摘 要

船舶是我国对外交易运输的重要载具。由于船舶所处的特殊环境以及船体内部结构复杂，所以船舶一旦失火，燃烧非常剧烈，火势蔓延将会十分迅速。本课题致力于调研与分析国内外船舶火灾的研究现状，归纳总结船舶火灾的形成和蔓延机制以及预防处理措施等，并对相关试验和模拟手段方法进行分类比较，为船舶火灾研究的开展提供重要支撑。本文的主要结论如下：

1. 通过对国内外船舶火灾案例的统计，了解火灾发生的缘由，具体内容主要是人为因素、机械设备故障、电气故障以及自然因素。
2. 对船舶不同区域不同类型的火灾进行研究，不同舱室其火灾传播特性不同，例如：在机舱火灾传播主要是依靠舱内油类的流动，生活区域则主要是个人用品以及其他易燃物质。消灭B火灾则选用泡沫灭火器，消灭A和E类火灾则选用干粉灭火器。
3. 研究分析救火原则以及总结国内外针对细水雾灭火系统的研究现状，结论大体包括:20%质量分数的KCl溶液在0.6MPa喷嘴压力的条件下和10%质量分数的NaCl对细水雾的灭火性能都有很好的提升。
4. 总结国内外对机舱火灾的研究现状，结论如下：在封闭空间内油池火的主要影响因素是氧气初始浓度；在顶棚开口的空间内，开口大小以及开口与火源相对位置影响着油池火的燃烧速率以及火焰形态等；管路压力以及泄露孔大小和形状对喷射火的泄露率起到决定性的影响，障碍物对喷射火的冲锋速度以及对其抑制效果有很大的影响。

关键词： 机舱； 油池火； 喷射火； 细水雾

Abstract

Ships are important vehicles for China's foreign trade transportation.Due to the special environment the ship is in and the complex structure inside the ship, once the ship is on fire, the combustion is very intense and the fire will spread very quickly.This project is devoted to investigating and analyzing the research status of ship fire at home and abroad, summarizing the formation and spread mechanism of ship fire and prevention and treatment measures, etc., and classifying and comparing relevant tests and simulation methods, so as to provide important support for the research on ship fire.The main conclusions of this paper are as follows:

(1) Through the statistics of domestic and foreign ship fire cases, understand the causes of fire, the specific content is mainly human factors, mechanical equipment failure, electrical failure and natural factors.

(2) Different types of fire in different areas of the ship are studied. Fire propagation characteristics of different cabins are different. For example, fire propagation in engine room mainly depends on the flow of oil in the cabin, while the living area is mainly personal belongings and other flammable substances.Foam fire extinguishers are used for B fires and dry powder fire extinguishers are used for A and E fires.

(3) The fire-fighting principles were analyzed and the research status of water mist fire-extinguishing systems at home and abroad were summarized. The conclusions generally included: KCl solution with 20% mass fraction and NaCl with 10% mass fraction had a good improvement on the fire-extinguishing performance of water mist under the condition of 0.6mpa nozzle pressure.

(4) Summarizing the research status of engine room fire at home and abroad, the conclusion is as follows: The main influencing factor of oil pool fire in closed space is the initial oxygen concentration;In the space of ceiling openings, the size of the openings and the relative position of the openings and the fire source affect the burning rate and flame morphology of the oil pool fire.Pipeline pressure and the size and shape of leak hole have a decisive influence on the leakage rate of jet fire. Obstacles have a great influence on the charging speed of jet fire and its suppression effect.

Key words：Engine room; The oil pool fire; A jet fire; Water mist

目录

第一章 绪论 １

1.1火灾研究的背景 １

1.1.1中国船舶发展史 １

1.1.2船舶运输业现状以及问题 １

1.2船舶火灾的特点以及危害 ２

1.2.1遏制和扑救难度大 ２

1.2.2火势蔓延迅速 ２

1.2.3船舶火灾的危害 ２

1.3论文研究内容 ４

第二章 船舶火灾的缘由 ５

2.1人为因素 ５

2.1.1主动操作失败 ５

2.1.2潜在失败 ５

2.2机械损坏 ６

2.3货物自身特点 ６

2.4电气故障 ７

2.5自然现象 ７

2.6案例分析 ７

2.7本章小结 ９

第三章 船舶火灾消防 １１

3.1船舶消防技术 １１

3.1.1火灾发生部位以及传播机制 １１

3.1.2火灾救助方法 １１

3.2消防管理方面的研究 １２

3.3船舶消防细水雾灭火系统研究现状 １２

3.3.1细水雾具体内容 １２

3.3.2细水雾国内研究 １３

3.4本章总结 １５

第四章 机舱内火灾研究 １６

4.1船舶机舱内池火研究 １６

4.1.1无开口封闭空间池火行为 １６

4.1.2.顶棚开口的封闭空间池火行为 １７

4.1.3自由状态下油池火灾研究 １８

4.2机舱内喷射火灾的研究 １８

4.2.1管路压力对喷射火燃烧特性的影响 １９

4.2.2泄露孔对喷射火燃烧特性的影响 １９

4.2.3障碍物对喷射火燃烧特性的影响 ２０

4.3本章小结 ２１

第五章 结论与展望 ２２

5.1 论文总结 ２２

5.2研究展望 ２３

参考文献 ２４

致谢 ２７

第一章 绪论

1.1火灾研究的背景

1.1.1中国船舶发展史

中国是世界上最早制造出独木舟的国家之一^[1]，并利用独木舟和浆渡河。独木舟的制作需要先进的生产工具要依据一定的工艺过程制造，其制造技术远远高于筏的制作，技术也筏要先进得多，独木舟已经具备船的雏形。

在中国，商代就已经造出有舱室的木板船。到汉代，造船技术颇有进步，船上除了船桨之外，还有锚和舵。唐代，李皋发明了利用车轮代替橹和浆划行的车船。宋代，在船舶上都配备了指南针，并且有了可以避免触礁导致沉没的隔水舱。同时还出现了10桅10帆的大型船舶，正是船舶业的发展才有明朝“郑和七下西洋”的传世佳话。在15世纪，中国船舶的帆船已经成为世界最大、最牢固、适航性最优越的船舶。清朝时期，曾国藩提出“师夷智以造炮制船, 尤可期永远之利”的主张，由此开启了中国近代造船业的大门。徐寿正是在这场运动中涌现出的杰出科学家。他与华蘅芳、徐建寅一起研制了中国第一台船用蒸汽机、中国第一艘轮船及第一艘军舰^[2] 。新中国建立后，便有计划有重点地对江南、大连等地区的船厂进行改建、扩建；同时新建了渤海、广州等地方船厂。2003年以来，我国的船舶工业进入了快速发展轨道。造船经验的不断积累和造船技术不断创新，我国的综合实力稳步提升，已经具备油船、散货船、集装箱船自主研发能力。“十二五”期间,我国船舶工业取得了举世瞩目的成就。我国首艘航母“辽宁号”正式加入海军序列,“蛟龙号”载人深潜器创造了下潜7062 m载人深潜的纪录^[3]。