船用固定CO2滅火裝置結構及使用注意事項

■葉小明

（交通運輸部東海救助局，上海 200090）

0 引言

2019年某日，“金海翔”貨輪在山東省威海市龍眼港維修期間，發生CO2泄漏事故，造成重大人員傷亡。1990年11月22日，上海船廠“青云嶺”輪機艙發生CO2外泄事故中毒，造成了人員傷亡事故。船舶固定CO2滅火系統作為國際上廣泛應用的船載消防設備，在火災緊急的情況下，可向機艙釋放CO2滅火，對挽救船舶人員生命、財產安全發揮了良好的作用，但一旦誤操作也容易導致人員傷亡的慘痛事故。

1 船用固定CO2滅火裝置組成及原理

以CDE—2型船用船舶固定式CO2滅火系統為例（見圖1），該系統由滅火劑儲存裝置、遙控釋放站、氣控釋放閥（選擇閥）、快開閥、信號反饋裝置、分配管系及噴嘴等組成。CO2滅火劑經加壓后以氣液形式儲存于CO2鋼瓶中，通過操縱瓶閥機構，CO2經鋼瓶閥件、管路、噴嘴噴射于被保護處所。釋放到被保護處所的CO2迅速氣化，既排除艙內空氣，又吸收部分熱量。由于CO2氣體比重大于空氣，故下沉覆蓋燃燒表面，隔離空氣使燃燒窒息以達到滅火目的。

圖1 CDE—2型船用船舶固定式CO2滅火系統

1.1 滅火器儲存裝置

儲存裝置由CO2鋼瓶、平頭控制閥、高壓軟管、單向閥、泄放閥、泄放管等組成。主要用于存貯CO2滅火劑。CO2氣瓶應為無縫鋼瓶，瓶體上應永久地標注容器重量、容積、液壓試驗壓力、試驗日期、出廠編號和檢驗印記；瓶體上應標以醒目顏色的“CO2”字樣。鋼瓶應按被保護處所進行分組，各組分別設有釋放裝置，當由人力直接開啟釋放裝置時，每組不應超過12 瓶。由于規范要求快速向A類機器處所或貨泵艙施放，則通往該處所的鋼瓶瓶頭閥上的保險銷應予以拆除。

1.2 遙控釋放站

本裝置主要由箱體、啟動空氣瓶、平頭控制閥、啟動器及管路等組成，用于遙控操縱釋放CO2對艙室進行滅火。

1.3 氣控釋放閥（選擇閥）

氣控釋放閥是一種氣動快開閥，其工作原理為：當控制氣體推動所屬氣缸活塞，帶動曲柄動作，使轉軸旋轉，即主閥處于可開啟狀態，在滅火劑本身壓力作用下主閥打開實現滅火劑釋放動作，應急時也可直接扳動釋放閥手柄，從而打開主閥。當發生人為誤操作CO2氣瓶的瓶頭閥而導致CO2誤放時，由于此閥處于關閉狀態，可確保CO2不會被誤放至被保護場所。

據“金海翔”輪事故調查組通報：修船期間，三副到CO2鋼瓶間抄寫CO2鋼瓶有關參數。三副在攀附CO2鋼瓶查看時，意外碰觸開啟一個鋼瓶的瓶頭閥，導致該瓶內CO2氣體進入管道系統。為防止管道內的CO2氣體進入機艙，三副向船載滅火系統檢修公司專業人員詢問處置辦法，試圖將管道內的CO2氣體泄放掉，但操作過程中又誤觸開啟了增壓閥，導致管道內壓力氣體頂開了通往機艙的釋放閥和其他CO2鋼瓶的瓶頭閥，致使大量CO2氣體釋放進入機航，報警器同步報警。由于船載滅火系統被意外啟動，沒有實現提前報警。當時，船舶維修人員正在機艙內正常作業，高濃度CO2造成人員中毒窒息，悲劇由此發生。所以，非發生火災的正常應急釋放，此閥應保持關閉狀態。

1.4 分配管和噴嘴

CO2分配管系是輸送CO2滅火劑的通道，噴嘴是噴灑CO2滅火劑的部件，是系統重要組成部分。設計規范要求通往貨艙的CO2管的內徑不得小于20 mm，通往噴嘴的支管內徑不得小于15 mm。通往機艙和貨泵艙的CO2管應有足夠的尺寸，噴嘴的噴孔流通面積總和至少不小于被保護處所總管的流通面積，以保證所需CO2滅火劑量的85%能在2 min內噴入被保護處所。

1.5 其他附件

系統還應包括壓力信號反饋裝置、報警裝置、各類閥件等。

2 操作方式

固定式CO2滅火裝置通常提供三種操作方式，操作人員應根據具體情況選擇任意一種。

2.1 電動滅火

在滅火控制箱上按下滅火啟動按鈕，系統發出釋放預報警信號，風油切斷。延時時間到后，系統自動打開通往失火艙室的釋放閥和對應的瓶頭閥，實施滅火操作，同時發出聲光報警信號。

2.2 氣動滅火

打開遙控釋放箱箱門，系統發出釋放預報警信號，風油切斷。手動打開釋放箱內控制氣瓶，延時時間到后，系統自動打開通往失火艙室的釋放閥和對應的瓶頭閥，實施滅火操作，同時發出聲光報警信號。

2.3 手動滅火

手動打開響應失火區域的釋放閥，系統發出釋放預報警信號，風油切斷。在手動打開響應的CO2瓶頭閥，實現滅火操作。

3 船舶實操及注意事項

3.1 船舶實操

船長及負責操作的現場責任船員包括替代人員應熟悉系統各設備的實際布置并熟練掌握操作程序。如機艙火災時采用CO2滅火系統進行滅火的過程如下：釋放CO2警報→確認所有人員撤出機艙 （未全部撤出時搜尋受困者）→停車→風油切斷→釋放CO2（一次性釋放所需劑量）→船長向公司和就近海事機構報告→監視機艙處所開口→監視火場溫度→準備消防水和滅火器→進入機艙查看火場情況 （按進入封閉艙室程序）→清理火場→報告及記錄。

3.2 實際操作注意事項

船舶固定式CO2滅火系統為高壓危險系統，因此在使用時需特別注意。相關注意事項如下：

1）船舶固定式CO2滅火系統的使用必須是在船舶發生火災的應急情況下進行，且必須由船長授權后方可操作。

2）操作人員應熟悉分配閥的位置和開關狀態以及各艙室配備的CO2氣瓶數量和位置，以防發生誤操作。操作時應嚴格按照操作規程進行，釋放前必須確保被保護處所內無人員。

3.）熟悉機艙火災和貨艙火災滅火方法的區別。機艙和貨泵艙滅火強調快速。規則要求應在2 min內將85%所需的CO2量噴入機艙或貨泵艙，所以CO2室內的引導氣瓶一般只對機艙和貨泵艙配備的CO2氣瓶組進行一次性快速施放，而不控制貨艙內配備的CO2氣瓶組；貨艙滅火強調持續。貨艙CO2滅火，由于一般不能迅速撲滅，但又要求長時間控制貨艙火情，要陸續不斷地噴入CO2滅火劑。要完全撲滅貨艙火災，往往需要幾個小時或更多時間，所以貨艙滅火一方面要緩慢施放CO2滅火劑控制火情，直到船舶抵達最近港口獲得港口方的支持，另一方面要繼續保持貨艙的密封狀態讓CO2長時間保留在艙內，所以不能在滅火時與機艙一樣一次性噴入大量CO2氣體，造成艙蓋泄露及后續無CO2補給。貨艙滅火時，須視情分批次打開CO2氣瓶進行有控制性的滅火操作。

4）確保艙室的有效封堵，防止氧氣進入。對冒煙的機艙門窗、孔洞以及貨艙蓋板縫隙可以采用先用石棉布填充再用封艙膠帶封閉，也可用電焊的方法對漏洞進行有效封堵。

5）替代人員的重要性。應變部署表以及體系文件的“應急須知”應該把消防演習時的總指揮以及現場指揮都指定責任人，防止火災發生時，熟悉的人員不能到達現場，從而耽誤滅火時機，甚至導致整個火災撲救行動的失敗。

6）探火要點。如果是機艙和貨泵艙火災，因為煙霧向上升原理，中下部煙霧少，溫度較上部分低，探火人員應該選擇艙室中下部（逃生通道或舵機房）進入。輔助人員應計算撤出時間，及時提醒探火人員。如果是貨艙火災，即使艙內火情已經被抑制住，仍建議不要開艙檢查，而是要把船舶駛往就近港口，在港方消防隊的協助下，對貨物采取疏滅結合戰術，開艙突擊卸貨，最終將火撲滅。

4 結語

船舶固定式CO2滅火系統作為規范和公約要求的船上消防的必要配備設施，其作用在船舶安全營運中不言而喻，但由于CO2的窒息性，維護使用時具有高危險性，所以作為船舶固定式CO2滅火系統的管理人員，應非常熟悉該系統的裝置組成及操作步驟，平時注重維護保養和加強訓練，熟練掌握各項應急操作的步驟，以防誤操作導致悲劇的再次發生。