船用固定式CO2灭火系统隐患需重视

作为国际上广泛应用的船载消防设备，船用固定CO2灭火系统通常可作为船舶机器处所、装货处所、液货泵舱、油漆间等处所发生火灾后的最后灭火措施，保持该系统处于随时可用的良好状态，对保障人命财产、船舶安全具有非常重要的意义。笔者长期工作在一线，时常发现二氧化碳灭火系统的维护存在不到位的现象，特将船用固定CO2灭火系统工作原理、日常维护及检验要点进行总结供业界参考。

● 船用固定CO2灭火系统工作原理

典型的船用高压固定CO2灭火系统主要由CO2储存气瓶、瓶头阀、集合管、遥控释放站、施放阀、分配管系和喷嘴、释放报警控制装置、声光报警器、增压阀(释放器)等主要部分构成。此外，CO2系统还有压力表、止回阀、延时装置、吹洗接头、瓶头阀安全膜片或其他型式的安全装置和至开敞甲板的泄放管等其他设备以满足法规对该系统的其他要求。

固定二氧化碳灭火系统主要构成一般集中设在专用的CO2控制室内，通常将CO2钢瓶分成若干组，各组分别设有释放装置，根据被保护处所所需灭火气体的容积不同，在规定时间内释放所需数量的CO2。

CO2储存钢瓶上的瓶头阀是CO2灭火系统中的一个重要部件，按结构可分以下两种类型：

1、刺破式瓶头阀：如图1所示，其通过闸刀垂直或水平移动刺破瓶头阀的工作膜片而释放气体，阀上的安全销是防止手动误开启瓶头阀意外释放CO2而设置的，该安全销不影响遥控释放，相反拔除该安全销可能导致气瓶意外泄漏，因此这一类瓶头阀上的安全销正常在位状态下不应拔除。只有当进行手动应急释放时才需拔下安全销，以按下拉杆驱动刀头刺破工作膜片使CO2释放出去。

2、杠杆式瓶头阀：如图2所示，其通过放开压杆保险装置，利用灭火剂自身压力推开压杆而释放气体，阀上的安全销是为了防止CO2钢瓶在运输、安装、充装、称重、检修、检查和检验过程中意外释放CO2而设置的，这类瓶头阀上的安全销不拔除将会影响遥控释放，因此在安装、检修完毕后，这类安全销为实现能自动打开瓶头阀在正常在位状态下必须拔除。由此看出，将此类安全销称为安装锁更为合理些。

a)水平刺破式瓶头阀      b)垂直刺破式瓶头阀

图1 刺破式瓶头阀

a)手动杠杆式瓶头阀      b)气动杠杆式瓶头阀

图2 杠杆式瓶头阀

CO2气瓶的瓶头阀应有安全膜片或其他形式的安全装置，安全膜片应在压力达到一定压力值时能自行破裂，其他型式的安全装置应能实现达到同样压力时将瓶内灭火剂释放出来。当安全膜片破裂后，自瓶头阀释放出的灭火剂应有排气管引至开敞甲板的大气中(当CO2间设有专用可每小时换气6次的专用动力通风系统，并能保证CO2间温度不超过45℃且设有温度报警装置，可免除设置该排气管)。泄放管是为了预防气瓶内CO2气体因安全膜片破裂意外泄放而设置通往室外的排泄管，末尾一般设有信号叫笛。此外，在CO2总管上也设有接至露天甲板的另一组泄放管路，用于排出CO2集合管内的气体，但两者有本质区别。

CO2系统报警施放装置通常是通过安装在二氧化碳间、遥控施放箱、拉索箱门分配阀上的行程开关的闭合来实现报警功能。公约要求应向滚装处所和经常有人员工作或出入的其他处所在释放灭火气体时应设有自动声光警报的装置，且应与其他报警区分开来。释放预报警应自动开启，如通过打开遥控施放箱门来启动预报警。灭火剂释放前须有一定延时，所需时间长短应为撤离该处所所需的时间，无论如何应不少于20s。实际设计通常采取延时装置来实现，一般有电延时和气瓶延时两种，如使用气瓶延时，应注意气瓶延时器经实效试验后就会失效，试验后应进行设置恢复。

正常情况下，CO2经加压后以气液形式储存于CO2钢瓶中，当被保护处所发生火灾时，操作人员利用遥控或手动方式打开管路阀门，经预报警及一定延时后打开CO2钢瓶的瓶头阀，CO2经钢瓶瓶头阀、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比重大于空气，故下沉覆盖燃烧表面以隔离空气(窒息)及冷却的方式达到灭火目的，此即为船用CO2灭火系统的工作原理。

释放CO2的方式一般可分为电动、气动遥控释放和应急手动释放三种方式。要注意，无论哪种方式均应先开启通往失火处所的管路阀，后开启CO2钢瓶的瓶头阀，否则可能导致意外事故发生。一般的船用CO2灭火系统的工作流程如图3所示。

图3 船用固定CO2灭火系统的一般工作流程

1、电动遥控释放：确认人员撤离并关闭风口和出入口，经船长授权后在灭火控制箱上按下灭火启动按钮，触发预释放报警信号同时触发风油应急切断。启动驱动气瓶打开释放阀，经特定延时时间后，系统自动启动驱动气瓶打开CO2气瓶瓶头阀释放气体实施灭火，同时发出声光报警信号。

2、气动遥控释放：经船长授权后，打开遥控释放箱，发出警报同时触发风油应急切断，确认人员撤离后关闭失火区域的所有通风及出入口。首先扳下“施放阀控制气瓶”手柄，使通往失火处所的施放阀打开，再扳下“CO2控制气瓶”手柄，经延时时间后，驱动气体开始打开相应CO2气瓶组瓶头阀，释放CO2气体实施灭火，同时发出声光报警信号。

3、应急手动释放：关闭风机、油泵、燃油柜出口阀等，确认人员撤离并关闭所有通风口及出入口，首先打开失火处所相应的施放阀和释放器(如有)，再手动开启相应CO2气瓶组的瓶头阀，释放CO2实施灭火。

对于一些大型船舶机舱容积较大，所需CO2气瓶数量可能达上百个，为了满足《消防安全系统规则》第2.2.1.6款有关“机器处所的固定管系应能使85%的气体在2min内注入该处所”的规定，一般设有增压阀装置。对这种系统在使用应急手动释放CO2气体时，操作人员只需手动打开若干CO2气瓶的瓶头阀，系统即可在增压阀的作用下，自动将集合管路内的CO2气体导入到驱动管路内，完成所需全部CO2气瓶组的施放。

上述三种方法均应先开启通往失火处所的管路阀，经约定延时时长后开启CO2钢瓶的瓶头阀，否则可能导致意外事故发生。为确保先开启通往失火处所的管路阀，后开启CO2钢瓶的瓶头阀的操作顺序，相关法规对释放操作顺序有采取积极措施的具体要求，对于不同时期建造的营运船，有其相应的要求：

(1)2010年7月1日以前建造的船舶，并不强制要求符合“必须采取积极的措施以确保其可按照此顺序操作”的要求。

(2)2010年7月1日以后建造的船舶，且在2012年7月1日以前签订建造合同的船舶，实船上CO2灭火系统控制装置，除满足2套控制装置设置在一个释放箱的要求外，可采用告示(如设置醒目警示标志、配备释放控制专职人员、编写相应安全操作手册包含释放控制指导性操作说明)来确保按此顺序释放。

(3)2012年7月1日及以后签订建造合同的船舶，实船上CO2灭火系统控制装置，必须采用硬件联锁(机械装置或电气装置实现)的方式以确保按此顺序释放，而不能通过任何操作性程序来确保达到正确的操作顺序。

●日常维护及检验要点

针对以上存在的安全隐患，船公司及船舶相关人员应高度重视对固定式CO2灭火系统的检查和保养工作。系统保持随时可用状态，重在日常的维护保养，应注重细节，将管理体系要求内容落到实处以消除安全隐患，日常维护要点有如下几个方面：

1、船公司和船舶管理

一方面，船公司应建立完善的安全管理体系，督促船舶严格按照体系要求，将对该灭火系统的检查和保养工作落实到位；根据灭火系统检验要求，选择经认可的检测单位，督促检测单位按要求进行检测和试验，并且消除存在的缺陷；同时对负责CO2灭火系统操作和维护的责任船员及替补人员进行培训，使其真正掌握操作要领，提高船员操作熟练程度，杜绝发生误操作。

另一方面，船舶应严格按照船公司安全管理体系的要求，完善船舶管理制度，各司其职，认真做好对该灭火系统的检查和保养工作；按要求进行消防演习，对该灭火系统进行模拟操作训练，熟练掌握操作程序；定期组织船员开展内部业务安全培训(要求船员不得擅自操作固定式CO2灭火系统)，熟悉固定式CO2灭火系统释放警报，同时与其他听觉报警区分开来，提高船上人员的安全应急能力，避免造成意外安全事故。

2、固定式CO2灭火系统控制站

控制站应有明显的红色标志，门上加锁，钥匙由专人保管，应急钥匙置于指定位置，且应有明显标志。控制站内清洁干燥，照明充足并应设有应急照明和船舶电话各分路阀、总阀、控制阀标牌清楚完好且开关标志明显；施放说明准确、简要；施放手柄与报警器联动有效；站内应设有称重用的原厂秤及称重用的吊架，备用的瓶头阀1只，备用各尺寸软管1根，备用各尺寸开口扳手一套。站内不得堆放与本站无关的杂物，出入通道保持通畅无阻。

3、CO2钢瓶

钢瓶应为无缝钢瓶，且每一钢瓶均应有合格证件，应固定牢靠无松动；钢瓶外观无锈、油漆完好；钢瓶水压试验在有效期内；定期对钢瓶逐个进行称重检查，若钢瓶净重减少达原重的10％时，则应予填充，若发现存在空瓶，应拆下试压并充灌。对释放过的储瓶、相关阀件进行一次水压强度试验和气密性试验，试验合格方可继续使用。

4、操控装置

CO2钢瓶的瓶头阀无松动、变形；瓶头阀铰刀无断折缺损。船舶正常营运期间，瓶头阀安全插销、CO2管线吹通阀等应按厂家说明书处于正确的位置；控制钢索成水平直线，无拼接，无锈蚀、毛刺，连接牢固；导向滑轮底座牢固，无松动，转动灵活(注意加油)；检查遥控释放站有无异常开启、启动气体储瓶的氮气压力是否正常，否则应联系专业维修人员查明原因排除故障并予重新充压。

5、管阀及管路

确认瓶头阀、管路选择阀及压力开关等部件应处于正常状态，如有动作过，或铅封无完好，应联系专业维修人员查明原因恢复其正常状态。总阀、分路阀、开关方向标志鲜明，阀开关活络；喷嘴应为黄铜制品，无变形、无堵塞、雾化片完好；管路无严重锈蚀、变形及裂纹，且定期做畅通试验，确认管路及喷嘴无堵塞，状况良好。确认集合管至分配阀箱之前的总管之间安装有最大量程为1.5倍工作压力的经校准的压力表，状况正常。此外，还应定期更换挠性软管，间隔期不超过10年。

6、控制系统

由专业人员定期对预释放报警系统、声光报警系统、电遥控释放系统、气动释放系统、系统控制面板进行效用试验，及时排查问题，确认系统正常可靠。对二氧化碳遥控施放装置进行检查，并作二氧化碳施放前的声光信号报警试验。

7、CO2管路畅通

船上专职人员应按照公约、法规要求提前联系好经认可的检测公司进行各项检测并留存检验报告。对CO2管路每2年做0.5MPa的空气畅通试验，每5年进行至少0.69Mpa畅通(气密性)试验，对瓶头阀至分配阀箱的管段每10年进行至少11.8MPa的液压试验，如二氧化碳管系兼作抽烟探火设备用，抽烟试验合格后可免除管路的畅通试验；对于低压CO2灭火系统的安全阀应每2年更换一次并作升压试验，其它管路安全阀每隔5年进行一次试验。

船用固定式CO2灭火系统为高压危险系统，既是船舶防火灭火的重要设备，也是船舶的一个重大安全隐患，船公司、船舶、船检和海事等相关方应高度重视该系统的安全状况，加强管理和检验监督，确保其安全可靠运行，保障船员和船舶的安全，尤其是船上作为该灭火系统的专职维护人员，应非常熟悉该系统的装置组成、工作原理、操作步骤及维护须知，注重日常维护保养和消防演习，熟练掌握各项应急操作的步骤。