袁 洋，孫 哲，宮 繼

（中船郵輪科技發(fā)展有限公司，上海 200137）

0 引言

隨著資本的持續(xù)流入，國(guó)內(nèi)郵輪市場(chǎng)高速發(fā)展，未來(lái)船舶設(shè)計(jì)行業(yè)的新熱點(diǎn)會(huì)從傳統(tǒng)的客貨運(yùn)船舶轉(zhuǎn)向高端客船和豪華郵輪方向。與國(guó)內(nèi)郵輪運(yùn)營(yíng)的火熱相比，郵輪的設(shè)計(jì)目前存在大量的技術(shù)空白。大型郵輪上少則需要承載一兩千人，多則可承載六七千人。大量人員所需的餐飲需求也十分龐大和多樣化，隨之而來(lái)的是船上廚房設(shè)計(jì)的革命，從空間占據(jù)的增加，到功能區(qū)精細(xì)劃分，最后形成獨(dú)特的廚房網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。因此，這樣一個(gè)在普通船舶上不顯著，易被忽視的場(chǎng)所一躍成為重點(diǎn)研究區(qū)域。本文基于防火規(guī)則（Fire Safety Systems Code，簡(jiǎn)稱：FSS規(guī)則）和國(guó)際海上人命安全公約（International Convention for Safety of Life at Sea，簡(jiǎn)稱：SOLAS公約）的要求，分析和整理大型郵輪廚房的系統(tǒng)安全和控制設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

1 被動(dòng)式探火設(shè)計(jì)

根據(jù)SOLAS公約第II-2章第3部分抑火相關(guān)要求，客船上大部分區(qū)域都需要運(yùn)用被動(dòng)式探火系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，廚房作為高危險(xiǎn)失火區(qū)域，更需要布置火災(zāi)探測(cè)傳感器。大型郵輪的廚房區(qū)域往往設(shè)計(jì)成多功能區(qū)域集成的場(chǎng)所，可能包括運(yùn)用大量加熱設(shè)備的炒菜熱區(qū)、冷餐區(qū)、烘焙區(qū)、冷庫(kù)、走道、配餐間和廚師辦公室等。在FSS規(guī)則中，廚房區(qū)域的探火傳感器要求使用感溫探頭。普通客船的廚房區(qū)域功能相對(duì)單一，因此普遍的做法是依據(jù)FSS規(guī)則配置感煙探頭進(jìn)行探火。

大型廚房?jī)H僅如此設(shè)計(jì)顯然不符合實(shí)際情況?；趶N房區(qū)域的具體布置，對(duì)不同的功能區(qū)進(jìn)行分析并設(shè)計(jì)適合的探火傳感器是成功設(shè)計(jì)一個(gè)廚房探火傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要工作，優(yōu)秀的設(shè)計(jì)應(yīng)能有效識(shí)別火災(zāi)警報(bào)，降低和消除誤報(bào)警率，并保證在真正的火災(zāi)發(fā)生時(shí)觸發(fā)報(bào)警狀態(tài)，通過(guò)快速響應(yīng)，最大程度地保護(hù)人員和財(cái)產(chǎn)安全。本文提出一些傳感器選型的具體原則，但不僅限于此：

1）冷餐區(qū)域。該區(qū)是廚師制作冷盤或飲料的區(qū)域，加工材料過(guò)程不產(chǎn)生大量熱量，因此選用報(bào)警條件在57 ℃的感溫探頭可以有效起到保護(hù)作用。

2）冷庫(kù)。溫度一般低于或接近0 ℃，同樣選擇報(bào)警條件在57 ℃的感溫探頭。

3）烘焙區(qū)。該廚房區(qū)域主要運(yùn)用蒸箱和烤箱等設(shè)備加工食材，溫度較高，因此可采用報(bào)警條件在78℃的感溫探頭進(jìn)行保護(hù)，既起到防止正常工作時(shí)溫度較高產(chǎn)生誤報(bào)警的情況，又可以保證在真正火警發(fā)生時(shí)觸發(fā)報(bào)警。

4）廚房走道。走道區(qū)域一般不進(jìn)行食物加工的工作，僅僅是船上員工走動(dòng)所需，不產(chǎn)生大量煙氣?？蛇x用煙溫復(fù)合探頭，提高火災(zāi)報(bào)警效率。

5）熱炒菜區(qū)。該廚房區(qū)域主要運(yùn)用油炸和油炒方式烹飪的深煎鍋設(shè)備加工食材，與烘焙區(qū)類似，溫度較高，可采用報(bào)警條件在78 ℃的感溫探頭進(jìn)行常規(guī)保護(hù)。同時(shí)該區(qū)域上方的廢氣煙道內(nèi)需要安裝報(bào)警條件在140 ℃的感溫探頭進(jìn)行火警探測(cè)，一旦超過(guò)報(bào)警條件，將啟動(dòng)一系列滅火動(dòng)作進(jìn)行火勢(shì)控制和消除。具體的工作步驟將在本文深煎鍋報(bào)警和保護(hù)設(shè)計(jì)一節(jié)中具體闡述。

6）廚師辦公室。大型廚房的工作人員與常規(guī)船廚房相比，人數(shù)眾多，一般設(shè)有廚房管理員如廚師長(zhǎng)來(lái)進(jìn)行人員管理，廚師辦公室的設(shè)置就是廚房管理者日常工作的辦公區(qū)域，該房間作為日常有人工作的區(qū)域應(yīng)考慮房間嵌套的相關(guān)設(shè)計(jì)原則。在廚房辦公室選擇帶蜂鳴器的復(fù)合防火探頭，并實(shí)現(xiàn)當(dāng)廚房區(qū)域任意火警探測(cè)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)時(shí)，廚房辦公室的蜂鳴器能夠激活并提示辦公室內(nèi)的人員及時(shí)反應(yīng)，有效保護(hù)人員安全。

7）洗碗?yún)^(qū)。該區(qū)域作為清潔廚具的區(qū)域，配備的洗碗機(jī)產(chǎn)生大量高溫水汽，因此可采用報(bào)警條件在78 ℃的感溫探頭進(jìn)行保護(hù)。

8）配餐間。配餐間作為廚房的補(bǔ)充區(qū)域，其中所配置的設(shè)備比較靈活，基于船東的要求，可能有咖啡機(jī)、啤酒機(jī)和小冰箱等設(shè)備，一些功能多樣的配餐間也可能配有洗碗機(jī)和小型加熱設(shè)備。該區(qū)域的火警傳感器原則上使用煙溫復(fù)合探頭，但應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮是否需要選用其他類型的傳感器，提高報(bào)警效率。

廚房探火傳感器布置圖見圖1。

圖1 廚房探火傳感器布置圖

2 深煎鍋報(bào)警和保護(hù)設(shè)計(jì)

如前文所述，大型郵輪的廚房配置大量可供油炸和油炒方式烹飪的深煎鍋設(shè)備，其在使用中會(huì)運(yùn)用和產(chǎn)生大量油水油氣，顯著增加失火風(fēng)險(xiǎn)，因此對(duì)于深煎鍋設(shè)備的報(bào)警和保護(hù)需要進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)。

根據(jù)SOLAS公約第II-2章第3部分抑火要求，深煎鍋設(shè)備需要固定式滅火系統(tǒng)的保護(hù)，如高壓水霧噴淋、深煎鍋專用插座、高溫報(bào)警探測(cè)和聲光報(bào)警設(shè)備。所有保護(hù)設(shè)備的操作控制和狀態(tài)指示需要布置在廚房之外的船員處所且易于到達(dá)和識(shí)別。深煎鍋設(shè)備實(shí)現(xiàn)的保護(hù)功能包括：

1）高壓水霧或等效的固定式滅火設(shè)備，配專用的監(jiān)測(cè)單元和控制閥布置在廚房外。

2）在固定式滅火設(shè)備激活后自動(dòng)切斷深煎鍋及專用插座供電。

3）滅火系統(tǒng)動(dòng)作的發(fā)生需要有就地聲光報(bào)警指示提醒廚房人員。

4）固定式滅火系統(tǒng)的動(dòng)作狀態(tài)指示需要同時(shí)在火警系統(tǒng)或安全管理系統(tǒng)中顯示。

5）深煎鍋就地安全切斷箱需要布置于廚房外，可與廚房安全控制箱集成設(shè)計(jì)。

另外，深煎鍋設(shè)備或單獨(dú)或與其他廚房設(shè)備共用的集氣罩設(shè)備需根據(jù)實(shí)際的廚房布局進(jìn)行配置。集氣罩設(shè)備與煙氣管道相連，形成廚房通風(fēng)設(shè)計(jì)的一部分。這一系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)將在廚房通風(fēng)設(shè)計(jì)一節(jié)中論述。

3 通風(fēng)切斷及管道風(fēng)閘控制設(shè)計(jì)

在廚房發(fā)生失火事故的第一時(shí)間，需要切斷廚房的通風(fēng)以保證火災(zāi)故障邊界的控制，防止火勢(shì)蔓延，包括廚房抽風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、廣泛布置于大型廚房上方的廢氣管道內(nèi)的防火上風(fēng)閘、廚房集氣罩設(shè)備內(nèi)的防火下風(fēng)閘。

廚房的廢氣管道由船上的二氧化碳滅火系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，行動(dòng)順序上應(yīng)設(shè)計(jì)為以下步驟：

1）廢氣管道內(nèi)固定式探火設(shè)備進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，信號(hào)由火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)傳輸至船舶安全管理系統(tǒng)。

2）安全管理系統(tǒng)觸發(fā)二氧化碳釋放順序啟動(dòng)，集氣罩防火下風(fēng)閘關(guān)閉。

3）通過(guò)全船冷通風(fēng)系統(tǒng)停止抽風(fēng)機(jī)運(yùn)行。

4）二氧化碳由控制站釋放滅火。

5）同時(shí)通過(guò)全船冷通風(fēng)系統(tǒng)停止煙道防火上風(fēng)閘。

郵輪上乘客和船員數(shù)量眾多，廚房所占空間也比一般客船大，其出入口也往往設(shè)計(jì)為多路進(jìn)出，方便物料和廚房人員的進(jìn)出。根據(jù)SOLAS公約相關(guān)要求，通風(fēng)切斷的手動(dòng)按鈕開關(guān)應(yīng)布置于廚房的所有出口處。在有布置廚房就地切斷箱的出口，可將通風(fēng)切斷的按鈕開關(guān)集成于該切斷箱內(nèi)。

4 電力切斷設(shè)計(jì)

郵輪的廚房相對(duì)普通客船的電站容量大許多倍，通常配有專用的配電站。船用廚房設(shè)備的電制包括440 V AC、230 V AC和120 V AC等。配電站也設(shè)計(jì)為由對(duì)應(yīng)電制的配電板組成。事故發(fā)生時(shí)，電力的切斷設(shè)計(jì)也需要逐個(gè)切斷所有的廚房設(shè)備，并對(duì)廚房電力狀態(tài)進(jìn)行就地和遠(yuǎn)程監(jiān)控。本文提供了一種可實(shí)現(xiàn)的單個(gè)廚房電力切斷的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。具體如圖2所示。

圖2 廚房電源切斷連接圖

電力的切斷按鈕布置于各個(gè)廚房的出入口，其中一個(gè)出入口的切斷按鈕可集成于廚房就地切斷箱內(nèi)，這部分功能的設(shè)計(jì)與廚房通風(fēng)切斷的設(shè)計(jì)相似。廚房就地切斷箱作為一個(gè)信號(hào)交換界面，通過(guò)圖中電纜1接受切斷信號(hào)并發(fā)送至廚房電力配電站完成切斷動(dòng)作。當(dāng)切斷動(dòng)作完成，其廚房電力狀態(tài)反饋需要在遠(yuǎn)程工作站和就地切斷箱處指示，如圖中反饋信號(hào)電纜 2。除了就地切斷功能外，在郵輪的安全控制中心，應(yīng)設(shè)計(jì)有遠(yuǎn)程的遙控切斷廚房的裝置來(lái)增加操控的安全性和冗余性。如圖中電纜 3，設(shè)計(jì)為集切斷動(dòng)作和狀態(tài)反饋信號(hào)集成的切斷通信網(wǎng)絡(luò)電纜。同時(shí)，在硬件的布置上把遠(yuǎn)程控制站、就地切斷箱和廚房配電站分開安裝在不同的A級(jí)防火區(qū)，從而增加物理上的安全性和冗余性。

5 滿足安全返港要求的廚房電氣系統(tǒng)布置

大型客船要滿足安全返港設(shè)計(jì)（Safe Return to Port，簡(jiǎn)稱：SRtP）的基本要求，其中廚房布置需要滿足任意單一防火主豎區(qū)因火災(zāi)、進(jìn)水等事故失效以后，船上事故邊界以外依然工作的廚房區(qū)域仍可以保證船上其他人員的基本食物需求，直至安全返回港口?；驹瓌t是將船上所有廚房分為2組，在船上布置的位置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離組外廚房。對(duì)這2組廚房分別設(shè)計(jì)2個(gè)布置于不同防火主豎區(qū)的配電站。配電站由船上2組互相獨(dú)立的發(fā)電機(jī)組供電，供電電纜分開敷設(shè)。關(guān)于廚房安全管理的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和緊急切斷的工作站也應(yīng)該設(shè)計(jì)在2個(gè)不同的控制站，如靠近船首的駕駛室（安全中心）以及靠近船尾機(jī)艙的集控室。最終，滿足廚房配電和控制系統(tǒng)的獨(dú)立設(shè)計(jì)，使得船舶觸發(fā)安全返港工況時(shí)，其中任意1組廚房系統(tǒng)可以正常使用、監(jiān)控并滿足船上人員的最低用餐需求。

6 結(jié)論

外國(guó)大型郵輪的設(shè)計(jì)能力已相對(duì)成熟，相應(yīng)的配套廠商也形成壟斷。對(duì)于多數(shù)量、大面積的船舶廚房設(shè)計(jì)的技術(shù)突破，需要國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)人員更多時(shí)間的研究和積累。通過(guò)對(duì)于規(guī)范的研究和廠商產(chǎn)品的分析，提供解決郵輪廚房安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，為今后大型客船或者郵輪的廚房設(shè)計(jì)提供參考。