船舶电气火灾原因及预防探析

船舶电气火灾原因及预防探析

王凯 牛海铧

（中国卫星海上测控部，江苏江阴 214431）

【摘  要】：本文列举了船舶电气火灾的各种成因，及其产生的危害及特点，提出了预防火灾所采取的各种防范措施，以及在紧急情况下船舶所采取的应急操作。

【关键词】：船舶电气  电气火灾  火灾预防

0引言

随着我国水上交通运输日益繁忙，海上运输船舶的大量增加以及各种人为因素、自然因素，使得水上交通事故居高不下，据统计，全国水上交通事故中火灾占20％左右，而因船舶电气引发的火灾又占有很大比例，所以应引起足够重视。

1电气火灾发生的机理

电气火灾发生率最高的是电气短路引发的火灾，下面简要地把电气火灾发生的一般机理介绍如下。

1.1 过电流（过负荷）

电线过热→绝缘材料熔融→芯线接触→短路→火花→火灾。

1.2 接触电阻增大

接触电阻增大→发热→断线→火花→熔融→短路→火花→火灾。

1.3 散热不良

电线发热→绝缘材料熔融→芯线接触→短路→火花→火灾。

1.4 漏电

电线破损→发热→电火花→电弧短路→火灾。

2 船舶电气引发火灾的原因

船舶电气设备运行中操作不当或管理不善以及电气设备的短路、过载、绝缘层老化裸露等都可造成火灾隐患，主要有以下几点。

2.1 过负荷引起的火灾

电气线路中允许连续通过而不致于使电线过热的电流量称为电线的安全载流量或安全电流,如电线中流过的电流量超过了安全电流值,就叫电线过负荷。电气线路过负荷,产生电线高温,熔融绝缘材料,导致芯线接触而短路。在短路电流忽然增大时,其瞬间放热量很大,大大超过线路正常工作时的发热量,不仅能使绝缘烧毁,而且能使金属熔化,引起可燃物燃烧发生火灾。

造成过负荷的主要原因有:

(1)设计或选择导线截面不当,实际负载超过了导线的安全载流量；

(2)在线路中接入过多或功率过大的电气设备,超过了电气线路的负载能力；

(3)由于设计时选择的断路器(熔断器)额定电流比线路的允许持续载流量、配电保护整定值大很多,当发生过载时,断路器在规定的时间内不动作,线路就长期处于过载状态,对绝缘、接线端子和周围物体形成损害；

(4)线路实际载流量超过设计载流量,其断路器频繁跳闸,无法用电。如强行使用(如用铜丝代替熔丝或拆除断路器),就会因过载引起火灾。

2.2 接触电阻过大引起的火灾

在电气线路与母线或电源线的连接处、电源线与电气设备连接的地方,由于连接不牢或者其它原因,使接头接触不良,造成局部电阻过大,称为接触电阻过大。如果接头接得不好,接触电阻就会增大,同时产生的热量也就多。在一定电流下,电阻越大,发热量就越多,因此有较大接触电阻的线段就会强烈发热,使温度急剧升高引起导线绝缘层燃烧并引燃附近电线上的粉尘、纤维等物质,造成火灾。电气线路发生接触电阻过大的主要原因有：

(1)安装质量差,造成导线与导线、导线与电气设备连接点连接不牢；

(2)导线的连接处沾有杂质,如氧化层、泥土、油污等；

(3)接点由于长期震动或冷热变化,使接头松动；

(4)铜铝混接时,由于接头处理不当,在电腐蚀作用下接触电阻会很快增大。

2.3 散热不良引起的火灾

电气设备在使用过程中,由于通风不好或者本身质量问题,常常使电气设备长时间蓄热,而又不能及时将热量散发出去,这就为火灾准备了条件(温度),只要设备周围有可燃性物质, 就会酿成火灾。

散热不良引起火灾的原因：

(1)电气设备老化,易引起设备蓄热；

(2)设备本身质量问题或设计不合理,也容易引起散热不良；

(3)使用者违章使用电器设备；

(4)环境通风不好。

2.4 漏电引起的火灾

漏电是由于带电导体的绝缘层破损,发生在不同电位导体之间的非正常电流。漏电一般发生在线路、用电设备及开关设备等处,它分为相间露电和对地露电两种。在实际工作中,大多数都是对地漏电引发的火灾。在漏电电路中电阻大的地方容易发热,在接触不良的地方容易发生火花,如果周围有可燃物,则可能引起漏电火灾。

造成漏电的原因主要是由于电气工程安装不良,电气设备装配不好,电线常年使用,绝缘老化失效,局部遭受雨水,腐蚀气体的侵蚀以及机械造成的绝缘破坏等。

3 船舶电气火灾的特点

3.1 火灾扑救难度大

船舶火灾不易得到外部援救，从根本上讲主要依靠船舶的自救。还由于船舶空间狭小、浓烟和热辐射等原因，在通道被火阻断时，扑救人员无法靠近火场施救，易发生船舶倾斜、沉没等，给火灾扑救工作带来很大困难。

3.2 火灾隐蔽性大

受船体的局限，船舶结构比较紧凑复杂，不同用途的舱室和围蔽空间众多，舱内通道和楼梯比较狭窄，加之船型结构特点各异，舱室和机器设备的分布也不同，电缆电线的敷设贯穿船体，在烟雾充满舱室的情况下，消防人员很难找到火源。

3.3 对船舶和人员安全危害大

由于船舶火灾极易导致船舶进水倾覆或者火势无法控制，在船舶倾斜到一定角度时，救生艇、气胀救生筏等救生工具也将无法释放，易导致船毁人亡，无数案例表明，火灾已经成为船舶安全的超级威胁。

4 船舶电气火灾的预防和应对

为有效遏制船舶电气火灾，应加强船舶电气火灾的预防。

4.1 船舶电气火灾的预防

4.1.1 以防为主，切实提高安全意识

必须从思想上吸取诸多船舶火灾的教训，贯彻预防为主、防消结合的方针，真正从思想上提高防火安全重要性的认识，树立超前的防范意识，未雨绸缪，及早把事故消灭在萌芽状态。

4.1.2 严格管理，完善各项防火制度

事故调查发现，相关规章制度不健全，或者得不到有效落实，是导致发生火灾爆炸事故的重要因素。要加强监督管理，完善管理制度，加强人员防火安全教育，组织船员开展消防培训，定期进行救生消防演习，掌握逃生技能，避免火灾爆炸事故发生。

4.1.3 熟悉规范，严格执行

对船电防火防爆规定一定要十分清楚。例如限制电气的负荷量及电缆的载流量在额定值以下，不得长期超载运行，防止机械碰伤，破坏绝缘，易燃易爆处所要使用防爆电气设备等等。

4.1.4 建立完善的监测机制

定期对船舶电气开展安全检查，保证电气设备的正常运行，严格执行电气设备使用规定，使电气设备适应振动和冲击、倾斜和摇摆、环境温度、潮湿、盐雾、油雾和霉菌的环境和电压频率变化，以防止电气设备功能受损影响安全。

4.1.5 防护要求

为避免电气设备受到外部固体和液体异物的侵入发生故障引发火灾，高温电气设备应有防护壳罩。

4.1.6 保证探火和失火报警系统正常运行

如果警报系统出现故障，则会延迟获得救援和逃离危险处所的时间，因此，要安排专人进行报警器的手动检测，如探测器、监控电阻、闭合电路、蜂鸣器等部位，每半年进行一次控测的效用检测，确保报警功能正常。

4.2 电气火灾发生时的应对措施

火灾发生时，采取正确的应对措施能够降低损失。

4.2.1 停泊时火灾应对措施

船在停泊中发生火灾时，应立即用附近的灭火器灭火，并分清火灾的性质（固体火灾扑救可用水和泡沫灭火器，电路火灾应使用干粉灭火器扑救），同时大声呼救并打开警铃，以便及时发出警报，组织人员施救。警报发出后，按《应变部署表》规定的职责组织人员救火，并指派大副和值班驾驶员统一现场指挥，通知机舱迅速打开消防泵，水带应于5MIN内出水灭火。

4.2.2 航行时火灾应对措施

航行中发生火灾时，船长应首先弄清风向和着火部位，迅速将船转到火势背风方向，避免蔓延，当火势有可能继续扩大危及人员生命时，应立即在附近安全地带抢滩，船舶发生火灾事故要听从指挥，以免造成营救工作的困难。

4.2.3 防止火势蔓延

首先切断电源， 防止用水或用泡沫灭火时发生触电伤人事故，防止火灾扩大燃烧范围；其次切断空气流通，迅速关闭着火场所的水密门、舷窗、天窗、通风筒、空气流通管等，并立即停止所有通风，使用消防器材或消防水控制火势蔓延。当确认火源已完全熄灭时，才能打开门窗通风，防止死灰复燃；再次要做好易燃、可燃物的隔离，迅速将火灾附近的油漆、油类、棉纱、缆绳等物品搬离火源位置，必要时抛扔下海；最后，要正确操纵船舶，航行中发生火灾，应先停车或改向调整航向，将着火位置置于下风一侧，并将航速控制于接近风速，以防止火势迅速蔓延。

4.2.4 选择灭火方法

在确认发生火灾的位置和燃烧物质的基础上，即可根据它的性质、种类选择最好的灭火方法。

（1）使用消防水。船舶发生火灾通常用水灭火，但要确保泵同时把污水井的水排出舷外， 否则货舱内大量用水会影响船舶稳性和抗沉性。另外要特别注意有些危险货物遇水后会产生化学反应，发生燃烧爆炸引起更严重的后果。

（2）使用CO2灭火系统。当火灾发生在机舱或货舱并有扩展蔓延趋势，应封闭火场所有开口，撤离全部人员，然后施放足够数量的CO2气体，达到有效灭火目的。

（3）使用泡沫灭火。泡沫最适宜扑灭机舱发生的油火，泡沫能覆盖于油层表面，隔断空气，阻止油层表面燃烧，泡沫中的水份对油层表面起冷却降温作用，机舱一般配备有高膨胀泡沫灭火装置。

4.2.5 报告救助机构

根据船舶火灾发生的情况以及目前的处境立即向救助部门报告。在船舶消防力量不足以控制火势蔓延急需外援的紧急情况下，可直接发送求救信号向附近船舶和救助部门报告，报告的内容包括：火灾发生的时间、船位、目前气象及海况、着火位置、船载货物的种类和数量、火灾情况、船员伤亡及抢救情况、救助要求等。

5 结束语

船舶电气引发火灾的原因众多，要使火灾造成的损失减到最低，需要从预防着手，建立相应的应急制度，做到防患于未然，维持灭火设备和器材处于良好的应急状态，切实提高灭火措施的有效性，同时做好船舶应急演练工作，发生火灾时能够迅速进入岗位，担负各自职责，使船舶电气火灾得到有效遏制。

参考文献

［1］《船舶电气》史际昌主编1999．

［2］《船舶电气的防火技术》2006．