浅析船舶火灾特点及处置对策

2018-12-11 07:22沈惠忠
水上消防 2018年6期
关键词:机舱火势火灾

■ 沈惠忠

(上海港公安局水上消防支队,上海 200438)

0 引言

随着我国经济的快速发展,船舶运输业的地位愈显重要,但在繁荣的背后也隐藏着一个不容忽视的问题,那就是船舶火灾事故频繁发生,造成了重大的财产损失和人员伤亡。由于船舶类型繁多,自身结构复杂,火灾特点各异,如船楼具有高层建筑的特点,机舱具有地下建筑的特点,而高层建筑、地下建筑、石油化工火灾扑救,是目前世界上公认的3大火灾扑救难题。假设一艘运输液体化工品的船舶起火,可能集高层、地下、化工等火灾特点于一身,船舶火灾扑救的难度可想而知,因此,船舶火灾扑救已成为世界各国消防部门极为关注的课题。

1 船舶的基本特点

船舶的用途各异、种类多样。现代船舶按用途可分为运输船舶,如客船、货船、滚装船、集装箱船、油船、化学品船等;工程船舶,如起重船、挖泥船、浮船坞等;渔业船舶,如拖网渔船、钓类渔船、渔业加工船等;特种船舶,如科学考察船等;还有军用、公安、海事、舰艇等。各类船舶虽然在结构、用途及制造等方面差异较大,但大多数船舶都是由船楼、甲板室、机舱、客货舱和船员室等构成,与消防相关方面还具有以下共同特点:

1.1 客、货载运量大

船舶是客、货载运量最大的交通工具。普通远洋货船的载重吨位常在几万吨级左右;集装箱船的载箱量在逐年增加,最大的装载量已达10000多个标准箱;散装货船的载重吨位更大,已达到40万吨;油轮的载重吨位则更大,目前已有50万吨级的超级油船;客船的载重量一般为数百人至2000人左右,而世界上最大的邮轮可搭载6000多名旅客和2000多名船员。

1.2 可燃物质多

现代船舶供生活和工作用的舱室内舱壁、衬板、天花板和镶板等装修材料虽然已从结构防火上作了严格的规定和限制,但是采用胶合板、聚氯乙烯板、聚氨酯泡沫塑料、化学纤维等可燃、阻燃物质来装饰板壁、门窗的仍然不少。舱室内的家具、地毯、帘布、床铺等也多为可燃材料制成,尤其是客船的客舱,可燃装饰材料、家具和床上用品等数量众多,火灾荷载密度相当大。

1.3 燃油储量大

船舶燃油主要以柴油、重油为主,并在各种交通运输工具中,燃油储藏量最大。如远洋船舶燃油储量一般是其载重量的10%左右,即一艘载重量为1万吨级的货船,其燃油储量大约为1000 t左右。另外,机舱内还配有很多的润滑油,一旦发生火灾后,船上油类物质燃烧猛烈,造成火灾迅速蔓延,并会使救援人员难以靠近燃烧部位,给处置火灾工作带来困难。

1.4 热传导性能强

船体结构主要为钢板制造,其导热系数大,热传导性能比较强。发生火灾后,钢板被迅速加热成为导热系数很大的物质,可使靠近或相邻受热传导影响可燃物质被引燃,从而扩大火势。如果初起火灾没有快速被成功控制,火势将会快速发展蔓延,形成立体燃烧,使灭火战斗行动展开更加困难。

1.5 船体结构复杂易发生热对流及烟囱效应

船舶既是载运货物和旅客的水上交通工具,也是船员生活和工作的场所,各种舱室和机器设备齐全,并分布在船舶各层甲板的不同部位上。受船体大小的局限,船舶结构比较紧凑复杂。一艘万吨级的船舶上有几十个不同用途的舱室和很多的通风孔洞与楼梯通道。舱内通道和楼梯比较狭窄,大多数船舱门和出入口仅能容得1人通过。船舶的类型很多,结构各异,舱室和机器设备的分布也不同,船舶在发生火灾后,往往烟雾充满各个舱室,也易发生热对流和烟囱效应,使火灾面积迅速发展,在扑救火灾时,船员和消防队员很难摸清舱内情况,使灭火战斗行动受到严重阻碍,这些特殊性决定了船舶火灾比陆上火灾更难扑救。

2 船舶的起火原因

据统计,船舶火灾多数发生在船舶航行、货物装卸和修船期间,大部分是由于机舱高压油管爆裂喷溅到高温部位,电线老化过载造成短路,或因工作失职、忽视防火安全制度、缺乏防火知识、违反规定动明火操作等人为因素造成的。引起船舶起火的原因主要有以下几个方面:

2.1 机械受热表面引起的火灾

主、副机排气管、过热蒸气管、锅炉外壳等热表面,都有隔热材料包扎予以保护,如因修理或更换部分隔热材料,在将隔热材料拆下后,失去隔热材料保护的部分热表面就裸露在空气中,由于油管路安装连接不牢,在投入使用时极易发生漏油现象;有的船龄较大的船舶,由于油路管道老化、锈蚀,也会发生高压油管爆裂现象,而泄漏的油料一旦溅到高温部位,极易引发机舱火灾。1994年,在上海黄浦江航行中的“长征”号客轮由于上述原因引起机舱火灾。

2.2 明火或暗火引起的火灾

在船舶进厂、进船坞维修期间,由于气割、电焊等明火作业时操作不规范,船底舱存有积油没有清洗,或者安全检查不到位等原因,使火星溅落至易燃物上引起火灾。1990年,在上海船厂船坞修理的“辽通”号轮机舱火灾;1991年,“新南京”号轮在上海沪东船厂发生机舱火灾;1992年,“大庆62”号油轮由于违章电焊引起油气爆燃;希腊籍“马丽娜”货轮因在舱盖上违章电焊致引燃货舱易燃物发生火灾等,就是上述原因引起的火灾。2006年,“豫信阳货0803”轮在码头装棉花包时夹带火源,几小时后在上海黄浦江航行途中,货舱棉花发生较大明火。

2.3 电器设备、电路老化短路及其它原因引起的火灾

电器设备火灾主要是由于超负荷线、电线老化短路、乱拉电线,随意使用电炉、电熨斗等引起火灾,发生这种情况火灾的大多是5000吨级以下的不符合船舶安全规范的小船。如2007年,“泗洲1”4000吨级沙石船在上海黄浦江航行时配电箱发生电线短路引发机舱火灾;2008年,在上海黄浦江航行的“泰轮1896”由于机舱24 V电启动装置电线短路引发机舱火灾等。此外,还有如违章吸烟、使用锅炉不当、船舶机械故障等原因引起的火灾事故。

3 船舶火灾的特点

3.1 扑救难度大

船舶火灾的扑救远比陆地火灾扑救困难,尤其在海上航行过程中发生的火灾,不易得到别的船只的援救,有时即使有邻船,由于风大浪急或火焰的炙烤,使邻船难以靠拢;而水上消防船艇也难以及时到达实施有效的救助,陆上的消防队更无法赶赴增援。因此,对于航行中的船舶火灾,主要依靠船舶自身的灭火系统及船员自救力量来加以施救。即使是停泊在码头或锚地的船舶起火,由于船舶空间狭小、通道狭窄、舱室众多、排烟不畅、货物密集、人员难以疏散等不利因素,灭火行动也很难顺利展开。在通道被火阻断时,很难从几个方向接近火场施救,救援人员对船舶内部结构、地形不熟悉,往往会在内攻过程中迷失方向。由于火灾形成的浓烟和热辐射、热对流,也往往使扑救人员无法靠近。对于海上的船舶,船上的灭火剂一旦施放完毕就无法得到快速补充,不像陆地可以得到各方面的支持。灭火剂供给不足,会使船舶火灾失去控制,甚至导致灭火战斗的失败。灭火时大量的水灌进舱内,还有可能导致船舶倾覆沉没的危险。

3.2 船舶造价高、火灾损失大

现代船舶向排水量大、大吨位化、高科技含量高和豪华舒适型发展,船舶造价昂贵,一艘船的造价少则几千万,多则几亿元甚至几十亿元。而且,船载旅客集中、货物密集,有的货物价值高,一旦发生船舶火灾,及易造成的人员伤亡、船舶和货物的直接经济损失巨大。

3.3 机舱火灾容易造成人员伤亡

由于船舶机舱内部燃料油多,当发生火灾时,在机舱内不能完全燃烧,会产生大量烟雾,随着温度升高,燃料油大量挥发,当挥发的油蒸气达到某一特定值时,就会产生蒸气爆炸,很容易造成人员伤亡。如船舶底舱发生火灾,各种有机化合物质燃烧产生的高温、有毒烟气集聚在舱内无法排出,消防队员进入扑救时极易被高温灼伤,若防护不到位或防护设备受损时,极易中毒伤亡。尤其是在扑救过程中,若消防员没注意将聚集大量高温缺氧的舱室门窗突然打开,造成热对流或产生烟囱效应,极易引起火势迅速发展或发生轰燃,造成大量救援人员伤亡的惨剧。

3.4 易引起次生灾害

运载危险化学品的货轮或者油轮在水上发生火灾,施救过程中极易引起化学危险品、油品泄漏到水面上,特别是船舶发生爆炸、沉船等事故时,大量的泄漏物品不但会严重污染水资源,破坏江、海生态环境,还会严重影响过往船舶的航行安全。沉船还可能会占用航道、码头,影响其他船只的航行和停泊。这些次生灾害所造成的影响和经济损失也相当大。

4 船舶火灾的处置对策

4.1 扑救的基本方法和原则

对船舶火灾扑救,消防部门应根据各种类船舶灭火预案,积极协调港口、码头、海事、救捞等有关部门,迅速成立火灾现场指挥部,对火场作出总体评估,实施统一指挥,明确分工,明确任务,统一行动。贯彻“先救人后灭火”的指导思想,采取“先控制,后消灭”的战术原则,积极做到先控制火势蔓延,根据火场情况,外防和内攻相结合,防止爆炸、翻船、消防官兵中毒。同时,要采取“疏灭结合”“先易后难、先外后内”“保护重点、逐步歼灭”的战术方法。

1)先救人,后灭火。在火灾扑救过程中,要把积极抢救人命放在第一位,并全力确保受困人员的安全,最大限度地抢救被困人员。在火场上尽全力疏散和抢救人命,遏制群死群伤事故的发生。

2)先控制,后消灭。先期到达火场的消防队,应对船只着火区外围进行控制性灭火,防止扩大,待后续增援力量到达后,再全面组织进攻。在灭火力量不足的情况下,要以先保护重点部位为主,防止火势蔓延而造成更大的损失。

3)外防内攻,上堵下截。在船舶火灾的扑救过程中,在外部做好各种防护工作的同时,必须要加强内攻,以达到直接打击火点的目的。外部防护,主要作用为防止火势蔓延,进行冷却降温,为内攻人员提供保护。在进行内攻甲板层间的火势时,采取上堵下截,防止火势向上下蔓延。

4)确保重点,各个歼灭。消防指战员要向船长、轮机长了解船舶的类型及其构造。因船舶的构造不相同,防止火势蔓延、确定船舶重点部位也不相同。当今船舶多为钢板制造,坚固、高大,船舱内部有较好的消防设施,但是船舱底部道路较为复杂,在实战中,必须充分认识这些特性。指战员必须根据不同的船舶类型,判断火场的重点,科学决策,把握有利时机,大胆实施穿插分割,将着火区域进行分割,在分割的同时进攻,待火势得到基本控制后,组织多个战斗小组,进行各个歼灭。

5)封舱灭火,施放二氧化碳。船舶机舱及密封性能好的货舱发生火灾后,在初起火灾时船员自救失效且舱内无人情况下,一般船舶会开启本船二氧化碳灭火系统进行封舱灭火,船舶机舱由于受到光线、供水、通风等方面的限制,极容易出现高温高热和浓烟毒雾现象,而且机舱结构复杂,楼梯窄、陡,拐弯多等。指战员到场后如发现内攻很难进行时,在火势没有蔓延到到机舱外部的情况下,要果断下令采用进行二氧化碳灌注灭火,使其缺氧窒息。

4.2 货轮主要部位的火灾扑救措施

海上从事运输的货轮一般为集装箱船和散装船,这两种船舶的船体结构大致相同,船体材质为钢质,近代船楼一般设计在船体的艉部。小型货轮的燃油以油柜方式储存,大型货轮的燃油通常用舱式储存。货轮发生火灾的主要部位一般集中在货舱、机舱、船楼,对于货轮的火灾扑救,应根据不同类型的船舶和不同的火灾部位采取不同的处置对策。

4.2.1 货舱火灾扑救措施

货舱火灾主要采用封舱灭火、开舱疏散货物灭火、灌舱灭火、沉船灭火等方法。比如在航行中的货轮货舱着火,船上人员一般会采取施放二氧化碳封舱灭火措施,从以往灭火实践看,采取施放二氧化碳封舱灭火措施可减少货舱内物品的水渍损失,效果较好。对于已采取这些措施的着火船舶,消防人员到现场后,可采取继续封舱监视测温、补充灭火剂等措施,等采取封舱措施温度降至正常值24 h后,可要求海事部门指挥靠泊可卸船上货物的码头停靠,这样,消防人员才能采取开舱措施,并能使陆上增援的消防力量(消防车、码头的固定消防设施)发挥最大的效能。开舱时应注意防止发生复燃。2008年,停靠上海港张华浜码头的希腊籍“马丽娜”货轮第四货仓发生火灾,就是采用施放二氧化碳封舱灭火措施,使损失减少到最低程度。如使用灌舱灭火,一般在船只无法靠泊码头,扑救力量、装备不足,灌舱灭火不至于引起沉船的情况下进行。沉船灭火的措施不到万不得已尽量不要采用,因为沉船后所带来的损失和影响会更大。

4.2.2 船楼火灾扑救措施

船楼火灾具有高层建筑火灾的特点,主要表现为火势快速向上蔓延,并直接威胁机舱安全。对船楼火灾,应采取先外后内、重点突破、逐步推进的方法。消防人员到达火场后,面对的船楼火灾往往是大部分或整个船楼在燃烧,船楼上的人员一般都会在着火后撤离,如没有及时撤离,被火势包围后人员生还的可能性较小。此时船上的消防系统一般已无法使用,消防人员可用密集射流先对船楼进行灭火冷却,有消防船或消拖船的,可用船上的水炮进行大流量强制冷却灭火,但要注意船舶的稳性(因上层建筑大量进水对船舶的重心、稳性影响较大,易造成船舶倾履)。压制了外围火势后,可从船楼后背的外舷梯和主甲板层进入内部灭火。

4.2.3 机舱火灾扑救措施

机舱火灾具有地下建筑火灾的特点,主要表现为火势发展快、温度高、烟雾大、火势蔓延迅速、油舱(柜)爆炸危险性高,容易造成人员伤亡,加之船舶内部通道狭窄、楼梯陡、弯道多,人员不宜疏散,有毒烟雾大、能见度差,内攻困难。当机舱底部发生火灾,火势难以控制时,一般选择封舱灭火,应迅速撤离舱内人员。关闭机舱通风机、出入口、通风孔口,天棚窗和烟囱两侧的百叶窗等通风设施,减少舱内空气流通,在机舱上部选择入口施放二氧化碳,较好起到冷却、窒息作用,且对电器、机电设备损伤较小,同时可对机舱毗连的舱室和天棚窗口等设置水枪阵地进行冷却保护。机舱起火后,火势向上蔓延速度很快,因此要首先封堵,防止火势的垂直蔓延。由于机舱燃烧后温度很高,在从上部、中部进入机舱相对比较困难时,可从机舱下部的地轴通道进入机舱底部进行内攻。对于船舶火灾,由于舱室较多、结构复杂,实施内攻近战,在整个灭火救援战斗中应该优先选择。内攻近战能够准确打击火势、消灭火源、缩短灭火的时间。如果不打近战,战斗员难以接近火点,不能充分发挥各种灭火剂的作用。对于船舶火灾,实施内攻近战,是整个灭火救援战斗中必要的手段之一。

4.3 船舶火灾扑救过程中应注意的事项

1)参战人员必须在做好个人安全防护的基础上投入战斗,前沿消防战斗员必须佩带空气呼吸器、着隔热服,防止中毒、灼伤等意外事故的发生。

2)消防员深入舱内侦察和实施内攻时,组织要严密,分成战斗小组,明确任务,人员要精练,要规定进出时间和联络信号。在烟雾较大严重影响视线时,人员出入一定要严格按左进右出,佩带安全绳、呼救器,手抓扶栏,前虚后实等安全规定行进,必要时要在水枪掩护下实施侦察与灭火进攻行动。

3)实施“封舱窒息”灭火时,应注意封舱前必须严格核查,确定无人在舱内后才能实施封舱措施,否则必须设法救出被困人员后方可封舱。封舱窒息灭火过程中,仍必须对船舱外壁进行一定时间射水降温,防止爆炸,当温度降到一定程度后再停止射水,但必须定时对舱内温度、含氧量等数据进行不间断严格监测,直到各类数据达到正常值后方可开舱检查,防止复燃。

4)船舶灭火中,有时会使用大量的水进行灭火或冷却,往往使船舶稳性、重心发生变化。当船体发生倾斜时,应采取必要的措施及时排除积水,保持船的稳性,防止因射水过量导致船舶搁浅、倾翻等情况发生。

5)实施“破拆封堵”灭火时,要注意破拆时必须是在舱顶或舱的一侧破拆,而不能同时两侧破拆,防止发生空气对流,导致加速火势蔓延,同时,破拆时要从船舱的顶部或门、窗的上部位置进行破拆,且开口时不要突然打开,以免引起轰燃,造成人员伤亡。

6)要根据燃烧部位及时调整船舶停泊方位,尽量使着火部位位于下风方向,避免风助火势,加快火势蔓延速度。

7)当船舶装载有遇水产生强烈氧化反应的物质时,应尽量使用干粉灭火或用封舱灌注二氧化碳窒息灭火的方法,最大限度地防止发生爆炸事故。

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