船用固定CO2灭火装置结构及使用注意事项

■叶小明

（交通运输部东海救助局，上海 200090）

0 引言

2019年某日，“金海翔”货轮在山东省威海市龙眼港维修期间，发生CO2泄漏事故，造成重大人员伤亡。1990年11月22日，上海船厂“青云岭”轮机舱发生CO2外泄事故中毒，造成了人员伤亡事故。船舶固定CO2灭火系统作为国际上广泛应用的船载消防设备，在火灾紧急的情况下，可向机舱释放CO2灭火，对挽救船舶人员生命、财产安全发挥了良好的作用，但一旦误操作也容易导致人员伤亡的惨痛事故。

1 船用固定CO2灭火装置组成及原理

以CDE—2型船用船舶固定式CO2灭火系统为例（见图1），该系统由灭火剂储存装置、遥控释放站、气控释放阀（选择阀）、快开阀、信号反馈装置、分配管系及喷嘴等组成。CO2灭火剂经加压后以气液形式储存于CO2钢瓶中，通过操纵瓶阀机构，CO2经钢瓶阀件、管路、喷嘴喷射于被保护处所。释放到被保护处所的CO2迅速气化，既排除舱内空气，又吸收部分热量。由于CO2气体比重大于空气，故下沉覆盖燃烧表面，隔离空气使燃烧窒息以达到灭火目的。

图1 CDE—2型船用船舶固定式CO2灭火系统

1.1 灭火器储存装置

储存装置由CO2钢瓶、平头控制阀、高压软管、单向阀、泄放阀、泄放管等组成。主要用于存贮CO2灭火剂。CO2气瓶应为无缝钢瓶，瓶体上应永久地标注容器重量、容积、液压试验压力、试验日期、出厂编号和检验印记；瓶体上应标以醒目颜色的“CO2”字样。钢瓶应按被保护处所进行分组，各组分别设有释放装置，当由人力直接开启释放装置时，每组不应超过12 瓶。由于规范要求快速向A类机器处所或货泵舱施放，则通往该处所的钢瓶瓶头阀上的保险销应予以拆除。

1.2 遥控释放站

本装置主要由箱体、启动空气瓶、平头控制阀、启动器及管路等组成，用于遥控操纵释放CO2对舱室进行灭火。

1.3 气控释放阀（选择阀）

气控释放阀是一种气动快开阀，其工作原理为：当控制气体推动所属气缸活塞，带动曲柄动作，使转轴旋转，即主阀处于可开启状态，在灭火剂本身压力作用下主阀打开实现灭火剂释放动作，应急时也可直接扳动释放阀手柄，从而打开主阀。当发生人为误操作CO2气瓶的瓶头阀而导致CO2误放时，由于此阀处于关闭状态，可确保CO2不会被误放至被保护场所。

据“金海翔”轮事故调查组通报：修船期间，三副到CO2钢瓶间抄写CO2钢瓶有关参数。三副在攀附CO2钢瓶查看时，意外碰触开启一个钢瓶的瓶头阀，导致该瓶内CO2气体进入管道系统。为防止管道内的CO2气体进入机舱，三副向船载灭火系统检修公司专业人员询问处置办法，试图将管道内的CO2气体泄放掉，但操作过程中又误触开启了增压阀，导致管道内压力气体顶开了通往机舱的释放阀和其他CO2钢瓶的瓶头阀，致使大量CO2气体释放进入机航，报警器同步报警。由于船载灭火系统被意外启动，没有实现提前报警。当时，船舶维修人员正在机舱内正常作业，高浓度CO2造成人员中毒窒息，悲剧由此发生。所以，非发生火灾的正常应急释放，此阀应保持关闭状态。

1.4 分配管和喷嘴

CO2分配管系是输送CO2灭火剂的通道，喷嘴是喷洒CO2灭火剂的部件，是系统重要组成部分。设计规范要求通往货舱的CO2管的内径不得小于20 mm，通往喷嘴的支管内径不得小于15 mm。通往机舱和货泵舱的CO2管应有足够的尺寸，喷嘴的喷孔流通面积总和至少不小于被保护处所总管的流通面积，以保证所需CO2灭火剂量的85%能在2 min内喷入被保护处所。

1.5 其他附件

系统还应包括压力信号反馈装置、报警装置、各类阀件等。

2 操作方式

固定式CO2灭火装置通常提供三种操作方式，操作人员应根据具体情况选择任意一种。

2.1 电动灭火

在灭火控制箱上按下灭火启动按钮，系统发出释放预报警信号，风油切断。延时时间到后，系统自动打开通往失火舱室的释放阀和对应的瓶头阀，实施灭火操作，同时发出声光报警信号。

2.2 气动灭火

打开遥控释放箱箱门，系统发出释放预报警信号，风油切断。手动打开释放箱内控制气瓶，延时时间到后，系统自动打开通往失火舱室的释放阀和对应的瓶头阀，实施灭火操作，同时发出声光报警信号。

2.3 手动灭火

手动打开响应失火区域的释放阀，系统发出释放预报警信号，风油切断。在手动打开响应的CO2瓶头阀，实现灭火操作。

3 船舶实操及注意事项

3.1 船舶实操

船长及负责操作的现场责任船员包括替代人员应熟悉系统各设备的实际布置并熟练掌握操作程序。如机舱火灾时采用CO2灭火系统进行灭火的过程如下：释放CO2警报→确认所有人员撤出机舱 （未全部撤出时搜寻受困者）→停车→风油切断→释放CO2（一次性释放所需剂量）→船长向公司和就近海事机构报告→监视机舱处所开口→监视火场温度→准备消防水和灭火器→进入机舱查看火场情况 （按进入封闭舱室程序）→清理火场→报告及记录。

3.2 实际操作注意事项

船舶固定式CO2灭火系统为高压危险系统，因此在使用时需特别注意。相关注意事项如下：

1）船舶固定式CO2灭火系统的使用必须是在船舶发生火灾的应急情况下进行，且必须由船长授权后方可操作。

2）操作人员应熟悉分配阀的位置和开关状态以及各舱室配备的CO2气瓶数量和位置，以防发生误操作。操作时应严格按照操作规程进行，释放前必须确保被保护处所内无人员。

3.）熟悉机舱火灾和货舱火灾灭火方法的区别。机舱和货泵舱灭火强调快速。规则要求应在2 min内将85%所需的CO2量喷入机舱或货泵舱，所以CO2室内的引导气瓶一般只对机舱和货泵舱配备的CO2气瓶组进行一次性快速施放，而不控制货舱内配备的CO2气瓶组；货舱灭火强调持续。货舱CO2灭火，由于一般不能迅速扑灭，但又要求长时间控制货舱火情，要陆续不断地喷入CO2灭火剂。要完全扑灭货舱火灾，往往需要几个小时或更多时间，所以货舱灭火一方面要缓慢施放CO2灭火剂控制火情，直到船舶抵达最近港口获得港口方的支持，另一方面要继续保持货舱的密封状态让CO2长时间保留在舱内，所以不能在灭火时与机舱一样一次性喷入大量CO2气体，造成舱盖泄露及后续无CO2补给。货舱灭火时，须视情分批次打开CO2气瓶进行有控制性的灭火操作。

4）确保舱室的有效封堵，防止氧气进入。对冒烟的机舱门窗、孔洞以及货舱盖板缝隙可以采用先用石棉布填充再用封舱胶带封闭，也可用电焊的方法对漏洞进行有效封堵。

5）替代人员的重要性。应变部署表以及体系文件的“应急须知”应该把消防演习时的总指挥以及现场指挥都指定责任人，防止火灾发生时，熟悉的人员不能到达现场，从而耽误灭火时机，甚至导致整个火灾扑救行动的失败。

6）探火要点。如果是机舱和货泵舱火灾，因为烟雾向上升原理，中下部烟雾少，温度较上部分低，探火人员应该选择舱室中下部（逃生通道或舵机房）进入。辅助人员应计算撤出时间，及时提醒探火人员。如果是货舱火灾，即使舱内火情已经被抑制住，仍建议不要开舱检查，而是要把船舶驶往就近港口，在港方消防队的协助下，对货物采取疏灭结合战术，开舱突击卸货，最终将火扑灭。

4 结语

船舶固定式CO2灭火系统作为规范和公约要求的船上消防的必要配备设施，其作用在船舶安全营运中不言而喻，但由于CO2的窒息性，维护使用时具有高危险性，所以作为船舶固定式CO2灭火系统的管理人员，应非常熟悉该系统的装置组成及操作步骤，平时注重维护保养和加强训练，熟练掌握各项应急操作的步骤，以防误操作导致悲剧的再次发生。