红外技术在舰艇消防安全中的应用.pdf

《红外技术在舰艇消防安全中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第42卷第4期2013年08月船海工程SHIP&0CEANENGINEERINGV01．42No．4Aug．2013DOI：10．3963／j．issn．167l一7953．2013．04．004红外技术在舰艇消防安全中的应用张永刚，黄超，魏周君(中国船舶重工集团公司第七二六研究所，上海201108)摘要：通过分析舰艇火灾发生发展规律和特点，借鉴多起事故经验教训，确定现代舰艇消防安全升级的关键环节和技术要求。介绍红外光谱分析技术和红外热检测技术在火灾早期探测、故障异常预警、快速灭火联动等领域的应用，阐述了相关原理和方法，进行实例分析。分析表明，红外技术的应用可以有效提高舰艇在火灾探测及

2、消防救援等方面的效能，对舰艇消防安全整体能力的提升具有重要的作用。关键词：红外光谱；红外热检测；火灾探测；快速灭火联动中图分类号：u698．4文献标志码：A文章编号：1671-7953(2013)04—0011．04舰艇消防安全是舰艇损管体系中的主要分支，无论平时还是战时都对舰艇安全具有重要意义，为保障舰艇安全需要系统性地开展舰艇的消防安全研究。舰艇的消防安全能力需要以对舰艇火灾研究为基础，分析舰艇火灾所具有特殊规律，进而进行有针对性的设计开发。同时，还应当注意借鉴实船事故，对事故进行充分分析并研究合适的解决方案。以美国潜艇消防安全能力建设为例，其拥有专业的研究机构(NavalRese

3、archLabo—ratory)进行舰艇火灾动力学和应用技术的研究，同时还定期在内部发行刊物(FactualLinesAboutSubmarineHazards)，对潜艇日常运行中遇到的事故和风险进行分析和总结，在理论和实践上互为补充，有效地推动了其消防安全能力的提升。1舰艇消防安全关键环节分析对舰艇火灾发生规律的研究，既舰艇火灾动力学研究，是开展舰艇消防安全研究的基础。国内外研究机构在该领域一直进行着广泛的研究并取得了大量成果¨引，研究发现舰艇火灾类型复杂，规律特殊，后果也往往比较严重，一般来说，舰艇火灾具有以下两个明显的特点。1)火灾荷载大，风险高。舰艇内机电设备密集(多为高温、高

4、压、大电流、高转速设备)，运转收稿日期：2013—03—28修回日期：2013—06—29第一作者简介：张永刚(1985一)，男，学士，工程师研究方向：红外热成像及热检测技术E-man：alvin822520@126．com时间长强度高，且存在多种易燃、易爆物(武器弹药、燃油、液压油、高压空气等)，布线和管路结构复杂，都导致发生火灾的风险变大。2)火灾发展快，蔓延迅速。由于舰艇舱室相对狭小封闭，着火舱内热量容易聚集，使得舱内火蔓延速度很快，舰艇舱室的刚体结构会导致热能的快速传递，同时，大量的线缆布置也会导致火情的快速蔓延，甚至隔舱蔓延。同时随着现代舰艇智能化的不断提高，舰艇系统功能结构

5、也日趋复杂，各类设施设备明显增加，在提高了舰艇整体性能的同时，客观上也增加了舰艇上发生机电火灾的风险；又由于舰艇通常载有大量易燃易爆物品，如果在发生火灾时未能及时控制，很容易导致火势的快速蔓延；并且考虑到舰艇上人员密集、穿梭通道相对狭窄，发生火情时，人员很难快速疏散，半封闭的舱室不利于火灾产生的浓烟和毒气的排散，很可能伤害到舰艇人员的身体，甚至威胁他们的生命；加之，舰艇经常远离口岸，一旦发生火灾，很难得到有效的外部支援，如果不能及时有效地发现和控制火情，往往会导致严重的后果，甚至沉没。对于舰艇上一般的固体和液体可燃物，如舰艇内装饰、机械润滑油等，当发生异常或故障时，会形成热量聚集、进而

6、导致可燃物分解、阴燃，产生明火，甚至到轰燃的过程，见图l。由图1可见，舰艇火灾在故障异常阶段及热解阶段的发展速度也比较缓慢，而一旦发展到阴燃阶段，舰艇火灾就开始迅速发展，规模与普通建筑火灾相比明显增大，火势更难以控制。因此，为了获得最优的消防安全保障，就需要在火灾发生11第4期船海工程第42卷l：／i／伽渺艇火灾筑火灾时间图1火灾发展过程比较的初始阶段，既在异常故障或热解阶段就及时进行有效的预警和报警，在发生损失前就消灭火险。可见，早期火灾预警和报警能力是提高舰艇消防安全的一个关键环节。另外，对于舰艇上一些特殊的场所，如电池舱和轮机舱，其火灾形式表现为瞬间发生的明火或爆炸，普通探测和灭

7、火设备基本没有反应时间，会对舰艇安全会造成极大的威胁。如2005年，某艇由于电池熔断盘短路，瞬间引发明火，造成了严重的后果；1991年，某艇由于输油总管破裂引起燃气爆燃，导致了多名在艇人员受伤的严重后果。1989年，苏联潜艇“共青团员”号由于电线短路瞬间产生明火，在短短9min的时间里就对潜艇造成了重创，最终导致该艇失事旧J。可见，对于这种舰艇火灾类型，如何做到快速准确的灭火联动控制，也是提高消防安全能力的一个关键点。以上分析可见，为了有效控制