基于机海损案例和规范的船舶风油切断研究

谭安全，涂佳琪

（1.中国船级社 重庆分社，重庆 401121；2.重庆大学，重庆 401121）

基于机海损案例和规范的船舶风油切断研究

谭安全1，涂佳琪2

（1.中国船级社 重庆分社，重庆 401121；2.重庆大学，重庆 401121）

文章介绍了某轮机海损事故的原因，研究了FSS规则、SOLAS公约及相关规范对船舶固定式灭火系统释放与船舶风油切断的要求，梳理了实船风油切断的控制中可能存在的安全隐患，结合DNV GL的要求和船东、船厂的意见，对船舶风油切断的控制方式提出了相关建议，希望有助于船舶设计更趋合理。

风机；油泵；报警；应急切断；固定式CO2灭火系统

0 引言

2015年9月，某轮机舱固定CO2灭火系统误报警，导致主机的燃油、滑油泵被自动切断，主机在没有滑油的情况下运行，最后导致曲轴损坏，NO.5和NO.8缸活塞、连杆、气缸，NO.1、NO.2和NO.7缸活塞，主机增压器叶轮等损坏。分析原因为：在滑油低压时主机应自动停车，但主机仍然继续运行导致了机损。经检查发现，滑油低压主机停车的控制空气管路断裂，但未被发现和修复，导致主机在无滑油状态继续运行，造成机损事故。针对此机海损，作者从公约、规则、规范角度进一步对固定式CO2系统施放报警、机器处所风油切断方面进行分析，并与国外船级社的要求进行比较，希望有助于船舶“风油遥切”控制方面的理解，减少因火灾报警自动切断风机油泵导致的机海损事故。

1 FSS规则相关要求

1.1 FSS规则的相关要求摘录

1）第5章中2.1.3.2（经MSC.339（91）决议修订）[1]

“ 2.1.3.2 Means shall be provided for automatically giving audible and visual warning of therelease of fire-extinguishing medium into any ro-ro spaces, container holds equipped with integral reefer containers, spaces accessible by doors or hatches, and other spaces in which personnel normally work or to which they have access.The audible alarms shall be located so as to be audible throughout the protected space with all machinery operating, and the alarms should be distinguished from other audible alarms by adjustment of sound pressure or sound patterns.The pre-discharge alarm shall be automatically activated (e.g.by opening of the release cabinet door).The alarm shall operate for the length of time needed to evacuate the space, but in no case less than 20 s before the medium is released.Conventional cargo spaces and small spaces (such as compressor rooms, paint lockers, etc) with only a local release need not be provided with such an alarm.”

“2.1.3.2 对任何滚装处所、装有整体式冷藏集装箱的集装箱货舱、由门或舱口进出的处所和通常有人员工作或进出的其他处所，应设有释放灭火剂的听觉和视觉自动报警装置。听觉报警应位于在所有机器工作的状态下在整个被保护处所内都能听见的位置，且应通过调节声压或声调使该报警与其他听觉报警区分开来。预释放报警应自动启动，如通过打开释放舱室的门启动。报警所需的时间长短应为撤离该处所所需的时间，但是无论如何在灭火剂被释放前应不少于20 s。普通货物处所及仅配有局部释放装置的小型处所（如压缩机房、油漆间等）不必配备这种报警。”

2）第5章中2.2.2（经 MSC.339（91）决议修订）

“2.2.2 控制装置。保护滚装处所、装有集成式冷藏箱的集装箱货舱、由门或舱口进出的处所和通常有人员工作或进出的其他处所的二氧化碳系统应满足下列要求：（1）应设置两套独立的控制装置，以将二氧化碳释放至被保护处所，并确保报警装置的启动。一套控制装置应用于开启安装在将气体输送至被保护处所的管路上的阀门，另一套控制装置应用于将气体从所储存的容器中排出。应采取积极的措施以确保其按照此顺序操作；（2）两套控制装置应布置在一个释放箱内，在该箱的特定部位应设醒目标记。如果装有控制装置的释放箱上加锁，用于开启箱子的钥匙应置于设有玻璃面板的盒子里，该盒子应放置在释放箱附近的明显位置处。”

1.2 对FSS规则相关要求的分析

FSS规则第5章的第2.1.3.2条（可以理解为单一控制触发报警即可）和第2.2.2.1条（可以理解为分别需要两个控制动作并触发释放报警）之间存在相互矛盾的地方，所以，IACS UI SC 252（MSC.1/Circ.1456）对其做出解释如下：

1）预报警：两套独立的控制装置在操作前就可以触发预报警，即，如FSS规则第5章第2.1.3.2 条所提及的（打开释放箱的门通过微开关来触发预报警）；

2）释放报警：对于FSS规则第5章第2.2.2条所提及的，将二氧化碳释放至被保护处所的两套独立的控制装置（即，一套用于开启安装在将气体输送至被保护处所的管路上的阀门，另一套用于将气体从所储存的容器中排出），可以独立于触发释放报警的控制，并且触发释放报警只需要单个控制动作就已足够。

可见，不论是CO2释放前预报警，还是释放期间报警，规则中都没有要求报警的同时自动切断机舱风机和油泵。

2 SOLAS相关要求和分析

SOLAS第II-2章的相关要求摘录如下：

“Regulation 5 Fire growth potential[2]

2.2.2 Means of control shall be provided for stopping ventilating fans.Controls provided for the power ventilation serving machinery spaces shall be grouped so as to be operable from two positions, one of which shall be outside such spaces.The means provided for stopping the power ventilation of the machinery spaces shall be entirely separate from the means provided for stopping ventilation of other spaces.”

应设有停止通风机的控制装置。对服务于机器处所的动力通风应设有能从两个位置集中控制的装置，其中之一应位于这种处所的外面。机器处所内的动力通风停止装置，应同其他处所内的通风停止装置完全分开。

“2.2.3 Means of control shall be provided for stopping forced and induced draught fans, oil fuel transfer pumps, oil fuel unit pumps, lubricating oil service pumps, thermal oil circulating pumps and oil separators (purifiers).However, paragraphs.2.2.4 and 2.2.5 need not apply to oily water separators.”

应设有停止强力鼓风机和抽风机、燃油驳运泵、燃油装置所用的泵、润滑油供应泵、热油循泵和油分离器（净油器）的控制装置。但是，本条 2.2.4和2.2.5的规定不适用于油水分离器。

“2.2.4 The controls required in paragraphs 2.2.1 to 2.2.3 and in regulation 4.2.2.3.4 shall be located outside the space concerned so they will not be cut off in the event of fire in the space they serve.”

本条2.2.1至2.2.3和第4.2.2.3.4条要求的控制装置应位于各有关处所的外部，从而不会在所服务的处所失火时被切断。

关于机器处所的风机和油泵切断并未要求同CO2灭火系统释放形成自动联动。

3 《钢质海船入级规范(2015)》的相关要求和分析

《钢质海船入级规范(2015)》第四篇第2章第6节的相关要求摘录如下：

“2.6.6.2 机器处所风机和油泵的切断[3]。1）服务于机器处所的动力通风的停止应集中在两个位于服务处所外部的位置上进行，其中之一应位于邻近于这种处所的并易于到达之处，且应在其所服务的处所失火时不易被隔断。机器处所动力通风的停止设备应与其他处所的通风停止设备完全分开；2）应设有停止强力送风和抽风机、燃油驳运泵、燃油装置用泵、润滑油供应泵、热油循环泵和油分离器（净油器）的控制设备。除油分离器外，该控制设备应位于各有关处所的外部，从而不会在其所服务的处所失火时被隔断。”

根据条款可知，机舱处所风机和油泵（上述泵）应急切断按钮位于机器处所以外，其布置具有防止偶然触动的保护措施，但并未要求同CO2灭火系统释放形成自动联动。

4 综合分析

综合FSS规则、SOLAS公约及相应规范的要求，可知：

1）CO2释放前报警并未与自动切断机器处所风机和油泵系统进行联动，即，如FSS规则第5章第2.1.3.2条所提及的报警（打开释放箱的门通过微开关来触发预报警）并未明确要求自动切断机器处所风机和相应油泵；

2）机舱处所风机和油泵（上述泵）应急切断按钮应位于机器处所以外，其布置具有防止偶然触动的保护措施，防止机器处所失火时不易被隔断。满足实现上述功能，可在机器处所外设置手动遥控关闭风机和油泵的按钮，还可以设置带钢丝绳的快关阀，通过手动切断。

另外，DNV GL关于CO2释放切断风机油泵的问题也有明确要求。在 DNV GL规范“2013 Chapter3，Section 9，C5.4，1 An automatically trip of emergency shutdown facilities by the C02-alarm is not permitted”中，CO2释放不允许和风机油泵切断有联动，手动切断风机油泵是允许的。在“Machinery Installations (I-1-2)，Section 12，B10.1”中也有对该问题的说明：“When releasing the machinery space fire extinguishing system or opening the door of its release box for test purposes exclusively，an automatic shut off of machinery aggregates and auxiliary systems indicated in 9 and 10 is not permitted.”为了在CO2释放前切断机舱风机和油泵，在CO2间设置相应的应急切断按钮[4]。

SOLAS公约第II-2章第10条“4.2固定式气体灭火系统的关闭装置要求”中，“Where a fixed gas fire-extinguishing system is used, opening which admit air to, or allow gas to escape from, a protected space shall be capable of being dosed from outside the protected space.”如使用固定式气体灭火系统，可以让空气进入或允许气体排出的被保护处所的开口应能从该处所外部予以关闭。因此释放CO2固定式灭火气体时，需要关闭机器处所的通风开口和风机，但并未规定风机切断必须和 CO2气体释放自动连锁，也可通过其他风切按钮关闭。

如果CO2气体释放预报警就自动进行机器处所风油切断，可能会出现以下情况：

1）机舱固定CO2灭火系统误报警，就如本案例开始所讲的机海损事故，导致主机的燃油、滑油泵被自动切断，主机在没有滑油的情况下运行，最后导致曲轴损坏，NO.5和NO.8缸活塞、连杆、气缸，NO.1、NO.2和NO.7缸活塞，主机增压器叶轮等损坏。

2）如果船舶正在进行避让，此时机舱火灾报警（误报警、在可控制范围内的火灾等多种情况），如果采取风油自动切断，可能导致撞船事故甚至沉船。

因此，从船舶安全角度考虑，必须根据船舶航行状态、火灾情况来选择合理的手动切断风油方式。具体方式有：

1）风油都不切断（误报警）；

2）只切断风机（火灾可控、船舶避让状态）；

3）风油都切断。

据该机海损所述“2015年9月，某轮机舱固定CO2灭火系统误报警，导致主机的燃油、滑油泵被自动切断”。如果实船按如下方案设计便不会导致事故的发生：

打开释放箱的门通过微开关来触发预报警，在控制箱旁边布置两个按钮来切断风机和油泵。这样就可以避免船舶误报警自动切断风油系统。

同时查阅近几年的防火控制图和实船发现，很多船舶风油切断只有一个按钮，即按下此按钮，风机和油泵便一起切断，建议设计为风机切断、油泵切断两个按钮，以便根据船舶实际情况，做出合理的操作。

5 结论

根据对该机海损的分析，从公约、规则、规范角度进一步对CO2系统施放报警、机器处所风油切断方面进行梳理，并与国外船级社的要求进行比较，结合船东、船厂的相关意见，作者给出如下建议：

1）自动切断风机，不切断油泵。固定式 CO2灭火系统报警的同时自动切断风机，不切断油泵。此种设计不会因系统误报警或船舶紧急避让时自动切断主机燃油、滑油泵。

2）手动切断风油系统。报警与风油切断分离，打开释放箱的门通过微开关来触发预报警，在控制箱旁边布置两个按钮来切断风机和油泵。

3）风机切断和油泵切断分别布置，不要统一为一个手动按钮，要各自分开，并相邻布置，同时便于操作。

4）关于固定式 CO2灭火系统释放报警与机器处所风油切断的联动与否在FSS规则、SOLAS公约及国内规范均无明确说明，但国外船级社如DNV GL却有明确要求：CO2释放不允许和风机油泵切断有联动，手动切断风机油泵是允许的。建议相关规范科研机构对海船和内河船舶规范进行补充完善，便于船舶设计更合理。

[1]IMO.国际消防安全系统规则(FSS Code)[S].2006.

[2]IMO.国际海上人命安全公约(SOLAS)[S].2014.

[3]中国船级社.钢质海船人级规范[S].2015.

[4]DNV GL.Rules Classification and Construction[S].2013.

[5]王蓉, 蒋晓亮.船舶风机和油泵应急切断控制系统分析[J].船舶设计通讯, 2015(S1): 67-69.

Study of Stopping of Ship Ventilating Fans and Oil Pumps Based on Machine Average Case and Rules

TAN Anquan1, TU Jiaqi2
(1.China Classification Society, Chongqing Branch, Chongqing 401121, China; 2.Chongqing University, Chongqing 401121, China)

The paper introduces the cause of the machine average accident of a ship and studies the stopping requirements of ventilating fans and oil pumps of the ship fixed fire extinguishing system according to the FSS code, SOLAS convention and the relevant rules.It collects the security risks of the stopping control of ventilating fans and oil pumps on actual ship.Combining with the suggestions of DNV GL, the ship owner and the shipyard, some advices about the control method of the stopping of ship ventilating fans and oil pumps are proposed.Hope it helps to make the ship design more reasonable.

ventilating fans; oil pump; alarm; emergency stop; fixed CO2fire extinguishing system

U698.4

A

10.14141/j.31-1981.2017.04.002

谭安全（1986—），男，工程师，硕士研究生，研究方向：船舶建造检验和结构强度分析。