浅述船用救生筏释放器分类及释放控制优化

张中伟 广东珠江船务集团有限公司

船用气胀式救生筏在船舶遇难救援的过程中起着极其重要的作用。在某些突发的紧急情况下，气胀式救生筏具备快速自动充气、自动浮起的能力，便于乘员从遇难船舶紧急撤离并成功挽救乘员生命。气胀式救生筏的快速释放通常通过静水压力释放器的功能来实现。静水压力释放器是用于系附于船舶救生用自由漂浮装置（如救生筏、救生圈、EPIRB等）并在船舶沉没时自动释放或其他需释放时能通过人工手动方式释放的装置。目前我国行业内常用的静水压力释放器大致上分为两种，一种是金属制成，每年检修一次，可重复使用（如Thanner释放器）；另一种为工程塑料制成，为一次性使用，超过有效期自动失效更换新品（如Hammar释放器）。

1.静水压力释放器的分类及特点

1.1 金属制静水压力释放器

金属制静水压力释放器的内部结构如图1所示，由进水孔，压缩弹簧和芯轴构成。当船舶遇难沉没时，海水由进水孔进入腔体，膜片随之受海水压力作用于压缩弹簧使芯轴内移。同时，由于救生筏存放筒浸水后产生浮力，使吊钩受力而转动，带动保险钩同时旋转使得吊钩脱落。救生筏存放筒便在海水浮力作用下上浮，首缆带出直至拉动充气钢瓶首缆绳，救生筏也随之充胀成型，通常当沉船下沉至1.5-4m水深处，易断绳断开，救生筏即与船体分离，漂浮于海面上。此外，此类释放器也可采用人工手动方式释放。手动拉出链钩上的开口销，将链钩上的小环往上推，固定存放筒用的绳索自行脱落，将救生筏抛出舷外。

图1 金属制静水压力释放器结构原理图

金属制静水压力释放器所用金属原材料为不锈钢，各项技术性能指标均能满足1974年国际海上人命安全公约及其修正案的要求，是一种非常成熟的释放装置。金属制静水压力释放器均需经船舶检验局检验，有船检标记的合格产品或经过认可的救生筏检修站检修过并有检修合格证书，方可装船使用。检修站需将金属制静水压力释放器分解，取出各零部件进行检验。对于易断绳、膜片芯轴上的O型密封圈，每年年检必须强制换新。对于其他零部件，观察金属件是否有严重损伤变形、橡胶膜片是否有磨损老化、压缩弹簧自由高度是否不小于39.5mm或压力是否不小于74N、手动脱钩是否灵活，如达不到要求应予以换新。在重新组装释放器时，需将生锈、积盐部位进行清理，芯轴、吊钩、保险钩均应涂上黄油。将释放器组装完毕后，需进行自动脱钩试验以验证释放器自动释放参数是否达到要求。将静水压力释放器置于试验桶内挂好，然后将试验桶盖盖好并旋紧。通过释放桶的进气口对桶内充气并观察压力表，当桶内的释放器坠落并发出撞击声时记录表头上的压力。当压力数值在0.02～0.04Mpa之间代表本次自动脱钩试验合格，当压力数值不合格时，需要对释放器重新拆解检修后再进行释放压力试验。若多次反复检修后，释放压力试验仍不合格的应对该释放器作报废处理。

1.2 工程塑料制静水压力释放器

以瑞典Hammar公司生产的H20静水压力释放器为例，如图2所示，主要由弹簧（spring）、膜片（membrane）、刀片（knife）三部分组成。水由外部进入静水压力释放器的内部腔室，水压逐渐增大，导致膜片变形，将弹簧顶起松开，从而将刀片释放并切断绳子释放救生筏，随后由于首缆被拉紧将启动救生筏的充气膨胀过程，紧接着红色易断环绳被拉断，使救生筏完全脱离船体。

图2 H20静水压力释放器结构原理图

传统的金属制静水压力释放器因结构坚固可靠可长期反复使用在国内得以广泛应用，但不足或缺陷同样明显，如定期需要对其进行检验、定期须对其进行拆解并更换零部件、长期置于海上航行环境中易腐蚀生锈甚至堵塞进水孔导致释放器功能失效而带来安全隐患等，因此在人工成本高昂的发达国家和地区以及海域船舶上，船东更倾向于选用工程塑料制的静水压力释放器。工程塑料制释放器虽然市场售价较金属制释放器更高，但其拥有更加轻便小巧的体积，不需要年检、不需要对其进行零部件的维修拆解组装且不存在进水孔生锈造成堵塞带来的安全隐患，一般安装上船后2-3年到期自动报废更换，使用体验更加简单方便，其综合使用成本仍低于金属制静水压力释放器长年累积的检修和维护人工费用。

2.静水压力释放器远程释放系统

2.1 远程释放系统工作原理

在船舶遇险时，时间是宝贵的，为节省时间而采取的每一项措施也将增加挽救生命的可能性。目前应用于珠江水域高速新造客船上的救生圈电控式远程释放系统实现了远程遥控释放救生圈的功能。当发生人员落水情况时，可通过在驾驶台释放总站按下电子按钮快速激活电控式静水压力释放器以释放救生圈，以最高效快速的方式营救落水人员。

如图3所示，该系统由控制单元，安装组件，电子释放器单元构成。

图3 远程释放系统结构图

（1）控制单元。控制单元是远程释放系统的中枢，可对其设定好预置参数。当控制单元接收到来自开关按钮或传感器的输入信号时，控制单元将处理该信号并将激活信号发送到电子释放单元。

（2）安装组件。安装组件将控制单元、释放单元和可选的输入继电器相互连接。安装组件内置于接线盒，是控制单元安装电缆和释放器单元电缆之间的接口。带有电缆密封接头的接线盒外壳壳体可保护内部的接线端子不受外部环境的干扰。

（3）电子释放器单元。电子释放单元即带电缆的工程塑料制电控释放器。将其安装于救生圈的绑扎装置中，它会在接受激活信号后切断释放器内的绳子以释放指定的救生圈。

远程释放系统除了电控式以外，还可以以机械式气控的方式来实现。对于机械式气控远程释放系统，整个系统由金属制成气动管路连接，控制单元则由启动真空泵和手拉开关构成。通过手动拉动开关把手，触发启动真空泵运行，管道内的空气将被抽空并在管路系统内产生负压，使得释放器单元装置内的膜片被提起，弹簧推动刀片切断绳子以释放救生圈。

2.2 远程释放系统应用于救生筏

《SOLAS公约》第III部分第13.4.2条规定：每只救生筏或成组救生筏的存放，应设有满足《LSA规则》4.1.6规定的自由漂浮装置，以使救生筏能够自由漂浮。对于气胀式救生筏，当船舶遇难下沉时，每只救生筏应能自动充气并漂浮于水面。然而实际上不少船舶在设计救生筏布置时都疏忽了此项要求中关于漂浮于水面这个因素，存在着很大的隐患。最常见的情况就是受船体设计结构所限将救生筏安装位置布置在上下层甲板之间，气胀式救生筏刚好被上层甲板遮蔽，当船舶遇险沉没时，救生筏浸入水中自动释放后，极有可能被卡压在双层甲板之间的空间内，导致其无法成功漂浮于水面。此外，还有一种特殊情况，当船舶在海上遇难导致侧翻但又没有完全沉没的情况下，救生筏连同释放器可能会被卡压在船下又无法下沉至触发自动释放的水深而导致其最终永远无法释放，这将对乘客和船员的生命安全构成威胁。

若将远程释放系统应用于救生筏的释放装置中，在满足救生筏静水压力释放器人工手动和自动释放的基础上，能够实现远距离控制船上不同位置多个救生筏的快速释放，当船舶遇难沉入水面之前，即可在第一时间在驾驶台或释放总站按下释放按钮完成船舶甲板上或舷外所有救生筏的释放，有效规避因救生筏布置缺陷或船舶不沉没的情况下侧翻导致救生筏被卡压或释放失败的情况，将船员的工作量和风险将至更低，最大限度保障全体乘员的生命安全。

3.静水压力释放器远程控制系统的优势

3.1 安全可靠性

传统的救生筏释放装置的释放机制非常成熟具有较高的可靠性，但仍旧存在一定的局限性。对于人工手动释放的情况，需要专业人员操作或指导，普通乘客无法独立完成；而对于自动释放的情形，沉船下沉需要一定的时间和深度才能触发静水压力释放器，这个过程可能会浪费宝贵的自救与救援时间，也有可能因为布置缺陷或侧翻极端情况导致救生筏连同释放器被卡在船下而永远不会被释放。对救生筏释放装置加装远程释放系统能够在驾驶台或其他固定的遥控释放台远程释放安装在船体各个位置的救生筏，更迅速更安全可靠也为在船舶遇险时救生筏能成功释放加多了一层保险。

3.2 功能自动化

电控式远程控制系统除了可以实现在控制台一键释放的功能，也可在控制单元输入端加装相关传感器，当满足某种特定条件时即可自动触发远程释放系统的运作。根据实际所遇到的缺陷或需求，设计不同的功能输入，能够使释放过程变得更具针对性和功能性。以船舶遇难时侧翻不沉没的情况为例，可以在远程控制系统上设计一个横侧倾角检测装置传感器，对其设置特定的参数，当船舶横向将要侧翻时即可触发传感器输入信号到控制单元，激活远程释放系统，从而能够以最快的速度完成释放器单元的释放，使得救生筏在船舶侧翻之前成功漂浮于水面。

3.3 经济性

机械式气控远程释放系统造价成本较低，结构更为简单，通常单个控制单元只能对应控制一个释放器单元，更适用于装有少量救生筏的小型船舶使用。电控式远程释放系统单个控制单元可实现控制多个释放器单元的释放，因此更适合应用于装有大数量救生筏的大型船舶。在大型船舶上安装电控式远程释放系统，在布置救生筏安装位置时可将更多的救生筏安装在舷外的支架上，这样不仅可以给甲板表面腾出更多的空间供摆放行李货物或船员另作它用以提高盈利空间，还可以降低这种救生筏布置方案下船员需要爬到舷外手动释放多个救生筏所带来的安全风险。远程释放系统整体结构简单易于操作且维护成本较低，配合工程塑料制成释放器使用，长远来看可以最大限度的减少人员和培训的成本。

4.结语

本文简要介绍珠江水域新造船上普遍使用在救生圈释放装置中的远程释放系统，若将其配合工程塑料制成的电控式释放器广泛应用于船舶救生筏释放装置之中，将能明显提高我国船舶遇险时的成功释放救生筏的及时性和有效性。该系统设计简洁易于维护，使用成本较低，适合在船舶气胀式救生筏等救生设备中推广应用。