基于機海損案例和規范的船舶風油切斷研究

譚安全，涂佳琪

（1.中國船級社 重慶分社，重慶 401121；2.重慶大學，重慶 401121）

基于機海損案例和規范的船舶風油切斷研究

譚安全1，涂佳琪2

（1.中國船級社 重慶分社，重慶 401121；2.重慶大學，重慶 401121）

文章介紹了某輪機海損事故的原因，研究了FSS規則、SOLAS公約及相關規范對船舶固定式滅火系統釋放與船舶風油切斷的要求，梳理了實船風油切斷的控制中可能存在的安全隱患，結合DNV GL的要求和船東、船廠的意見，對船舶風油切斷的控制方式提出了相關建議，希望有助于船舶設計更趨合理。

風機；油泵；報警；應急切斷；固定式CO2滅火系統

0 引言

2015年9月，某輪機艙固定CO2滅火系統誤報警，導致主機的燃油、滑油泵被自動切斷，主機在沒有滑油的情況下運行，最后導致曲軸損壞，NO.5和NO.8缸活塞、連桿、氣缸，NO.1、NO.2和NO.7缸活塞，主機增壓器葉輪等損壞。分析原因為：在滑油低壓時主機應自動停車，但主機仍然繼續運行導致了機損。經檢查發現，滑油低壓主機停車的控制空氣管路斷裂，但未被發現和修復，導致主機在無滑油狀態繼續運行，造成機損事故。針對此機海損，作者從公約、規則、規范角度進一步對固定式CO2系統施放報警、機器處所風油切斷方面進行分析，并與國外船級社的要求進行比較，希望有助于船舶“風油遙切”控制方面的理解，減少因火災報警自動切斷風機油泵導致的機海損事故。

1 FSS規則相關要求

1.1 FSS規則的相關要求摘錄

1）第5章中2.1.3.2（經MSC.339（91）決議修訂）[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 對任何滾裝處所、裝有整體式冷藏集裝箱的集裝箱貨艙、由門或艙口進出的處所和通常有人員工作或進出的其他處所，應設有釋放滅火劑的聽覺和視覺自動報警裝置。聽覺報警應位于在所有機器工作的狀態下在整個被保護處所內都能聽見的位置，且應通過調節聲壓或聲調使該報警與其他聽覺報警區分開來。預釋放報警應自動啟動，如通過打開釋放艙室的門啟動。報警所需的時間長短應為撤離該處所所需的時間，但是無論如何在滅火劑被釋放前應不少于20 s。普通貨物處所及僅配有局部釋放裝置的小型處所（如壓縮機房、油漆間等）不必配備這種報警。”

2）第5章中2.2.2（經 MSC.339（91）決議修訂）

“2.2.2 控制裝置。保護滾裝處所、裝有集成式冷藏箱的集裝箱貨艙、由門或艙口進出的處所和通常有人員工作或進出的其他處所的二氧化碳系統應滿足下列要求：（1）應設置兩套獨立的控制裝置，以將二氧化碳釋放至被保護處所，并確保報警裝置的啟動。一套控制裝置應用于開啟安裝在將氣體輸送至被保護處所的管路上的閥門，另一套控制裝置應用于將氣體從所儲存的容器中排出。應采取積極的措施以確保其按照此順序操作；（2）兩套控制裝置應布置在一個釋放箱內，在該箱的特定部位應設醒目標記。如果裝有控制裝置的釋放箱上加鎖，用于開啟箱子的鑰匙應置于設有玻璃面板的盒子里，該盒子應放置在釋放箱附近的明顯位置處。”

1.2 對FSS規則相關要求的分析

FSS規則第5章的第2.1.3.2條（可以理解為單一控制觸發報警即可）和第2.2.2.1條（可以理解為分別需要兩個控制動作并觸發釋放報警）之間存在相互矛盾的地方，所以，IACS UI SC 252（MSC.1/Circ.1456）對其做出解釋如下：

1）預報警：兩套獨立的控制裝置在操作前就可以觸發預報警，即，如FSS規則第5章第2.1.3.2 條所提及的（打開釋放箱的門通過微開關來觸發預報警）；

2）釋放報警：對于FSS規則第5章第2.2.2條所提及的，將二氧化碳釋放至被保護處所的兩套獨立的控制裝置（即，一套用于開啟安裝在將氣體輸送至被保護處所的管路上的閥門，另一套用于將氣體從所儲存的容器中排出），可以獨立于觸發釋放報警的控制，并且觸發釋放報警只需要單個控制動作就已足夠。

可見，不論是CO2釋放前預報警，還是釋放期間報警，規則中都沒有要求報警的同時自動切斷機艙風機和油泵。

2 SOLAS相關要求和分析

SOLAS第II-2章的相關要求摘錄如下：

“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.”

應設有停止通風機的控制裝置。對服務于機器處所的動力通風應設有能從兩個位置集中控制的裝置，其中之一應位于這種處所的外面。機器處所內的動力通風停止裝置，應同其他處所內的通風停止裝置完全分開。

“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.”

應設有停止強力鼓風機和抽風機、燃油駁運泵、燃油裝置所用的泵、潤滑油供應泵、熱油循泵和油分離器（凈油器）的控制裝置。但是，本條 2.2.4和2.2.5的規定不適用于油水分離器。

“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.”

本條2.2.1至2.2.3和第4.2.2.3.4條要求的控制裝置應位于各有關處所的外部，從而不會在所服務的處所失火時被切斷。

關于機器處所的風機和油泵切斷并未要求同CO2滅火系統釋放形成自動聯動。

3 《鋼質海船入級規范(2015)》的相關要求和分析

《鋼質海船入級規范(2015)》第四篇第2章第6節的相關要求摘錄如下：

“2.6.6.2 機器處所風機和油泵的切斷[3]。1）服務于機器處所的動力通風的停止應集中在兩個位于服務處所外部的位置上進行，其中之一應位于鄰近于這種處所的并易于到達之處，且應在其所服務的處所失火時不易被隔斷。機器處所動力通風的停止設備應與其他處所的通風停止設備完全分開；2）應設有停止強力送風和抽風機、燃油駁運泵、燃油裝置用泵、潤滑油供應泵、熱油循環泵和油分離器（凈油器）的控制設備。除油分離器外，該控制設備應位于各有關處所的外部，從而不會在其所服務的處所失火時被隔斷。”

根據條款可知，機艙處所風機和油泵（上述泵）應急切斷按鈕位于機器處所以外，其布置具有防止偶然觸動的保護措施，但并未要求同CO2滅火系統釋放形成自動聯動。

4 綜合分析

綜合FSS規則、SOLAS公約及相應規范的要求，可知：

1）CO2釋放前報警并未與自動切斷機器處所風機和油泵系統進行聯動，即，如FSS規則第5章第2.1.3.2條所提及的報警（打開釋放箱的門通過微開關來觸發預報警）并未明確要求自動切斷機器處所風機和相應油泵；

2）機艙處所風機和油泵（上述泵）應急切斷按鈕應位于機器處所以外，其布置具有防止偶然觸動的保護措施，防止機器處所失火時不易被隔斷。滿足實現上述功能，可在機器處所外設置手動遙控關閉風機和油泵的按鈕，還可以設置帶鋼絲繩的快關閥，通過手動切斷。

另外，DNV GL關于CO2釋放切斷風機油泵的問題也有明確要求。在 DNV GL規范“2013 Chapter3，Section 9，C5.4，1 An automatically trip of emergency shutdown facilities by the C02-alarm is not permitted”中，CO2釋放不允許和風機油泵切斷有聯動，手動切斷風機油泵是允許的。在“Machinery Installations (I-1-2)，Section 12，B10.1”中也有對該問題的說明：“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.”為了在CO2釋放前切斷機艙風機和油泵，在CO2間設置相應的應急切斷按鈕[4]。

SOLAS公約第II-2章第10條“4.2固定式氣體滅火系統的關閉裝置要求”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.”如使用固定式氣體滅火系統，可以讓空氣進入或允許氣體排出的被保護處所的開口應能從該處所外部予以關閉。因此釋放CO2固定式滅火氣體時，需要關閉機器處所的通風開口和風機，但并未規定風機切斷必須和 CO2氣體釋放自動連鎖，也可通過其他風切按鈕關閉。

如果CO2氣體釋放預報警就自動進行機器處所風油切斷，可能會出現以下情況：

1）機艙固定CO2滅火系統誤報警，就如本案例開始所講的機海損事故，導致主機的燃油、滑油泵被自動切斷，主機在沒有滑油的情況下運行，最后導致曲軸損壞，NO.5和NO.8缸活塞、連桿、氣缸，NO.1、NO.2和NO.7缸活塞，主機增壓器葉輪等損壞。

2）如果船舶正在進行避讓，此時機艙火災報警（誤報警、在可控制范圍內的火災等多種情況），如果采取風油自動切斷，可能導致撞船事故甚至沉船。

因此，從船舶安全角度考慮，必須根據船舶航行狀態、火災情況來選擇合理的手動切斷風油方式。具體方式有：

1）風油都不切斷（誤報警）；

2）只切斷風機（火災可控、船舶避讓狀態）；

3）風油都切斷。

據該機海損所述“2015年9月，某輪機艙固定CO2滅火系統誤報警，導致主機的燃油、滑油泵被自動切斷”。如果實船按如下方案設計便不會導致事故的發生：

打開釋放箱的門通過微開關來觸發預報警，在控制箱旁邊布置兩個按鈕來切斷風機和油泵。這樣就可以避免船舶誤報警自動切斷風油系統。

同時查閱近幾年的防火控制圖和實船發現，很多船舶風油切斷只有一個按鈕，即按下此按鈕，風機和油泵便一起切斷，建議設計為風機切斷、油泵切斷兩個按鈕，以便根據船舶實際情況，做出合理的操作。

5 結論

根據對該機海損的分析，從公約、規則、規范角度進一步對CO2系統施放報警、機器處所風油切斷方面進行梳理，并與國外船級社的要求進行比較，結合船東、船廠的相關意見，作者給出如下建議：

1）自動切斷風機，不切斷油泵。固定式 CO2滅火系統報警的同時自動切斷風機，不切斷油泵。此種設計不會因系統誤報警或船舶緊急避讓時自動切斷主機燃油、滑油泵。

2）手動切斷風油系統。報警與風油切斷分離，打開釋放箱的門通過微開關來觸發預報警，在控制箱旁邊布置兩個按鈕來切斷風機和油泵。

3）風機切斷和油泵切斷分別布置，不要統一為一個手動按鈕，要各自分開，并相鄰布置，同時便于操作。

4）關于固定式 CO2滅火系統釋放報警與機器處所風油切斷的聯動與否在FSS規則、SOLAS公約及國內規范均無明確說明，但國外船級社如DNV GL卻有明確要求：CO2釋放不允許和風機油泵切斷有聯動，手動切斷風機油泵是允許的。建議相關規范科研機構對海船和內河船舶規范進行補充完善，便于船舶設計更合理。

[1]IMO.國際消防安全系統規則(FSS Code)[S].2006.

[2]IMO.國際海上人命安全公約(SOLAS)[S].2014.

[3]中國船級社.鋼質海船人級規范[S].2015.

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

[5]王蓉, 蔣曉亮.船舶風機和油泵應急切斷控制系統分析[J].船舶設計通訊, 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

譚安全（1986—），男，工程師，碩士研究生，研究方向：船舶建造檢驗和結構強度分析。