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1、货船结构防火授课讲义之一国内船用防火材料和防火结构情况概述国内船用防火材料和防火结构情况概述上海规范研究所2003年11月10日目 录 前言结构防火的重要性和必要性结构防火国产化的可行性结构防火的等级及其典型结构结构防火对防火材料的要求以及国内防火材料现状营运中船舶防火分隔视检方法的探讨性意见后语附表：国内防火材料与防火结构主要产品一览表（共两张，另附）附图（共44张）前 言 为落实“2003年系统安全工作会议”要求，妥善 处理1990年以来建造的116艘国际航行货船存在结构防火 不满足安全公约要求的问题，总部在青岛召开了这次“ 货船结构防火培训暨116艘船舶整改标准研讨会”。这充 分显示了C
2、CS对海上人命安全的高度重视和解决船舶失火 潜在问题的巨大决心。我们相信，在总部的正确领导下 ，一定会及时妥善地解决这116条船的整改问题。本讲义 将按照会议准备工作的要求，对国内防火材料与防火结 构及其在船上应用等情况作一简要介绍，为116条船舶的 整改提供一些可行性资料，并提出我们的一孔之见，以 期共同把整改工作搞好。本文介绍的一些防火结构可能涉及到制造商的个 别技术内容，这是为了有助于116条船的检验，只提供 CCS内部参考和应用，请勿外传。一、结构防火的重要性和必要性 一条航行于茫茫大海之中的货船，满载着大宗货物向目的 港驶去。航行途中，他可能会遇到不测气象的考验、惊涛骇浪的洗 礼，可
3、能需要进行船上日常保养和简单修理，还可能会出现一些机 电故障，更需要为一日三餐举火做饭。不可抗拒的外界力量、货物 移位产生的摩擦、电器设备的过载、老化以及人员的不慎动火，或 者以外事故的出现都可能引发船舶失火，尽管几率很小，但可能性 毕竟还是存在的。除了无线电联络之外，船舶无法得到陆基力量的 及时援助，只能依靠船舶的自救能力孤军奋战来控制火势蔓延并及 时将它扑灭。而自救能力较差的船舶往往无力控制火势，结果酿成 火灾，造成悲剧性的后果。航海史上由火灾造成的灾难性后果，是 有案可查的。数十年前，我国航行于非洲航线的数千吨货轮“团结 ”号，因废纸篓失火，结果火势蔓延而烧毁了整个上层建筑；数年 前航行
4、于渤海湾的滚装客货渡轮也因汽车燃料失火而造成了船毁人 亡的后果。沉痛的教训不断告戒我们要提高船舶抵御火灾的能力。 为此，船舶的结构防火作为一项根本性预防措施已被航海界和造船 界广泛接受和采纳。船舶结构防火指的是，在船舶建造阶段就在船体结构中使用 不燃性材料进行区域性的防火隔断，并视所在处所的失火危险性的 程度高低设立不同等级的分隔，将船舶的上层建筑分隔为可以彼此 阻挡火焰穿透和热量传递的独立空间，以防某一处万一发生火灾时 ，在初期阶段能够有效地阻止火势的蔓延和扩大至相邻处所，留给 人们一定的时间去扑灭初始火灾；或者为即使船上自救力量不够， 一时难以扑灭火灾，也能将火势有效封闭在有限的空间内，使
5、灾害 缩小至最低程度。至少，可以留给船员们有足够多的时间进行逃生 ，减少人员的伤亡程度。我们设想一下，假如“团结”号起居处所内的废纸篓使用不 燃性材料制作，室内的帷幔和窗帘使用阻燃性纺织品，船员房间甲 板和舱壁采用了防火结构，那么，一只烟蒂就不可能引燃一只废纸 篓，一只废纸篓就不可能引燃一只房间，一只房间就不可能引燃一 层甲板，一层甲板就不可能引燃整个上层建筑，充其量大约仅仅是 一个火灾苗子事故，结果可能是一场虚惊。1974年国际海上人命安全公约和我社的钢质海船入级与建造规范明确规定了船舶应通过建立不同等级的耐火分隔达到船舶结构防火的目的。它们既是相应的法律法规，也是经验、教训和智慧的结晶，更
6、是航海家的生命之友。CCS的社徽是铁锚和蛟龙的组合图形，其寓意我理解为，锚铁镇海，蛟龙护航。为此，CCS的验船师必须不折不扣地执行公约和规范的规定，对船舶的防火结构进行悉心的审图和检验，为加强船舶自身的防火能力而把好关，帮航海家镇海，为远洋轮护航。 二、结构防火国产化的可能性 1973年和1974年，我国首部“钢质海船入级与建造规范 ”和“1974年国际海上人命安全公约”相继出台。我国规范和国际公 约对船舶结构防火作了详细的规定，之后又出台了规范的修订版和公 约的修正案，对船用防火材料和防火结构的要求进行了不断的修正和 完善，并且制订出了相应的试验标准，通过了国际耐火试验应用规则 ，其中第1至
7、第9部分详细规定了不燃性、烟气及其毒性、耐火分隔、 防火门控制装置、表面材料可燃性、甲板基层敷料、悬挂纺织品、带 有垫、套的家具和床上用品等9种法定试验程序，为各国制造防火材料 和防火结构规定了耐火试验的统一标准。这两部“天书”的出台结束 了我国造船界历来将本料作为主要舾装材料的历史。特别是70年代末 、80年代初，我国开始承揽外轮建造业务之后，更是唤醒和启动了我 国防火材料和防火结构的民族工业，国内的船用防火材料业开始兴起 。更重要的是，更换了造船界的舾装理念，造船工厂老工人对于老外 提出的“木头要不燃烧的，钢铁要不传热的”要求不再感到困惑和愤 怒，因为他们从陆续拥有到完全拥有了这些国产材料
8、来建造船舶的上 层建筑。启动于70年代末期、发祥于江浙地区的船用防火材料 与防火结构产品工业，经过二十余年的强劲发展，目前已在 全国各地开花，并逐渐形成了能够满足船舶结构防火所需的 各种系列产品，船用不燃性结构材料、船用低播焰性表面材 料及胶粘剂、船用甲板基层敷料、不同耐火等级和不同结构 的舱壁、甲板、门、窗、贯穿件和挡火闸都经过了型式试验 ，并被包括我CCS在内的各大船级社所认可，国内的民族工 业也具有大批量生产的能力，完全能够满足国内船舶、远洋 船舶（包括出口船在内）建造的需要。因而，目前船舶结构 防火国产化是具备坚实的物质基础的，116条货船结构防火 的整改工作在材料和结构的选用方面是完
9、全不成问题的。 在这里顺便提及，远东防火试验中心的及时建立和投入使用对 于我国船用防火材料这行民族工业的迅猛发展起到了积极的推动作用， 收到了很大的社会效益。该试验中心隶属于上海规范所，80年代末期， 船检局斥资28.5万英镑、30万美圆从国外成套引进防火结构耐火试验炉 三座，其先进性、准确性和可靠性属东亚一流，经过国家技术监督局计 量认证、国家实验室认可委员会的实验室认可和ZC授权及CCS实验室认 可之后，充分具备了实验室资质条件，并且成为被IMO所承认和推荐的 中国唯一的实验室，现在该试验中心还具备了材料不燃性试验炉、材料 低播焰性试验炉。该实验室的创立为我国的船用防火材料和防火结构制 造
10、商提供了方便的试验条件。经该中心试验合格的产品，带着远东防火 试验中心出具的试验报告，顺利地向国外各大船级社驻华机构申请认可 ，并及时取得了ABS、BV、DNV、GL、LR、NK以及EC的认可证书。远东防 火试验中心的存在毫无疑问地成为船用防火材料与防火结构国产化的有 利条件，并使我国造船界大幅度地减少了舾装材料的进口，节约了可观 的外汇，降低了造船成本。从国家整体利益着眼考虑，防火中心间接地 收到了较大的经济效益。 三、结构防火的耐火分隔及其典型结构 船舶结构防火的耐火分隔是按照舱室失火危险程度的高低，根据公约和规范的规定而划分了不同防火等级的区域，所建立起各种等级的耐火分隔。例如：机舱间是
11、失火危险性大的处所，其机舱围壁被规定为A-60级分隔，主竖区之内的船员居住处所也因具有失火危险性而被定为B级分隔等等。关于耐火分隔的具体划分和等级规定，将由上海规范所的万沪广先生作 解讲，在此不再累叙。 公约和规范规定，货船的结构防火共分为A-60、A-30、A- 15、A-0和B-15、B-0以及C等7个耐火等级，其中A-60至A-0的四 个等级统称为A级分隔，B-15和B-0的两个等级统称为B级分隔， 而C级分隔不再作进一步的详细分类。现将各级的定义叙述如下。A级分隔：这是以钢质材料作为构芯、表面敷设船用不 燃性结构材料（泛指隔热材料）后所制成的船体结构（例如具 有A级分隔能力的耐火舱壁和
12、甲板），如果在1小时标准耐火试 验过程中没有烟气和火焰穿透到背火面，达到60分钟的耐火完 整性要求，那么这种结构就被称为A级分隔。实船使用中的A级 分隔耐火舱壁的构芯应当满足IMO FTPC Part 3和IMO A.754（ 18）的规定要求，即组成构芯的钢板其厚度规格应当不小于 4.50.5mm，扶强材规格应不小于65565561mm，且 扶强材之间的距离应为600mm左右；.耐火甲板构芯的钢板厚度 规格和扶强材之间的距离规定与舱壁的相同,但扶强材的规格应 不小于100570581mm。在A级分隔中，又可细分为A-60、A-30、A-15和A-0级等四种耐火 等级。这四种耐火等级在耐火完整
13、性均达到60分钟的情况下，其隔热 性能有着不同的规定，即它们在各自的标准耐火试验过程中分别在第 60分钟末、第30分钟末、第15分钟末和第0分钟末其背火面平均温度较 初始环境温度的升高值不应超过140，最高温度较初始环境温度的升 高值不应超过180。从A-0级分隔的定义来看，此种分隔可以不需要 在构芯表面敷设隔热材料，因为它没有隔热性的要求。除此之外的其 它3种A级分隔都应当敷设相应厚度的隔热材料，以保证其具备自身的 隔热性。A级分隔中应当使用不燃性材料制成（粘接剂除外，但它应为 低播焰性材料）。A级分隔一般用于承重结构和主竖区的界限面上，以及一些重 要处所（如电极房、驾驶室等）A级分隔还可以
14、使用铝质材料作为构芯，但是其构芯温度的升 高值不应超过200，而且铝质构芯的板材厚度规格和扶强材规格都较 钢质的厚、大。由于116条货船中不使用铝质构芯作为A级分隔，故本 文对此不再详述。 B级分隔：这是以船用不燃性结构材料（粘接剂除外。但它应具 有低播焰性）制作的船体结构。它不需要如A级分隔所要求的构芯作为 支撑。如果在半小时标准耐火试验过程中没有火焰穿透到背火面，达 到30分钟的耐火试验完整性要求，那么这种结构就被称为B级分隔。在B级分隔中，又可细分为B-15和B-0级共两种耐火等级（1960 年安全公约中曾规定有B-30级，而在经修正的SOLAS中已被取消）。这 两种等级在耐火完整性均达
15、到30分钟的情况下，其隔热性也有不同的 规定。它们在各自的标准耐火试验过程中分别在第15分钟末和第0分钟 末其背火面的平均温度较初始环境温度的升高值不应超过140，最高 温度较初始环境温度的升高值不应超过225。从B-0级分隔的定义来 看，此种分隔可以不使用隔热材料，因为它没有隔热性的要求。但是 由于B级分隔往往被使用在房住处所，出于隔音和保温的考虑，为提高 船员生活环境的舒适性，B-0级分隔也常常使用一些隔热材料，此时的 隔热材料已经不作为耐火分隔的组成部分，其规格尺寸可以不予检查 ，但是它仍应满足材料不燃性的要求，不能使用可燃烧材料，例在常 温下隔音保温性能较好的泡沫塑料作为垫料的做法是不
16、许可的。比较A-15级分隔和B-15级分隔的定义可知， 两者之间存在着共同点和不同点。共同点为，它 们均必须由不燃材料制作，都必须经标准耐火试 验考核合格，并且隔热性能考核时间均为15分钟 ；不同点为，试样结构中钢质构芯的有与无，耐 火完整性中烟的穿透性考核内容有与无，另外耐 火完整性的时间有长、短之分，隔热性最高温升 的评判标准也有高低之异。因此，要注意这两个 比较容易混淆的概念。B级分隔一般用于走廊和居住处所。我们虽然已经对A级分隔和B级分隔作了定义上的规定并作了等级 上的进一步划分，但是引申到实船结构上，我们还可以根据不同区域 、不同结构的特点，派生出许多相同等级、不同品种的防火结构，如 天花板、衬板、防火门、防火窗、耐火舱口盖、防火服务窗口、挡火 闸以及电缆贯通装置等等。而这些不同的结构名称，根据结构防火的 不同等级的不同需要，又往往可以分别产生A-60级、A-30级、A-15级 、A-0级、B-15级和B-0级等不同耐火等级的结构名称。即使是同一耐 火等级、同一防火结构种类的产品，因它的内在结构不同、所用材料 有异、尺寸规格
