0 引言
消防水系统是船舶执行消防制度的必备系统,其工作原理:通过消防水系统,促使消防泵从海底吸水,经消防总管划分到各个支管内,输送到系统每个消火栓的出水端,为灭火提供所需[1]。
1  船舶水消防系统
作为最为便捷的灭火材料,海水比较容易获取。水冷却灭火属于最为普通的灭火方法,产生的蒸汽可以阻止氧气接近火源,抑制燃烧。强大的水柱压力本身拥有机械作用,能驱散燃烧物体表面的炙热,迅速将火苗扑灭。水可以渗透到炽热体的深处,流到燃烧体的下部,以此避免火灾蔓延。
水灭火会产生大量的水雾,吸收到的热体积增加,停留在空气中,可起到冷却作用。水雾能够很好地保护建筑物,降低表面温度,避免灼伤消防人员[2]。
2  常规船舶水消防系统的构成
2.1  消防泵
作为消防给水系统内的重要升压设备,消防泵属于整个系统的核心。通过分析其工作原理,发现其用途与清水泵无明显差异,消防泵属于一项专用设备,能够符合消防水泵技术标准。
2.2  系统管网
属于一个专门通道,可以将水从消防泵输送到消火栓。系统管网是由消防总管、各个支管组成。水输送距离的长短,输送方向不同,有很大的差异。为确保输送质量,需要在其上安装各样的管件、附件或者是组件。
2.3  消火栓
属于消防水系统中的终端取水装置,由截止阀、快捷接
头组成。
2.4  消防水带
按照其材料划分,可以区分麻织、棉织涂胶和尼龙涂胶。
2.5  水
可以改变水流形式,属于一种针对性的射水工具,可以调控射程。具体划分为直流水、喷雾及两用水。
2.6  接头
选择一种可以快速链接的消防栓接头,包含了主要接头与辅助接头。主接头又包含主连接管、内壁内凸台,并在上面设置了卡环,其厚度小于内凸台的宽度。
3  消火栓的间距
3.1  水口径的确定
标准水规格为Φ13 mm 、Φ16 mm 和Φ19 mm 。结合《国际海上人命安全公约》的相关规定,就仪器设备所处的场所、外部场所、水尺寸应当满足公约要求, 其压力数值与标准值要接近,设置为两股水柱,从最小的水泵内获得最大显著的出水量,不可使用19 mm 以上的水。依照规定,选择Φ19 mm 水可与标准契合,可以满足相关要求。
3.2  水的有效射程
水喷水,各个位置消防栓维持的压力数值,如表1所示。
船舶消防水系统中消防栓的间距设计
陈    红
(江南造船厂研究院,上海 201913)
摘  要 :良好的水消防系统设计直接关系着船舶的安全性。船舶的节能性直接关系着经济效益。以船舶消防水系统设计为对象,结合既往设计经验,提出船舶消防栓间距设计,优化船舶消防系统布局,确保火灾预防的科学性,最大程度阻止火灾的发生与蔓延。
关键词:船舶;消防水系统;消防栓
中图分类号:U664.88          文献标识码:A        DOI:10.19727/jki.cbwzysc.2021.02.007
[引用格式]陈红.船舶消防水系统中消防栓的间距设计[J].船舶物资与市场,2021,(2):15-16.
收稿日期:2020-12-15
作者简介:陈红(1979-),女,学士,设计员,研究方向为船舶。
第29卷 第2期2021年2月V ol.29  No.2Feb.2021
船 舶 物 资 与 市 场
MARINE EQUIPMENT/MATERIALS & MARKETING
表1    货船和客船压力数值
船舶种类总吨消火栓处的压力/MPa
货船
T ≥60000.271000≤T <6000
0.25
T <6000经管理者当局同意
客船
万爱千恩原唱T ≥4000
0.401000≤T <6000
0.31娄艺潇个人资料
T <1000
经管理者当局同意
水出口位置的压头,以m 作为水柱计,计算原则为消火栓部位的压头减去水带上压头损失。经过相应的计算,每一消火栓部位出水量为51.0 m³/h 。通过分析可知,每100 m 长水带摩擦阻力压头的损失,为38.0 m 水柱。
机器部位消防水出口位置压头为21.90 m 水柱;
27.6-(38×15/100)=21.90 m 水柱,其他所处与开敞甲板处消防水出口压头为20.0 m 水柱。
27.6-(38×20/100)=20.00 m 水柱。3.3 消火栓保护半径R 的确定
保护半径R 的计算公式:
R =L +L k ,
式中,R 为消火栓保护半径,m ;L 为水带铺设长度,m ;铺设长度以0.80计算;L k 为水的有效射程,m 。
因此,机器设备所处的消火栓保护直径:
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R 1=L 1+L k =15×0.8+13=25 m ,其它处所和开敞甲板消火栓保护半径:
R 2=L 2+L k =20×0.9+13=31 m 。3.4 消火栓的间距
消火栓的间距布置、要求,要综合考虑其保护方式。保护方式指的是保护范围内的任何一点,一支水、水柱就可以实施保护,能够要求同层次,相互邻近的2只水水柱同时开展保护作业[3]。
图1(a )属于一股水柱,可以保护保护区域,O 1、O 2为消火栓位置, b 为保护宽度的一半。通过分析上图可得知:
O 1O 2=2O 1E =2O 1D 2-DE 2=2R 2-b 2 ,图1(b )为两股水柱对保护区域的保护,符号含义为O 1、O 2为消火栓位置,b 为保护宽度的一半,通过分析图1可得知:
表2    消防水出水情况
船舶物资与市场第29卷 第2期冬季养胃汤
· 16 · 每支水出水量一般的水带/mm 浸胶水带/mm L/min m 3
/h Ф52Ф75
Ф52Ф75
1006  3.30  1.515097.40  1.10  3.260.412001213.20  2.007.010.822501521.00  3.2011.03  1.403001830.00  4.7016.71  2.023502141.00  6.3123.00  3.104002454.008.2231.00  4.324502770.0010.0239.00  5.715003085.0013.0049.007.1960036120.0019.0072.0010.0870042163.00
26.0099.00
14.718004833.0019.029005443.0025.001000
60
53.0031.00O 1O 2=O 1C 2-O 2C 2=R 2-b 2 ,按照中国船级社《钢质海船入级与建造规范》及国际海事组织的《国际海上人命安全公约》要求,就船舶消防栓的布置,同层至少要设置两股不同的消火栓喷射有力水柱,确保水质可以喷射到船上船员经常到达的地方,包含了船舶的任意场所。
因此,保护范围的任何一点,指导要有半径为R 的2个圆覆盖。综合考虑货物装卸情况,总管与消火栓设置。
消火栓的间距S  按下式计算:
S =R 2-b 2 ,
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式中,S 代表的是两股水柱实施保护器件消火栓的间距,m ;R 为消火栓的保护半径,m ;b 为保护宽度的1/2。
本文设计选择的是直线单舷敷设, b 为船宽,m 。机械所处的消火栓间距:
S 1=R ²1-B 2=25²-18.8²= 16.5 m ,
其它处所和开敞甲板处的消火栓间距:
S 2=R ²2-B 2= 31²-18.8²=24.6 m 。
两股水柱保护的消火栓布置要保证船艏和船艉有消火栓。
4 实例分析
对消防栓间距进行优化设计后将其投入使用,既可以满足相关规范与标准的要求,同时保障船舶航行和人们的生命财产安全[4]。
5  结语
在进行船舶消防水系统设计阶段,就消火栓间距的设计,综合考虑计算与实际经验之间的联系,科学划分船舶所处的板块,确保其合理性与科学性。
参考文献:
[1]袁政义.船舶消防给排水施工常见问题[J].居舍,2019,(36):12.[2]冯伟翔.基于BIM 技术的信息模型设计与优化应用研究[D].广州:华南理工大学,2017.
[3]张平贵.船舶给排水消防设计的思考[J].中国设备工程,2017,(19):171-172.[4]林金生,郑航.浅析船舶的消防给排水设计[J].低碳世界,2017,(26):160-161.
图1    消火栓的间距布置
保护范围边界
(a )一股水柱保护
(b )两股水柱保护
O 1、O 2、O 3、…——消火栓的位置;b ——保护宽度的1/2
(1)
感恩教师节诗歌(2)
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(9)                        (5)
(10)以船消防水系统设计为例,结合设计具体情况,消火栓部位的压力,维持在0.27 MPa ,约为27.60 m 的水柱。