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Gard协会有关船舶机舱火灾的数据分析及风险防范建议

发布日期:2025-02-27 浏览次数: 字号:[ ]

仅在2025年的第一个月,Gard协会会员就发生五起主机和辅机火灾事故,其中一些事故甚至导致海员死亡或严重受伤。本文旨在对协会近几年处理火灾案件的经验进行回顾,以帮助船东及其管理人提高火灾风险应对能力。虽然火灾案件的主要原因可能并不相同,但其基本模式存在一定相似之处。



背景介绍

每年,船上发生的火灾都会导致人员伤亡和船舶本身的严重损坏。船上的大多数火灾都起源于机舱,因为机舱中存在大量的火灾三大要素,即燃料、氧气和火源。这些不仅会引发火灾,还会进一步加剧火灾。消防安全不仅要发现和扑灭火灾,还要从一开始就防止火灾发生。 


在本文中,我们将重点讨论如何预防此类火灾。本文将讨论机舱火灾的一些主要原因,并从协会索赔数据中探寻规律,以了解此类火灾的发生频率,并提出一些关于如何减轻此类火灾风险的建议。



大多数机舱火灾是如何开始的?

回顾Gard协会2017年至2024年期间与船舶火灾和爆炸有关的船壳险索赔,我们发现近60% 的此类火灾都源自机舱。近三分之二的机舱火灾发生在主机和辅机或其相关部件(如涡轮增压器)上。大多数此类事故都是由易燃油系统故障引起的,最常见的是低压燃油管道故障,导致燃油喷洒到未受保护的热表面上。燃油泄漏一旦遇到高温,便会迅速引发火灾。


案例研究

某船其中一个辅机燃油压力表供应管道的铜管断裂。由于缺少金属防溅罩,燃油喷洒到附近涡轮增压器和排气系统未受保护的热表面上,温度超过400°C。燃油着火,对辅机和配电电缆造成严重损坏。最终导致船舶停航40天,进行维修工作。


专家调查显示,破裂的铜管与原始设计不符,壁厚较低。没有任何记录表明燃油系统管道之前进行过维修。其他三台辅机上的管道组件似乎是原装的,由钢管组成。喷雾罩在维修期间被拆除,没有重新安装。由于在其他三台辅机上发现排气歧管和涡轮增压器周围有裸露部分,因此怀疑隔热层不足。调查人员得出结论,火灾损坏的辅机上的隔热罩布置不符合相关 SOLAS 规定 II-2/2.2.6.1。



在上述案例中,有两个主要方面需要特别强调:

  • 第一是易燃油泄漏;

  • 第二是缺乏足够的防护措施以防止高度易燃燃料与火源接触。



由于油系统故障导致燃油泄漏或喷溅

下面列出了低压管道系统燃油喷溅的一些最常见原因。该列表并非涵盖所有情形,但回顾过去的案例,我们发现以下故障经常发生:


  • 管道、管道连接件和其他相关部件(如O形圈)不是原装部件,也不属于制造商推荐的类型。在某些情况下,船员进行了改装,而在其他情况下,船员并不知道这些改装,因为这些改装是在之前的船东或管理公司进行的。

  • 管道连接未按要求的扭矩拧紧,随着时间的推移,由于振动等原因,管道连接会松动。另一个原因可能是维护后组装不正确。

  • 法兰或过滤器的螺栓由于长时间过度拧紧而疲劳断裂。在某些情况下,还会发现固定螺栓松动或完全丢失。

  • 管道疲劳断裂。此类管道通常无法在整个长度上得到良好支撑,从而导致因振动而产生过大应力。缺乏支撑可能是由于设计或维护后未能重新安装固定支架造成的。

  • 由于各种原因,燃油滤清器盖松动,主轴与顶盖脱位。

  • 由于附近机器产生的热量造成橡胶软管降解,或使用非原装备件导致橡胶软管破裂。

  • 发动机制造商的设计改进建议未得到实施。



油与热表面接触

  • 屏蔽可以通过使用隔热或防溅胶带隔离热点,和/或使用防溅罩等物理屏障来实现。

  • 在新建阶段,船厂或船舶船级社可能无法全面解决燃油/润滑油管道设施靠近热表面所带来的潜在风险。


我们在索赔案例中发现一些与绝缘屏蔽相关的典型问题,包括:

  • 绝缘屏蔽质量可能因船厂不同而有所差异,也会随着时间推移而变差;

  • 维护后可能没有正确修复;

  • 由于轻微的泄漏,一段时间后绝缘屏蔽就会被油浸透。


同时,物理障碍一般也存在以下问题:

  • 可能不是原始设计的一部分,因此不适合;

  • 即使安装了,也可能没有在对油系统进行维护后重新安装到位,就像协会案例研究中一样,随着时间的推移,甚至可能会放错位置。



老旧船舶需要更加关注火灾风险

评估机舱火灾风险时必须考虑的因素之一是船舶的年龄。随着船舶年龄的增长,机械泄漏的风险可能会增加。我们将在下文进一步讨论这个问题,但这里重点介绍一些可能增加老旧船舶机舱火灾风险的主要问题:


  • 对热表面的保护可能会降低,从而增加点火的可能性和火灾风险。

  • 老旧船舶在接近使用寿命时可能会面临维护和安全预算的削减。

  • 船舶在其使用寿命期间可能会多次更换所有权和管理权,这可能会对机舱维护的一致性产生直接影响。

  • 旧船可能缺乏新船所配备的先进火灾探测和灭火系统。

  • 为旧机器采购备件可能既困难又昂贵,可能会导致维修延误和使用不太可靠的临时修复措施。



机房内典型热点

根据 Gard协会处理过的以往火灾事件,我们发现,在大多数情况下,下列区域都是火源。这些区域的温度很容易超过500 °C,远高于油的自燃温度。


  • 排气歧管、管道和相关法兰

  • 锅炉的暴露区域

  • 涡轮增压器

  • 气缸上的指示阀

  • 净化器加热器

  • 电线/部件和配电板。电缆熔化或闷烧也会导致热量传递



协会案例数据分析

根据协会数据统计,从2017年到2024年,主发动机火灾频率略有下降,而辅助发动机火灾数字保持稳定。


发动机起火频率


2017 年至 2024 年期间,每年平均有 0.07% 的船舶发生主机火灾,相当于每年每10,000艘船舶约有 7 起火灾。虽然这个比例看起来很低,但此类火灾的后果通常很严重,会影响人员生命、环境并造成重大经济损失。辅机火灾发生频率略低,为 0.04%。



船型分布:特定船舶类型是否存在更大的机械火灾风险?

在货船中,汽车运输船和集装箱船发生此类火灾的频率较高。而客船发生主机和辅机火灾的综合频率最高,可能是因为这些船舶上的辅机数量都高于其他类型的船舶。另一方面,散货船在这方面通常表现得更好。在检查货船各种尺寸的船型分布时,中型汽车运输船(10k - 20k DWT)和中型集装箱船(6,000-8,000 TEU)的主机火灾频率最高;支线集装箱船(<3,000 TEU)的辅机火灾风险最高。



船龄是一个重要影响因素

如前所述,船龄是火灾风险评估的一个重要因素。协会数据显示,较老的船只发生机舱火灾的几率更高,如下图所示:


按船龄划分--发动机起火频率


有趣的是,港口国控制谅解备忘录于2023年开展的消防安全集中检查活动 (CIC) 得出的结论是,随着船舶年龄的增长,未通过某些 CIC 项目的船舶被扣留的比率似乎有所增加(详情可参阅巴黎谅解备忘录报告和东京谅解备忘录报告)。



港口国检查表现不佳与火灾风险增加有关

如果船舶在事故发生前三年内每次检查发现的缺陷越多,其主机或辅机的起火风险就越大。缺陷越多,风险就越大。缺陷越多可能表明船上维护和组织内的安全文化存在更广泛的问题。


每次 PSC 检查的缺陷数量


*注:标准化频率显示每次检查缺陷数量不同,船舶发生发动机火灾的相对风险,以“每次检查缺陷数量为 0-1”的船舶为基准。例如,每次检查缺陷数量为 5 的船舶的风险几乎是前者的 3 倍。



防损建议

油类系统故障导致油类沉积在高温表面上是导致机舱火灾的主要原因。我们有以下三项关键建议,可帮助船东、管理人及其船员降低此类火灾发生的风险:


1、识别泄漏源

检查燃油和润滑油管道是否有松动的配件,法兰上是否有缺失的螺栓,温度可能超过油的燃点的区域的非金属软管等,油可能会从这些地方喷到热表面上,这应该是船舶计划维护系统的一部分。建议定期进行评估以确定潜在的泄漏源。还要注意油管道系统的部件是否是原装的,是否符合制造商的规格。在接手二手船的管理或所有权时,这一点尤为重要。


2、使用热成像技术绘制热表面地图

船东/管理人应在船上使用热成像技术来检测热表面并在正常运行期间检查绝缘情况。船东应考虑在新造船规范中包括热成像检查,并在海上试航期间进行此类测试。应在发动机和电气设备运转时定期对发动机室和船舶电气装置进行热成像检查。值得注意的是,点式温度计的有效性有限,因为只能测量单点的温度。




英国海事事故调查处 (MAIB) 建议英国海事及海岸警卫局 (MCA) 向国际海事组织 (IMO) 提交提案,要求使用热成像设备识别暴露的高温表面。此外,船级社自愿提供机务空间的防火标记,要求使用热像仪进行热点检测。此举在业内引发了一个问题,即当前的法定法规和船级社规则是否充分解决了定期识别机务空间热点的问题。


3、屏蔽热点

隔热:由于用于隔热高温表面的材料可能会随着时间的推移而降解或被油浸透,因此应定期检查。即使排气管/系统的隔热看起来状况良好,也可能存在隐藏的隔热不足区域和较小的开放热点,如果与油接触,可能会引发火灾。


防溅罩:应定期检查高压和低压易燃油管线的防溅罩的位置和状况,以及夹套燃油管的引流装置。如果原始设计中未包括防溅罩,并且该区域已被确定为潜在的“漏油源”,则应考虑安装防溅罩。维护完成后,还应特别注意立即正确重新安装防溅罩和绝缘材料。



参考上面的初步案例研究,确保管道符合原始规格,维护后重新安装喷雾罩,并使用热成像技术识别辅助发动机涡轮增压器和排气歧管周围绝缘层中的暴露部分,可以防止火灾发生。


同时,也可以不时考虑聘请外部援助进行这些审查,以对机舱内的潜在消防安全隐患进行独立评估。


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