船舶火灾监控系统的典型故障分析

船舶火灾监控系统的典型故障分析

吴浩峻,林澄渊,赵殿礼(大连海事大学,辽宁大连　116026)

摘要:火灾自动监控系统是涉及船舶安全的重要设备,它的工作状态正常与否,直接关系船舶的安全航行。文章介绍了船舶火灾监控系统的基本组成及功能,结合船舶的实践维修经验,分析了火灾监控系统的典型故障以及维护保养的注意事项。

关键词:火灾监控系统;维修;故障分析中图分类号:U665　文献标识码:C 文章编号:1001-8328(2003)01-0025-03 Abstract :Automatic fire detecting system is the important safety device in ship.Whether it operates no 2

mally or not ,it ’s related to ship ’s safety nearly.This paper mainly introduces the basic units and func tions of fire detecting system.According to the experience of repairment in

ship ,typical faults have been analyzed ,the essentials of maintenance have been introduced.

K ey w ords :fire detecting system ;repairment ;fault analyse

作者简介:吴浩峻(19712),男,浙江义乌人,讲师,博士在读,主要从事船舶电气及自动化研究。

1　火灾监控系统的基本组成及功能

一个较完整的火灾自动报警系统由探测器(含

手动报警按钮)、报警控制器、区域报警屏、联动控制器、通讯广播设备等5大部分组成。其系统示意图如图1所示。

图1　火灾自动报警系统图

(1)探测器。

分布在被监测环境现场,它监测环境的有关物理量,将其转换成与该物理量对应的电信号,并传递给报警控制器。手动报警按钮一般安装在人员经常出入的走廊、通道、楼梯口等明显的地方。探测器主要有感烟、感温和火焰探测器3种。

(2)中央控制单元。

一般安装在驾驶台或消防控制站内。目前在船上应用的报警控制器主要有继电接触器控制、PLC 控制以及微机控制等3种。它的作用是接受火灾探测器从监护现场发送来的火灾信号,经过处理后给出声、光火警报警信号,并显示出火警的部位,以便船员及早采取灭火措施。在报警控制器中,主要实现以下功能。

5

2　2003年第1期 中　国　修　船　

①火警发生时给出声、光信号,并指示出火警来源的部位;声响信号可手动切除,但不得影响下一次火灾报警。

②对报警指示设备的输入输出线路进行监控,包括外部断路故障(含探测器和警铃以及线路)、系统内部故障(含主、辅助电源故障、指示灯故障、接地故障、保险丝故障)以及主机门开等,均能自动发出故障声、光信号,并显示出故障部位。火警声光信号与故障声光信号有明显的区别,消声功能与火警相同。

③火警与故障信号有记忆功能,只有在火警和故障已消除,并经人工复位后方能恢复正常。

④具备手动模拟测试条件,以便检测设备是否正常。

⑤每一分路单元可以切断,以便对某一分路进行检查维护,但切断后应有切断的光指示。

⑥主、副电源可以自动转换,保持不间断地供电。

⑦具备担负某些辅助功能。

⑧满足船用环境条件试验要求。

(3)区域报警屏。

一般安装在机舱集控室内以及船员生活区走廊内。它可以接受报警控制器的信号,显示外围断路等故障信号;在火警发生时,可以指示报警部位并给出声光警报。在辅助报警屏上可以复位各种报警信号。

(4)联动控制器。

安装在消防控制站内,连接报警控制器送来的火灾信号,通过模块向有关消防设备(包括火门、风机、油泵、水喷淋系统、CO2释放装置等)发出控制命令,同时查询设备的执行情况。

(5)通讯广播系统。

其主体部分安装在消防控制站内,喇叭及电话分机等器件安装在现场,可自动或手动发出语音报警信号。

2　火灾监控系统的典型故障分析

通过船舶故障记录的调研以及船舶维修中的实践体验,在火灾自动监控系统的运行过程中,控制器(中央单元)本身很少出现故障;而且即使出现故障,但由于船舶检测维修设备所限,往往也无法解决。

实际上,在火灾监控系统中出现故障机率最大的是火灾探测器以及外围接线。火灾探测器故障主要有漏报或误报两种情况。漏报指的是火灾已发展到应当报警的规模但却没有报警,误报指的是没有火灾却发出了报警信号。前者表明探测器没有发挥作用,而后者的经常出现则给船员带来很多烦恼,造成人们对防火问题的麻痹。

探测器类型选择不当是造成漏报的主要原因之一。不同的火灾探测器都只对某些火灾信号比较敏感。有的火灾有较长的阴燃阶段,有的火灾释热速率较快,有的火灾火焰辐射较强,应当根据船舶各部位的火灾特点选择探测器。一般说对于火灾初期有阴燃阶段,易产生大量烟和少量热,很少或没有火焰的场合,应选用感烟探测器;对于火灾发展迅速,能产生大量热的场合,应选用感温探测器;对于火灾发展迅速、有强烈火焰辐射但发烟较少的场合,应选用火焰探测器。船舶各部位的火灾特点是难以准确预料的,但可以根据模拟试验的结果进行估计。

不过火灾探测器的选型在船舶制造时就已经解决,船舶管理人员在实际维修更换火灾探测器时需重点考虑一这问题。

感温、感烟和气敏探测器都是接触式探测器,只有当足够浓或足够热的烟气到达探测器所在位置时才能被探测到并作出反应。假定探测器本身及线路没有故障,出现漏报往往是探测器没有探测到足够多的烟气,例如目前常用的感烟探测器基本上适用于船舶各部位,其顶棚的高度一般不超过10m。这样当其地面附近起火时,火灾烟气可在几秒钟升到顶棚,并迅速形成烟气层,探测器能够起到及时发现火灾的作用。

如果船舶的内部空间(如机舱顶层)较大、较高,烟气到达顶棚的时间必将延长,而且由于卷吸空气的稀释,烟气的浓度有所降低,等达到探测器的报警浓度时,火灾已经发展到相当大的规模,早期灭火的时机往往已被错过,因此必须相应的调整火灾探测器的动作灵敏度。但有时过于靠近天花板也不合适。例如在夏季,环境温度较高时,可造成室内顶棚下的空气温度较高。它可以导致燃烧刚产生的烟气无法到达顶棚,这通常称为烟气的热降。若探测器离顶棚过近就会漏报警。为避免热降,感烟探测器应与顶棚保持一段距离。又如当室内有通风换气装置时,形成的强制空气流动可以使烟气偏斜,以致到不了探测器位置。所有这些都应视具体

62 中　国　修　船 2003年第1期