船舶舱室火灾一般规律研究
时间：2020-12-15 08:00:55 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：船舶艙室火灾一般规律能够反映不同种类火灾特征信息参数变化情况，与“预防为主，消防结合”的防治原则是一致的，并能为火灾防治提供指导。在总结分析船舶火灾一般规律的基础上对不同载荷火灾的特殊性进行系统分析：立足于可燃载荷物理化学特性，对舱室火灾不同阶段温度场和烟气生成特性进行对比分析，并对其特定火灾场景中的典型火行为进行深入探讨分析。
关键词：船舶火灾；温度场特性；烟气生成特性；火灾探测
中图分类号：U674.771文献标识码：A
Study on the general rule of fire in a ship cabin
LI Jie PU JinyunYU Lifeng
College of Power EngineeringNaval Univ. of EngineeringHuBeiWuhan430033
Abstract：The general rule of fire in a ship cabin reflects the character variations of different fires，which is consistent with the prevention principle “put prevention first and combine prevention with elimination” and can provide guidance on fire prevention and control. This paper presents a systematic inquiry on the particularity of different fire loads based on the summary of the general rule. And it carries out a comparative analysis on the temperature field and smoke generation characters at different combustion stages of a ship cabin fire as well as further discussion on the classic fire behavior in a specific fire scene on the basis of physical and chemical characters of fire loads.
Key words：ship cabin fire；temperature field characters；smoke generation characters；fire detection
船舶舱室火灾是一种典型的受限空间火灾，因其独特的舱室结构而不同于一般建筑火灾。一旦发生火灾，火场扑救和人员逃生难度大，直接威胁着船员生命财产安全甚至造成船舶生命力损失[1]。因此，船舶火灾防治是我国海上经济发展面临的一大安全挑战，是火灾安全研究的重要领域之一。区别于传统建筑火灾，船舶舱室火灾侧重于初火探测，即如何在火灾发生初期及时准确地探测火情，进而为火灾应急预案制定和实施提供依据[2]。因此，在火灾初期特征信息参数研究分析的基础上，开展火灾探测方法和技术研究是船舶火灾防治的前提，具有重要的现实意义和理论应用价值。
目前，国内船舶火灾研究主要立足于火灾扑救和船员逃生，开展火场行为试验和仿真研究，对船舶受限空间内火灾温度场和烟气场特性进行机理性研究[36]，鲜有学者开展船舶火灾初期过程参数演变行为研究，相关研究成果主要集中于火灾初期的探测技术和方法。本文在船舶火灾防治的基础上，对受限空间火灾初期参数一般变化规律进行总结和分析；结合先进的信息采集技术，对现有火灾报警装置进行改进，提高船舶火灾初期探测的及时性和准确性，为船舶火灾防治提供参考性意见。
1 船舶火灾总体变化规律
船舶火灾载荷及其种类多样：（1）A类火，主要指木材、棉和纸张等固体着火；（2）B类火，是船舶油火的统称；（3）E类火，主要指用电设备着火；（4）F类火，主要指烹饪器具内的蔬菜油或动物油火灾[2]。不同类型火灾一般会经历吸热、热解、发烟、火焰扩散、剧烈燃烧和衰减六个阶段[7]，船舶火灾过程特征信息参数会呈现明显的阶段性特性：火灾初期（初火）火灾烟气逐渐在舱室内积聚，受灾舱室温度和压力上升；在火焰扩散和剧烈燃烧阶段受灾舱室产生大量烟气，舱室内温度和压力迅速上升至稳定值；在火灾衰减阶段火灾烟气在舱室内进一步蔓延，舱室温度和压力呈现下降趋势，如下图所示。
船舶火灾特征参数变化规律图
本文在船舶火灾总体变化规律的基础上，立足于船舶火灾发展过程中特征信息参数演变行为规律对不同种类船舶火灾的一般规律进行总结性分析，对其变化机理进行深入探讨和分析，为船舶火灾探测和火灾扑救提供参考。本文主要从四种常见船舶火灾发生发展过程中温度场和烟气场两个方面对温度场、烟气及其组分浓度和舱室压力等特征信息参数一般演变规律进行归纳总结，针对性分析不同种类火灾变化特殊性，为船舶火灾救援提出合理化建议。
2 不同种类火灾变化规律
结合国内外学者船舶火灾研究成果，在不同种类火灾载荷物理和化学特性分析的基础上，着眼于船舶火灾探测和船舶火灾扑救对常见船舶火灾发生发展过程中的阶段性规律以及特殊行为现象进行探索性分析，进而为船舶火灾防治和救援提供指导：船舶火灾温度规律主要从火场温度极值、火焰温度突变现象和火场蔓延特性等进行分析；船舶火灾烟气行为规律主要从发烟量、烟气变化率突变现象、烟气组分特性和烟气毒性等进行分析。
2.1 A类火
A类火隶属于固体火，与工作人员日常生活息息相关。船舶A类火燃烧过程中伴随着固体的热解、发烟和燃烧等复杂物理化学反应。由于船舶固体载荷着火点较低，一旦出现火源极易在舱室内蔓延，严重威胁工作人员生命财产安全。此外，A类火固体内部温度较高，燃烧后期与新鲜空气接触极易复燃。
