【建议收藏】有点长，一篇讲通固定式CO2所有知识和缺陷

第一部分 固定式高压 CO2 灭火系统原理 

系统主要由气瓶组、压力释放阀、集合管、控制箱、报警系统和喷嘴等组成。释放方式大致可分控制系统操作和应急手动两种。控制系统释放：打开系统控制箱门，触发释放预警报提醒被保护处所人员撤离，打开驱动气瓶阀门，进而触发主阀控制阀、瓶头阀控制阀等阀门，释放CO2。应急手动释放：打开分配箱主阀门和通向灭火区域控制阀，手动开启启动气瓶和增压作用气瓶的瓶头阀阀门，进而触发气瓶组释放CO2。

固定式高压 CO2 灭火系统示意图

某轮固定式高压 CO2 灭火系统操作原理图

第二部分 常见检查要点

1、证书和文书的检查

钢瓶的相关报告：船上应备有有效期不超过2年的CO2钢瓶称重报告；

管路的相关报告：2年以内的管理空气畅通试验报告；每5年的气密试验；每10年瓶头阀至分配阀箱管段的液压试验报告。

依据：《海船法定营运检验技术规程2011》第9章9.2.5《免除证书》的检查（如有）。

2、灭火剂数量核算

CO2气瓶组提供的灭火剂量应按最大被保护处所的需求量来确定。由于1KG的CO2灭火剂其自由气体以0.56M3来计算，则CO2所需量：T=V×U÷0.56，式中:T-CO2所需量(KG)；V—最大保护处所容积(M3)；U—容积系数，货舱取0.30,机舱取0.40(2000总吨以下货船取0.35)，货泵舱取0.45。

由于目前广泛使用的是容积为68L的CO2气瓶，则每瓶CO2充装量为68x0.67=45.56(KG)；所需气瓶数为N=T/Q(瓶)

需要注意的是，如果被保护处所内设有压缩空气气瓶，则空气瓶内的自由空气量应计算在内：Va=PcxVc÷Pa，式中：Va-自由空气量(M3);Pc-空气瓶压力(MPa);Vc-空气瓶容积(M3);Pa-大气压力，取0.1MPa。

3、CO2气瓶

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。

修改情况：

常见缺陷：CO2或二氧化碳字样未涂成黄色，注意上述缺陷只适用于1999-04规则之间安放龙骨的船舶，04以后未做强制要求。

CO2  字样未漆成黄色

4、CO2管路检查

（1）输送灭火剂至保护处所的管子应设有控制阀，并清楚的标明管子通往的处所。

（2）瓶头阀的超压泄放管

04规则：瓶头阀应有安全膜片或其他经认可的安全装置，安全膜片应在压力达到 18.6±1Mpa 时 自行破裂。安全膜片破裂后，自瓶头阀释放的灭火剂应由管路引至室外开敞甲板的大 气中。如 CO2 钢瓶储存室具有良好的通风能力并能保证储存室温度不超过 45℃(如设有温度报警装置)，则可免设上述排气管。采用其他安全装置时，也应满足这一要求。

常见缺陷

延伸至室外开敞甲板的瓶头阀泄放管末端泄放哨笛锈蚀严重。泄放哨笛的保养工作容易被忽视，长期未拆检、保养，会出现锈蚀，另外需要注意的是刷油漆时避免将出气口堵住。

泄放哨笛锈蚀

瓶头阀与泄放管连接处断裂或脱落。像图中所示的铜管由于强度较差，对预紧力较为敏感。如果预紧力过大，在船舶营运中长期振动和晃动中，会导致两端接头处发生断裂；如果预紧力过小，则又容易松脱。相比起易断裂的铜管，满足设计压力的铠装软管基本不会出现上述情况，但是当泄放软管出现龟裂或达到10年时应进行换新。

 泄放管断裂

泄放管脱落

泄露收集管室内一处开口未封堵

瓶头阀泄露指示顶针弹出。

需注意的是，仅根据瓶头阀指示顶针弹出并不能直接认定气瓶已泄露，可能是储存室温度偏高导致膜腔内压力变化再加上安装时没有完全将泄露指针复位，从而导致顶针弹出。此时先将安全插销插上然后对邻近钢瓶敲击相同位置，通过声音判断是否发生泄漏，如果声音一样，那么有可能是该指针松动被震动出来，可以轻轻推回去。为了准确核实，可以对钢瓶进行称重或使用超声波液位探测器进行液位检测。

（3）总管上的压力表

集合总管上应装一个量程为0〜24.5MPa的压力表。

修改情况：2016修改通报（2016年11月12日后安放龙骨）将压力表的量程改为了1.5倍工作压力。

集合总管上的压力表

（4）在总管或分配阀箱上应装设压缩空气吹洗管接头。

检查管系的气密性：首先，关闭通往各被保护处所的分配阀。然后，打开集气管上的压缩空气吹洗阀，引入6〜7KG/cm2机舱控制空气后关闭吹洗阀。

如果通气后发现集合总管上压力表指示压力逐渐下降，或管系内有气流声，则可确定气瓶组总管至各被保护处所分配阀之间漏气，漏气严重部位可用耳朵和手感觉到，漏气不明显的部位可用肥皂水来查漏。

常见缺陷：压缩空气吹洗管接头截止阀开启，截止阀开启会导致CO2释放的的时候，CO2从压缩空气吹洗管接头泄露到CO2间，有可能造成释放人员的伤亡事故。

（5）管路压力释放阀检查

自99规则起都有以下条款“二氧化碳系统的管子及阀件，应经液压试验，分配阀箱及控制阀的液压试验压力至少为 11.8 MPa， 瓶头阀至分配阀箱的管段，其试验压力至少为11.8 MPa，自分配阀箱至喷头间的管段，其试验压力为 1.0 MPa”，“ 所有管路应在船上用压缩空气进行压力不小于 0.69 MPa 的气密试验”

推断该压力释放阀的开启压力值应大于二氧化碳系统释放时管路中的压力，该工作时的压力会小于0.69 MPa（0.69 MPa 是管路气密试验压力），小于11.8 MPa（11.8 MPa 是主管路的液压试验压力）。

自11规则起要求在瓶头阀与 CO2 施放阀之间的主管路上设置压力释放阀，描述如下“如阀门的布置导致在管路区段内形成封闭管段时，在这些封闭管段上应配置压力释放阀，该阀的出口应通向露天甲板”。

缺陷案例：检查固定 CO2 灭火系统主管路 , 瓶头阀与 CO2 施放阀之间的主管路上压力释放阀为低通高阻型（该阀在 0.05 MPa 以下压力时开启，在压力 0.15 MPa 以上压力时关闭），无法满足要求功效。

 缺陷案例

（6）单向阀

二氧化碳灭火系统有单元独立系统与组合分配系统制之分，其中组合分配系统是用一套灭火剂储存装置通过选择阀的选择分配，保护两个或两个以上的防护区。它的特点是每个防护区均设置自己的驱动气体瓶组和选择阀，而储存灭火剂的瓶组是共用的（按最大的灭火剂使用量计算）。

单向阀通过控制气动气路上驱动气体流动方向实现瓶组共用。当任意一个防护区发生火灾时，火灾报警灭火控制器会发出指令打开与此防护区相对应的驱动气体瓶组，释放驱动气体。单向阀（驱动气体管路）限制了驱动气体只能打开对应防护区的灭火剂瓶组。

假如机舱与分油机间共用了全部115瓶二氧化碳，分油机间灭火只需要8瓶，如果单向阀安装反向，在使用二氧化碳系统灭分油机间的火时，会把二氧化碳间所有灭火气体释放，造成极大的浪费，甚至可能导致超量二氧化碳灭火剂进入通往分油机间管路造成管路失温冻结，堵塞管路，致使火灾无法扑灭，造成人员伤亡；而要灭机舱的火，却无法把所有二氧化碳灭火气体释放，因而可能导致火灾无法被扑灭。

缺陷照片

5、释放控制装置

CO2灭火系统通常有手动、钢丝拉动和遥控释放等释放控制装置，不管采用何种方式，在CO2灭火剂存放处所应备有专用的瓶头阀手动开启手柄：

（1）手动释放。需要逐个启动CO2气瓶，适用于油漆间等小处所和需分次释放CO2灭火剂的货舱等大处所；

（2）钢丝拉动释放。每组气瓶不得超过12瓶，气瓶应水平等高的排列，每把闸刀应与操纵杆相同角度连接，钢丝转向滑轮应牢固活络，无卡阻现象；

（3）气动遥控释放。这一套装备通常安装在专门的释放箱内释放箱内。一般由高压启动气瓶（如设有检测压力表可通过打开压力表阀以直接读取指示压力）和延时释放装置组成；启动管系不应存在松动、凹陷、漏气现象。

释放控制箱检查要点修改情况：11规则以前未对释放控制箱进行要求，11规则要求两套控制装置（一套用来开启通往被保护处所的阀，一套用来释放钢瓶中的CO2）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，该盒子应置放在释放箱附近的明显位置处。

缺陷案例图片

缺陷案例释放控制箱内部结构的修改情况：

11规则以前未对释放控制箱的释放操作步骤进行要求；

11规则：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。应采取切实可行的措施以确保其按照此顺序操作； 

20规则：应设置两套独立的控制装置将将二氧化碳释放至被保护处所，并确保报警装置的启动。首先，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，然后另一套控制装置应用于将气体从所储存的容器中排出。上述控制装置应设计成能确保按照此顺序操作。

也就是说对于11规则以前的船舶可以不设置专门的释放控制箱，对于11规则至20规则之间的船舶，上述两套装置应该设置在释放控制箱内，但是对于两部释放操作顺序的保证可以采取切实可行的措施（常见的释放箱内贴操作说明、做好提示类的标记或者采取有效的机械结构保证按照固定步骤释放）。但是20规则以后的船舶的释放控制箱必须设计成有效的机械联锁结构来确保人员不会将上述两个释放步骤颠倒。

缺陷案例

6、货舱分级释放

16通报新增要求“对于集装箱和普通货物处所（主要拟载运多种独立系固或包装的货物），固定管系应可使至少三分之二的气体在 10 min 内注入该处所。

对于固体散货处所，固定管系应可使至少三分之二的气体在 20 min 内注入该处所。系统控制装置应布置为根据货舱的装载状况允许释放气体总量的三分之一、三分之二或全部”。

据此，2016年11月12日以后安放龙骨的船舶 , 货物处所的固定式高压 CO2 灭火系统控制装置应布置为根据货舱的装载状况允许释放气体总量的三分之一、三分之二或全部。

货舱分级释放系统

7、报警装置

声响警报应区别于火警等其他警报。它应在灭火剂施放前一段适当的时间发出警报。报警声响的时间长短应为撤离该处所所需时间，但不少于20S。如果货泵舱使用电动声光报警器，除非是认可的本质安全型的，否则它应该布置在泵舱的外面。

对于报警装置的修改主要有以下几点：（1）报警性质；（2）报警时长；（3）报警覆盖范围。

UNITOR 式和 SECMO 式安装插销

8、瓶头阀插销

灭火系统和设备应保持良好的工作状态并可随时立即使用 , 但这并不意味所有的瓶头阀保险销都需要拔除。因根据驱动方式不同，系统灭火剂钢瓶瓶头阀大致分两种。

UNITOR 式和 SECMO 式安装插销

“安全销”使用的主要目的是为防止误操作导致二氧化碳气瓶内气体意外释放。 

船上固定式二氧化碳灭火系统释放同时存在两套操作方式：

1、气动启动，该释放操作流程船员基本能够掌握。

2、手动启动，这也是船员最担心因误操作而意外释放，从而引起人员伤亡的释放方式。

目前基本所有瓶头阀安装好安全销，有两种情况：

1、插上安全销，不能气动启动，不能手动启动。阻却了“随时可用”的状态，不满足法规要求，不能安装插销。

2、插上安全销，可以气动启动，不能手动启动。需要时可以开启灭火系统，应该安装插销。

瓶头阀外形虽多种多样，但原理基本一致，通过了解瓶头阀工作原理，并结合是否保持灭火系统的良好且“随时可用”状态的法规要求，我们就能知道瓶头阀上的“安全销”是否需要拔除。下面我们来看几种比较常见的瓶头阀。

01【需拔掉安全销】：压块＋阀杆式瓶头阀（国内航行海船最常见的瓶头阀）。

该种瓶头阀通过压块压紧阀杆关闭出气口，当手动开启瓶头阀时，将手柄插入瓶头阀上插孔，向外扳动，解除压块对阀杆的压紧，从而使得瓶内CO2气体能顶起阀杆，通过出气口排出，达到释放目的。在气动开启瓶头阀时，启动气体驱动瓶头阀上的气动活塞，顶起压肩，原理与手动扳动一致，解除压块对阀杆的压紧状态，达到释放的目的。当瓶头阀插上安全销时，阀杆将无法弹起，手动开启和气动开启都无法进行，因此需要拔掉安全销。

02【需安装安全销】：阀盘＋弹簧式瓶头阀。

该种瓶头阀在正常封存状态下通过右侧压紧弹簧压住阀盘关闭出气口，当手动开启瓶头阀时，向外扳动驱动装置手柄，驱动装置内活塞顶杆推动瓶头阀左侧释放驱动杆，压缩右侧弹簧，将阀盘推向右侧，钢瓶内CO2气体通过出气口排出，达到释放目的。在气动开启瓶头阀时，启动气体直接将驱动装置内活塞顶杆推向瓶头阀左侧释放驱动杆，顶开阀盘瓶内CO2气体通过出气口排出。当瓶头阀驱动装置插上保险销时，锁定的是手柄机构，手动启动将无法进行，气动开启瓶头阀不受影响，不需拔掉安全销。

03【需安装安全销】：垂直破膜式瓶头阀

该种瓶头阀直接通过膜片关闭出气口，在手动开启瓶头阀时，将手柄下压，与手柄相连的顶杆推动带尖头的活塞下行，刺破膜片瓶内CO2气体可以通过出气口排出，达到释放目的。在气动开启瓶头阀时，启动气体进入内部腔室，通过气压推动带尖头的活塞下行刺破膜片。当瓶头阀插上保险销时，锁定的是手柄机构，手动启动将无法进行，气动开启瓶头阀不受影响，不需拔掉安全销。

04【需安装安全销】：水平破膜式瓶头阀

该瓶头阀内部是通过膜片＋阀盘＋弹簧形式封堵钢瓶，实际意义上的封堵靠阀盘实现关闭出气口，而非膜片。阀盘右端为锥形，CO2在正常封存状态下，阀盘右侧锥形面与左侧膜片腔处于一个平衡受压状态，在手动或气动刺破左侧膜片后，阀盘左侧腔室内的气体通过泄放孔泄出，打破了阀盘的左右平衡，于是阀盘右侧锥面在瓶内CO2气体力的作用下向左移动，开启钢瓶，CO2气体从右侧出气口排出，达到释放目的。当瓶头阀插上安全扣时，锁定的是手柄机构，手动启动将无法进行，气动开启瓶头阀不受影响，不需拔掉安全扣。

9、钢瓶存放处所

该处所应与被保护处所分开，并能随时安全到达，出入口的门应向外开启，通风充足。如果处所位于甲板下，应设有机械通风系统，通风系统的抽风口应远离出入口的门并延伸至离地面1M左右，该通风系统及出入口的门都能有效关闭使该处所达到气密。

该处所在与相邻处所舱壁和甲板的耐火完整性布置时应视为控制站。处所释放操作位置应有明显和永久性的操作说明，处所内应备有主照明和应急照明，驾驶室应有声控电话联系。

关于CO2间算不算封闭处所的问题，最近也在网上争议很多。

根据吴淞海事局针对某轮的PSC检查缺陷：

‍04118 The ship designates the CO2 room(under main deck) as an enclosed space on board. However, since 2023, the 3/O has been entering the CO₂ room weekly to conduct routine inspections without obtaining the required entry permit issued by the captain。

该船将（主甲板下的）二氧化碳室指定为船上的封闭空间。然而，自 2023 年起，三副每周都会在未获得船长签发的必要进入许可的情况下，进入二氧化碳室进行例行检查。‍

咋一看上去感觉PSC认定CO2间就是封闭场所。但其实“封闭场所”是船上自己决定的，写在LIST OF ENCLOSED SPACES里面的。在此前提下，检查你的permit是一点问题都没有的。

换句话说，如果列表里面没有CO2间，也就没有后续的检查。

10、钢瓶称重装置

按照船舶管理要求或船员日常检查发现问题等，都可能需要在船对灭火剂重量进行称重。因此，确认 CO2 气瓶称重测量装置和方式尤为重要。

在16通报以前对于称重设备的要求：应备有设施，以便船员能安全的检查容器内灭火剂数量。所以16通报以前的船舶大都会配备普通磅秤等设备用来称重，虽然上述设备基本无法为钢瓶称重，但鉴于规则未对称重设备进行进一步详细明确，所以不建议将其视作缺陷。

16通报要求：应备有设施，以便船员能安全地检查容器内的灭火剂数量。应不必为此目的而将容器从其固定位置完全移开。对于CO2 系统应在每排瓶子上设有悬挂称重装置的横杠或其他装置。对于其他灭火剂类型，可使用适当的液面指示器。16通报以后对于相关设备进行了详细要求，如仅配备普通的地磅秤可以视为缺陷，如下图所示：

钢瓶称重装置      

常见缺陷：船舶无CO2钢瓶称重设备（适用16修改通报以前的船舶）；CO2钢瓶上未设置悬挂称重装置（适用16修改通报以后的船舶） 。

来源：南京海事