2）自燃，包括船用物品自燃、貨物自燃；（3）電氣線路和設(shè)備短路；（4）高溫?zé)岜砻嫖床扇「魺岚缺Ｗo措施或保護設(shè)施損壞；（5）廚房油鍋起火；（6）船載危險品，包裝或容器破損，裝卸疏于管理；（7）在未經(jīng)測爆合格的油艙、油柜動火；（8）火星，摩擦產(chǎn)生的火星，機艙煙囪飛出的火星；（9）靜電火花，油船原油洗艙時產(chǎn)生的靜電火花；（10）修船期間，明火作業(yè)點多且作業(yè)時間長，也易發(fā)生火災(zāi)。 

      船舶防火的重點區(qū)域較其他部位更易發(fā)生火災(zāi) , 需要引起廣大船員重視和采取嚴格的防范措施。 （1）機艙，機艙內(nèi)由于存在大 量的可燃液體、眾多輸油管路 , 機艙在修理時要進行明火作業(yè) , 因此火災(zāi)危險性較大。機艙一旦失火 , 易導(dǎo)致主機停車和電力供應(yīng)的中斷 , 甚至使機艙燒毀 ,致使船舶動力盡失。（2）貨艙，船舶貨艙內(nèi)載運大量的可燃易燃貨物。（3）生活處所，船舶的生活區(qū)火源多且不易控制，裝飾材料多為易燃物質(zhì)。（4）廚房及其他艙室，包括油漆間、物料間等。 

      船舶防火工作須在“預(yù)防為主 , 防消結(jié)合"工作方針的指導(dǎo)下，把火災(zāi)預(yù)防工作放在前面，在思想上時刻保持警惕。 

4.1制定目標(biāo)，明確責(zé)任。

      船舶須根據(jù)本船實際制定消防安全目標(biāo)。船長為船舶防火責(zé)任人 , 對船員進行消防知識教育；制定船舶滅火應(yīng)急方案 ,定期組織演練；協(xié)助調(diào)查火災(zāi)原因。部門長為部門防火責(zé)任人 , 負責(zé)本部門的各項防火工作。 

4.2定期舉行消防安全會議。

      船員須樹立和保持正確的態(tài)度，有責(zé)任消除或報告船舶各部位所出現(xiàn)的火災(zāi)隱患或危險情況。 

4.3提高船員的防火防爆意識，嚴格執(zhí)行船舶消防安全操作制度。

      通過定期組織學(xué)習(xí)和檢查 , 提高對防火安全重要性的認識。 

4.4建立健全船舶防火有關(guān)的安全制度。

      船上須制定防火安全制度 ,督促船員認真遵守。全體船員共同擔(dān)負船舶防火的任務(wù)。定期舉行船舶消防培訓(xùn)與演習(xí)，使船員熟悉發(fā)生火災(zāi)時其在船上的應(yīng)變崗位、職責(zé)和和行動要求。 

4.5善于發(fā)現(xiàn)船員的不安全行為，制定船員的日常防火要求。

      船員應(yīng)樹立防火責(zé)任意識，積極學(xué)習(xí)有關(guān)消防知識，自覺遵守有關(guān)的消防規(guī)章和制度；禁止任何人任何時候在禁煙場所吸煙，在裝有易燃易爆品的甲板上，或在裝卸貨期間的甲板上禁止吸煙；煙頭必須隨手熄滅并放入注水的和帶蓋的煙灰缸內(nèi)；不得私自攜帶和存放易燃易爆品；禁止隨意焚燒廢舊紙張塑料等物品；離開房間時應(yīng)隨手關(guān)燈，尤其應(yīng)注意舷窗附近的燈具；航行中不得鎖門睡覺，以免當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，不利于逃生；使用的電加熱器必須是合格的安全型產(chǎn)品，禁止私自使用明火電爐，使用電加熱器時必須有人看管，離開時需關(guān)掉電源；不準隨意接拆電線和插座；用廚房爐灶烹調(diào)食物時必須有人看管，不得隨意離開廚房；廢棄的含油棉紗頭應(yīng)存放在專用的帶蓋金屬容器內(nèi)，不得隨手亂扔，并且對含有油污的棉麻制品及時處理，不要長時間存放在悶熱的地方，防止其自燃；必須將防火巡視值班制度落到實處，易于發(fā)生火災(zāi)的場所，每班都按規(guī)定進行全面的巡回檢查，相關(guān)內(nèi)容記入航海日志；每位船員都應(yīng)確保其居住區(qū)、值班區(qū)域、工作區(qū)域和所在區(qū)域的防火安全；垃圾桶應(yīng)用不燃材料制成，并且要有桶蓋，垃圾及時清除，以防自燃和被引燃。 

5.1限流式保護器的設(shè)計

      電氣防火限流式保護器可有效克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開關(guān)和監(jiān)控設(shè)備存在的短路電流大、切斷短路電流時間長、短路時產(chǎn)生的電弧火花大，以及使用壽命短等當(dāng)弊端，發(fā)生短路故障時，能以微秒級速度快速限制短路電流以實現(xiàn)滅弧保護，從而能顯著減少電氣火災(zāi)事故，保障使用場所人員和財產(chǎn)的安全。

      安科瑞ASCP200-1電氣防火限流式保護器的主要元件是固態(tài)開關(guān)，不同于傳統(tǒng)家用的空氣開關(guān)（微斷）。我們知道，傳統(tǒng)空氣開關(guān)的斷開是一種機械運動過程，分斷時間需要幾十毫秒(一般30～50ms)，帶負載斷開時通常伴隨有電弧的產(chǎn)生。而固態(tài)開關(guān)的斷開則是依靠半導(dǎo)體內(nèi)部的載流子運動實現(xiàn)，分斷時間微秒級，速度快，無電弧產(chǎn)生。

      如圖1所示，當(dāng)發(fā)生短路故障時，傳統(tǒng)空氣開關(guān)在電流升至C點時才能動作，且無法瞬時切斷電流，而固態(tài)開關(guān)則可以在電流升至B點時即瞬間切斷短路電流。

 圖1短路故障前后電流與時間關(guān)系圖

 

      從流過電阻的電流熱量公式Q=I2Rt，可以很容易看出，傳統(tǒng)空氣開關(guān)與固態(tài)開關(guān)在短路時所釋放的能量差別可以達到數(shù)千倍之多。因此當(dāng)裝配限流式保護器的回路發(fā)生短路故障時，就可以避免電弧的產(chǎn)生，從而有效降低了電氣火災(zāi)。

5.2 ASCP200-1功能特點

      ASCP200-1型電氣防火限流式保護器是單相限流式保護器，較大額定電流為63A。主要功能如下:

      A）短路保護功能，線路發(fā)生短路故障時，能在150微秒內(nèi)實現(xiàn)快速限流保護；

      B）過載保護功能，線路持續(xù)過載時，保護器限流保護；

      C）表內(nèi)超溫保護功能，保護器內(nèi)部器件工作溫度過高時，保護器限流保護；

      D）過/欠壓保護功能，線路欠壓或過壓時，保護器告警或限流保護（可設(shè)）；

      E）電纜溫度監(jiān)測功能，被測線纜溫度超過報警設(shè)定值時，保護器告警或限流保護（可設(shè)）；

      F）漏電流監(jiān)測功能，線路漏電超過報警設(shè)定值時，保護器告警或限流保護（可設(shè)）；

      G）通訊功能，保護器配置1路RS485接口，1路2G無線通訊，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到安科瑞Acrel-6000安全云平臺，或第三方監(jiān)控軟件或平臺，從而實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

5.3 ASCP200-1技術(shù)參數(shù)

 

5.4應(yīng)用方案圖示

      ASCP200-1型電氣防火限流式保護器建議安裝在入戶開關(guān)下端，額定電流值根據(jù)入戶開關(guān)的具體規(guī)格進行設(shè)置，典型應(yīng)用示意圖如圖2所示：

圖2 ASCP200-1家用防火解決方案安裝示意圖

5.5使用注意事項

      在選用限流式保護器時，限流式保護器的設(shè)定的額定電流應(yīng)該與其前上級的斷路器的額定電流保持一致。例如，當(dāng)限流式保護器輸入端斷路器的額定電流為32A時，應(yīng)將限流式保護器的額定電流設(shè)置為32A。為保障限流式保護器的正常使用，嚴禁將其使用于與其前端斷路器的額定電流不匹配的配電線路中。

      ASCP200系列采用限流式保護器采用壁掛式安裝，可以掛墻安裝，也可以安裝在箱體內(nèi)，應(yīng)確保安裝場所無滴水、腐蝕性化學(xué)氣體和沉淀物質(zhì)，并注意環(huán)境溫度和通風(fēng)散熱。

      為確?？煽窟B接，接線時應(yīng)按接線圖進行，同時為了防止接頭處接觸電阻過大而導(dǎo)致局部過熱，也避免因接觸不良而導(dǎo)致保護器工作不正常，線頭應(yīng)采用合適大小的U形冷壓頭壓接后，再插入保護器相應(yīng)端子上并將螺釘擰緊壓實。

      保護器內(nèi)部帶有交流電，嚴禁非專業(yè)人士擅自打開產(chǎn)品外殼。保護器在使用期間，若被保護線路發(fā)生短路或過載故障而被限流保護時，保護器仍處于帶電狀態(tài)，不允許隨意碰觸用電線路的金屬部分。待檢查線路，并排除故障后，長按保護器的復(fù)位按鍵約2秒鐘，使保護器恢復(fù)正常運行時。

      當(dāng)保護器因超溫而發(fā)生限流保護時，則可能是因為負載電流過大，環(huán)境溫度過高或通風(fēng)散熱不良等原因?qū)е?，可通過加強通風(fēng)等措施，等保護器溫度降下來后，再長按復(fù)位鍵，使保護器復(fù)位，恢復(fù)正常運行。

      消除船舶火災(zāi)隱患是預(yù)防船舶發(fā)生火災(zāi)的關(guān)鍵工作，所以船舶領(lǐng)導(dǎo)日常對船舶火災(zāi)隱患的排查及消除顯得非常重要。船舶火災(zāi)是可以預(yù)防的，關(guān)鍵在于全體成員在思想上都要對船舶消防工作高度重視，并將船舶防火工作真正加以落實，只有清楚地認識到這一點，才能切實有效地搞好船舶消防工作，更好地保障船舶和人員安全，保護海洋環(huán)境。

      [1]方明樹.船舶火災(zāi)的成因及防控策略．

      [2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊，2020.06版.

作者簡介：趙娜，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電氣防火限流式保護器的研發(fā)與應(yīng)用