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船舶新型氣體滅火火險探測、報警及控制系統研究

時間:2017-07-21 11:15:50 來源:未知

3 火險探測、報警及控制系統
 
船舶是一個隔離的環境,發生火災除給船上機電設備造成破壞外,主要危害是污染艙室大氣和燃燒的熱量使艙室溫度急劇升高,從而危及船員和船舶的安全。燃燒是復雜的氧化反應,會消
耗大量的氧氣并生成許多致命的燃燒產物,這樣在艙室中就會造成嚴重缺氧,并產生CO2、H2C(碳煙)、CO等有害氣體。而且在船舶的火災事故中電氣火災是主要的,在遇到有電壓變化、導線老化、突然事故等情況發生,電器材料會發生緩慢的化學變化,放出二氧化碳、一氧化碳、氫、總烴等氣體,再加上可燃性材料的揮發,當氣體濃度達到一定值時,隨時都有發生火災的危險[3]。下面根據探火、報警系統的研究動向,并結合船舶的實際要求,對船用火災探測、報警系統進行分析。

船舶氣體滅火系統
 
3.1 探火速度
探火速度越快,則滅火的可能性越大,造成的損害程度就越低,對船舶安全性是一個有效的保證。特別是對于FM-200、CEA410等氣體滅劑,因為存在著分解毒性問題,為了減小對船員的危害,必須將系統設計成早期探測、快速滅火。這樣才能減少暴露時間和熱度的形成,限制分解產物的腐蝕性和毒性。
目前常用系統,都是通過對火災發生時產生的煙霧、火光、溫度的探測來實現火災報警,這都是屬于火災早期報警。而火災的發生是一個緩慢的過程,在這個過程中會發生局部升溫過快,可燃物受熱解析出氣體,如蓄電池電解出氫、燃料受熱揮發出的可燃氣體、電器材料發熱放出的氫、一氧化碳、總烴??。因此可通過對艙室溫度、各種氣體濃度進行監測,及時發現各種火災潛勢,發出預報以便采取有效措施。隨著現代工業的發展,感溫及氣體探測器已有多種類型,如:紅外、氧、一氧化碳、二氧化碳、氫、臭氧等探測器,它們不但能夠探測溫度和各種氣體濃度,而且能夠對溫度、濃度升度外推產生提前報警信號,這非常適合船舶的需要。

3.2 控制方式
現代船舶探火報警系統設計的目標應該是:能夠指示火源在哪里,火勢如何蔓延、增強多快,而且系統本身應具有自檢、抗干擾功能,能夠發現失效探測器并防止誤報警的發生。由于微處理機能夠生成和處理更多的信息,其相應滅火軟件應能做到:發生火災時,首先顯示全船布置,同時示明受影響區域,面后利用數據庫評估火災蔓延出現任何相鄰區域的危險,并利用彩色編碼圖示危險狀況,最后向艇員提出滅火行動清單。
要達到上述目標必須使探測器能夠提供定量信息,有兩種型式的裝置可以定量指示潛在火情參數。多狀態探測器能確定各種離散的信號電平,包括除失火狀態本身以外的探測器故障及火警預報,信號處理在各探測器內進行。第二類是模擬傳感器,它將與火勢強度成比例的信號饋送至控制板,所有傳感器的信號處理均在控制板內進行,各閥值電平均存貯在控制板內。這兩種類型的傳感器均能逐一編址。在這兩種探測器的基礎上,可將探火及報警系統設計成鏈式控制,這種系統的特點是采用兩根導線,按一進一出的方式,將若干探測器連接在一起構成一條回路。每只探測器相當于一個電子開關,在尋檢時電子開關依次接通,實現探測器的逐級推動。在電子開關接通時,探測器將自己的檢測值以電流形式發送至報警控制器,通過分析處理,可分別判斷每只探測器當時的狀態。這種方式的特點是:
1)回路用線量少;
2)可分別識別每只探測器
當時狀態(正常、故障或火警狀態);
3)因回路連成環型,當出現故障時,可通過正、反向查詢保證回路中其他探測器正常工作,即回路具有自我保護功能;
4)可以在整個探測回路中,使任何一種探測器與另外一種探測器采取“與”或者是“或”的關系,這可有效防止誤報警的發生。
因此,為了有效保證船舶的安全性,船用探火報警系統可通過各種探測器的合理組合,采取鏈接回路控制,并結合微機技術,這樣探火報警系統就能夠在發生火災時對各種火情作出迅速反應,進行有效控制早期滅火,而且能夠探測出各種火災潛勢,便于船員迅速采取相應的預防措施。

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