船舶电气设备防火防爆浅析

船舶电气设备防火防爆浅析

肖承华

肖承华

上海中远海运重工有限公司上海市徐汇区200030

摘要：船舶航行过程中安全工作是首要任务。近期统计资料表明，我国船舶航行过程发生事故情况正在呈上升趋势，特别是船舶电气火灾时有发生，对船员以及运输货物安全造成极大的威胁。为此，对船舶电气设备防火、防爆的研究及实施有着重要的意义。

关键词：船舶；电气；防火；防爆；成因；对策

引言

船舶行业作业环境特殊，对于电气设备的防爆防火要求较高，加之海洋上危险区域集中，这就要求在选用防爆防火电气设备时需要依照环境危险级别，特别需要注意防火防爆电气设备的安装检验工作，确保电缆敷设符合相关要求，以降低安全隐患，同时对一系列电气设备实施相应的防爆防火控制，以确保船舶电气设备正常运转。

1船舶电气设备运行产生火灾和爆炸的原因

(1)船舶航行条件的恶劣性和电气设备运行的特殊性。船舶作为一种水上交通工具经常处于涌浪、暴风雨和水流多变的环境中，对船体极易造成颠簸、倾斜、摇摆和冲击;另外，环境温度变化大、湿度大，空气中含有大量的盐雾、油雾等腐蚀性和污染性气体，尤其是针对远洋船舶而言，其环境变化更为突出。船舶电气设备长期工作在这种环境中，对船舶电气元器件的外防护层及相关绝缘性能、保护性能产生较为严重的危害。尤其对于防爆电气设备而言，船舶的这种特殊外部环境极易引起设备外壳、隔爆面的锈蚀，造成防爆性能的下降乃至丧失，形成安全隐患。同时，由于船舶电站的容量有限，船舶作业工况复杂，负载变化较大，从而对船舶电站的电压和频率稳定产生较大影响，某些大功率负载的启动导致船舶电站超负荷运行。因此，船舶电站、配变电系统、输电网络及其保护装置均处于一种恶劣的工作环境状况中。另外，船舶运输的货物种类繁多，且特性各异，可燃物及助燃物数量大，客观上又为船舶防火防爆创造了更为恶劣的外部条件。

(2)船舶电气设备故障的多样性。船舶电气设备在使用过程中如果发生故障、使用不当或管理不善等情况，就会产生高温或火花，这些高温或者火花就可能成为火灾或爆炸的点燃源或引爆源。常见的高温包括正常的和非正常的:正常高温如电灯、电热器具及控制系统的电阻器等运行所产生的热量;而非正常高温包括电气设备因故障(如进水)导致短路或接地，引起短路或接地电流过大而产生的高温;或者由于电气设备或电缆长期超负荷(如私接乱拉)运行导致负载超过线路允许载流量而造成的线路过热等。火花同样包括正常和非正常的:正常火花有电气设备中的断路器、接触器、继电器等动作触点正常开闭所产生的火花;而当电气设备因短路故障在短路点或因电缆线路绝缘损坏在破损处，都会产生非正常火花。当这些高温或火花在遇到易燃易爆物质时，就可能会引起火灾或爆炸，从而成为安全隐患。

(3)船舶自身结构的复杂性。由于船舶本身结构复杂，舱室众多，某些舱室就会成为火灾或爆炸发生的高危场所。如蓄电池间———作为集中存放蓄电池(作为备用电源或应急电源)的舱室。如果没有安装通风设备或者安装的通风设备不符合要求(换气量不够或者未采取措施防止通风叶片偶然与机壳发生摩擦产生火花)或发生故障，就会使得蓄电池在充电时产生的高温和氢气因蓄电池间通风不畅导致火灾或爆炸。又如位于船舶生活区域厨房中的电气设备，长期处于高温、高湿和含有大量腐蚀性气体的环境中，会对某些电气元件及电缆的护套造成严重的腐蚀和破坏，开关、插座也极易产生短路及接地。同时厨房发热设备、易燃物质多，使得厨房也成为容易发生火灾及爆炸的高危区域［6］。另外，还有一些特种船舶，如油船、化学品船、LNG船等，由于其运载货物的特殊性，更使其成为易燃易爆高危船型。

(4)船舶营运管理中日常维护保养的缺失。由于船舶系统的复杂性，需要在日常航行中对电气设备尤其是防爆设备进行定期检查和维护保养。但由于船员的职业素养参差不齐，安全意识的淡薄，存在侥幸心理，对设备的定期检查和维护保养不到位，再加上船务公司的管理疏忽就会导致安全隐患的产生，直接危害船舶的安全运营。

2船舶电气设备防火防爆的要求

(1)中国船级社《钢质海船入级规范》第4篇第1章中对船舶电气设备的防火防爆等级及其使用环境条件有着严格的规定，这就需要在船舶建造的设计阶段，就要根据船舶实际情况严格按照规范要求来选择相应防爆等级的电气设备。同时，在施工过程中要严格按照规范的要求布置各种电气线路，避免发生并且注意消除上述的各种火灾隐患。另外，对于防爆设备，还要严格遵照安装说明进行安装，严禁违规安装和私自改装，以免影响其防爆性能。

(2)船舶由于其特殊性，从设计到营运的所有阶段，均须要船检部门审核检验。在设计阶段，船检审图部门需要对电气设备的选型进行确认，确保其符合并适用所用场所;在建造阶段，船舶电气设备只有在船检部门产品验船师根据相关规范要求，检验合格发证后方可上船使用。对于防爆设备，还须取得相关部门发放的防爆合格证。现场建造验船师还要根据批准的船舶图纸现场核实所安装设备的适用性和正确性;在营运阶段，营运验船师会定期检查电气设备是否完好，同时对于更换设备的适用性也会重点关注。

3船舶电气设备防火防爆措施

(1)严格按照规范和相关标准选用及管理船舶电气设备。新建船舶在设计阶段就应对船舶舱室进行危险等级划分，危险区域所适用的防爆电气设备类型详见表1。尽量避免在有爆炸危险的舱室中安装电气设备，如不可避免，则所安装的电气设备在规格型号、防护等级和防爆等级等方面必须符合批准的图纸要求，并选取经相关船检部门检验合格的船用产品。船舶上不同处所对于电气设备的防爆要求详见表2。船舶在营运期间要将整个船舶电站母排的负荷量及电缆的载流量限制在规定的额定值以下，避免长期超负荷运行。另外，要防止对电缆及防爆电气设备的机械性损伤，避免破坏电气设备及电缆的外防护套，影响其绝缘性能、防护等级及防爆性能。防爆电气设备或电缆若出现损坏应及时维修或更换，同时应注意所更换的防爆电气设备或电缆符合设计图纸选型要求，其施工安装工艺应符合船舶建造要求。

表1

表2

(2)建立并严格执行船舶电气设备监测、维护保养制度。各船务公司对船舶电气运行情况应做到勤监测，严管理。例如，要求船员定期检测电气

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设备及电缆线路的绝缘电阻，若发现绝缘电阻值明显下降时，应及时查明原因并按要求处理。定期检查的时间间隔一般不应超过3年，移动式电气设备特别易于受损或误用，因此定期检查的时间间隔可根据实际需要缩短，至少每12个月进行一次一般检查，经常打开的外壳应进行详细检查。同时，要加强重点区域(如船舶蓄电池间、厨房、油船危化船危险区域等)的监测管理，例如:蓄电池间应重点检查机械通风设备换气量是否满足规范要求，防爆电气设备防爆性能是否良好，是否有明显禁止烟火的标识等;厨房应重点检查电气设备及线路的外防护层的完好性，及时清理附着于外防护层影响设备散热、破坏其防护绝缘性能的油污;危化船危险区域重点检查相关防爆设备防爆性能是否良好，货物运输管阀间的电气连接是否符合规范要求等;对于防爆电气设备，应定期检查外壳、隔爆面的锈蚀情况，根据需要采取适当的防腐措施进行维护(如涂刷海洋防腐漆、涂抹油脂等)。另外，船务公司还应对船员定期进行安全培训，尤其是关于防火防爆知识方面的培训，提高船员的职业素养和安全意识，避免出现违反防火防爆要求的情况，减少安全隐患。

(3)保证探火、报警和灭火系统正常运行。验船师及船员应定期对失火报警及灭火系统进行效用试验，同时检查相关消防用品的有效性，如CO2灭火系统应定期对CO2瓶进行称重检查，泡沫灭火剂是否在有效期内等，确保消防系统响应的敏捷性和运行的稳定性。另外，船务公司还应做好船员的消防培训工作，提高船员的防范意识。船上应定期组织船员进行消防演习，确保每位船员能够熟悉自己的职责，在发生火灾或爆炸初期能及时开展自救，将火灾或爆炸带来的损失降到最低。

4防火、防爆管理要求

（1）加强重视消防教育。要做好消防教育工作，提高全员的消防安全意识，增强船员的工作责任感。教育要以防火防爆的主要内容展开进行，特别是对于日常的工作管理规定要有详细的了解；同时，对电气设备以及电气系统的安装问题，需要进行针对性的培训。电气设备相关管理人员要提高个人专业技术水平，掌握主要电气设备（配电站，发电机，报警监测系统等）的系统原理和调试方法，要敢于操作并且解体修理各种电气设备；

（2）优化管理方法。加强船舶电气管理水平，提高船舶电气设备综合管理实力。船舶机舱和甲板部，要实现大部分设备的机管电一体化管理。另外，要加强实时在线动态管理，利用现代网络技术和计算机技术，完善船舶的电气系统，提高船舶电气系统的实效性、可靠性以及稳定性；

（3）懂得正确的灭火方法。目前船舶上主要用到的电气灭火器有1211灭火器和CO2灭火器。要掌握正确的灭火程序，熟练使用灭火器具，尽可能地减少人员伤亡和经济损失；

（4）完善监测管理制度。要完善监测管理制度，做到严格管理、勤于监测；对于电气设备的日常维护建立管理制度，应定期（建议为一个季度）对一般电气设备进行绝缘测试，当绝缘值低于０.4MΩ时就应修理或更换（发电机和配电板对绝缘要求会更高），通过监测管理制度的建立，强化电气设备及其相关设施的日常维护、清洁与保养工作，以便于及时排除电气故障，保证船舶失火报警系统和探测系统的正常运行。

结束语

船舶电气设备防火、防爆工作是保障船员安全生产的重要工作，也是一个系统工程，除了要按规定要求配备电气设备外，应对各级相关电气管理人员加强管理，提高安全意识，建立监测管理制度，完善安全防火防爆制度，尽一切可能来保证船舶的安全运行。

参考文献:

[1]徐延山.浅谈船舶电气设备安全管理及安全用电[J].ISSN天津航海,2018（1）.

[2]刘欢.油化船舶电气设备的使用要求与防火防暴措施[J].科技传播,2018