A0302船用CO2固定系统

1、船舶船舶CO2CO2固定灭火系统固定灭火系统主讲：主讲：王炳辉王炳辉2013年年5月月1驾驶室货舱控制室货舱控制室船艏船艏船艉船艉烟囱或机舱棚船艏侧推装置船艏侧推装置主甲板A60级船员居处所 舱壁 A 60级货舱货舱机舱机舱图图1 典型船舶结构典型船舶结构1.2 船舶与火灾船舶与火灾3 据英国利物浦保险公司联合会的资料统计，每年船舶火灾占据英国利物浦保险公司联合会的资料统计，每年船舶火灾占海事事故的海事事故的26.9。我国是世界航运大国，火灾事故也频频发生。我国是世界航运大国，火灾事故也频频发生。2010年，我国港航系统的船舶火灾年，我国港航系统的船舶火灾30余起，余起，2009年年26起，其

2、中起，其中就包括就包括“盛鲁盛鲁”号和号和“大舜大舜”号因火灾而沉没。号因火灾而沉没。船船舶舶火火灾灾341.1 应用范围 二氧化碳灭火剂二氧化碳灭火剂是一种无色、无味、不导电的惰性气体，对绝大多数物质没有破坏作用，灭火后能很快散逸，不留痕迹，没有毒害。适用于各种可燃、易燃液体和那些受到水、泡沫、干粉灭火剂的沾污而容易损坏的固体物质的火灾。另外，由于其具有不导电性能，可用于扑救带电设备的火灾。在不同的条件下可以气、液、固体三种状态存在，同时是一种价格低廉、方便可得的灭火剂，它的密度约为空气的1.5倍。 高压二氧化碳灭火系统是现今气体灭火系统中发展历史最悠久、灭火技术最成熟的固定式气体灭火系统。

3、 451.2 灭火机理二氧化碳灭火作用主要是相对地减少空气中的氧气含量，使火焰熄其灭火机理主要是减少火灾区域的氧含量（15%以下），直至窒息灭火。同时又有隔热降温 的作用。是属于一种物理灭火行为。二氧化碳浓度在3%4%时会使人的呼吸加快，9%浓度时人在10分钟内可能失去知觉，20%浓度时人会在2030分钟后窒息。由于其对人有窒息作用，所以在气体系统喷放前必须疏散防护区内的人员。1.3 国际、国内船舶规范对灭火系统的要求国际、国内船舶规范对灭火系统的要求1.国内船舶规范国内船舶规范（1）国际海事组织（）国际海事组织（IMO）海上安全委员）海上安全委员会（会（MSC）海上人命安全公约海上人命安全公

4、约（SOLAS）规定：）规定：机器处所、货泵舱、油漆间应设置机器处所、货泵舱、油漆间应设置满足满足国际消防安全系统规则国际消防安全系统规则要求的固要求的固定式气体灭火系统。定式气体灭火系统。67（2）国际海事组织（）国际海事组织（IMO）国际消防）国际消防安全系统规则安全系统规则（FSS Code）：）：“500总吨及以上的船舶上，设有燃油锅炉或燃油装置的A类机器处所；设有内燃机的A类机器处所及用于载运油箱中备有自用燃料的机动车辆的密闭装货处所；1000总吨及以上客船的装货处所（除载运危险货物外）；2000总吨及以上货船的装货处所（除载运危险货物外）；油船货泵舱以及超过4m的油漆间和易燃液体物

5、料间等，一般均装设固定式CO2灭火系统。”8 各国船级社的各国船级社的钢质海船入社规范钢质海船入社规范、内河航行内河航行船舶入级规则船舶入级规则、海上移动平台入级与建造规范海上移动平台入级与建造规范中中明确规定：明确规定： 机舱、分油机间、货舱、电气控制室机舱、分油机间、货舱、电气控制室等处所必须强等处所必须强制加装制加装CO2灭火系统，散货船等货舱必须加装智能抽烟灭火系统，散货船等货舱必须加装智能抽烟探测系统，用以保护上述处所的消防安全。探测系统，用以保护上述处所的消防安全。2.1 系统组系统组成成系统主要由系统主要由CO2气瓶、瓶气瓶、瓶头阀、集合管、头阀、集合管、遥控释放站、遥控释放站、

6、气控施放阀气控施放阀（区域选择（区域选择阀）、释放报阀）、释放报警控制装置、警控制装置、声光报警器和声光报警器和高压等主要部高压等主要部件组成，散货件组成，散货船要求加装烟船要求加装烟探测系统。探测系统。2. 系统介绍系统介绍9102. 系统介绍系统介绍2.1 二氧化碳钢瓶目前系统使用的钢瓶主要有两种：68L和40L气瓶总重(k g )瓶体长度L 1(m m )气瓶总长L (m m )公称容积(l)设计壁厚（mm）瓶体材料使用温度充装介质永久气体、高压液化气体气瓶外径(m m )11 二氧化碳灭火剂储存瓶是用来储存二氧化碳灭火剂的容器，它由储存钢瓶、安全阀、容器阀、手气启动器、虹吸管、保护帽等

7、组成。 工作原理：二氧化碳灭火剂以液态的形式储存在容器内。当发生火灾时，来自驱动瓶组的控制气体使手气启动器动作，容器阀开启，二氧化碳通过虹吸管从容器阀出口施放。 紧急情况时，可用手指拉下手气启动器上的保险扣，拍击手动按钮，即可使手气启动器动作，直接释放出二氧化碳气体，实施灭火。 保护帽保护容器阀避免在运输过程中的碰损。2. 系统介绍系统介绍122. 系统介绍系统介绍2.2 集流管132. 系统介绍系统介绍集流管142. 系统介绍系统介绍2.3 集合管15 在钢瓶的容器阀上设有安全阀，安全阀是用来保护容器的安全，当钢瓶内超压时，安全阀膜片爆破，二氧化碳从安全阀出口泄放，以保证钢瓶的安全。 二氧化

8、碳泄放时，气体从泄放管向船舷外喷放，喷放二氧化碳泄放时，气体从泄放管向船舷外喷放，喷放过程中，安装于泄放管末端的泄放报警笛会发出嘶叫过程中，安装于泄放管末端的泄放报警笛会发出嘶叫声报警，由于泄放管上的背压阀和压力信号发生器的声报警，由于泄放管上的背压阀和压力信号发生器的作用，电控箱和复示屏上会同时显示。作用，电控箱和复示屏上会同时显示。2. 系统介绍系统介绍162. 系统介绍系统介绍2.4 气控施放阀2.5 遥控释放站172. 系统介绍系统介绍 选择阀控制气体控制阀（组）是用来向分区选择阀分别施放控制气体的控制阀门组合，它与防护区的个数相匹配，在控制阀组上分别标识有各自控制的分区选择阀标识牌，

9、发生火情时打开遥控施放站的箱门后首先开启火情发生区的选择阀的控制阀，再开启驱动瓶的容器阀。只有在分区选择阀控制气体控制阀开启后，电控箱选择阀开启指示灯亮后，容器阀与选择阀控制气体隔断 阀开启前，才能开启容器阀控制气体控制阀。第一步开启气控施放阀启动气瓶第二步开启灭火剂瓶头阀启动气瓶N2N2182. 系统介绍系统介绍2.6 施放报警控制箱2.7 声光报警器19 打开电控箱的电源开关（主电和备电），当某一保护区发生火灾时，值班人员马上打开遥控施放站的门，电控箱的预警指示灯亮，并发出报警声；首先值班人员应打开该区施放阀的驱动瓶，该区施放阀被打开，同时联动该保护区的声光报警器和反馈给控制中心关闭风机、

10、风闸等信号（无源）；其次再打开施放气体的驱动瓶，电控箱上的放气指示灯亮，表示已进行灭火 Co2 气体泄漏时，电控箱的泄漏故障指示灯亮，同时发出报警声和反馈给控制中心一个泄漏故障信号（无源）。 AC220V供电系统有故障时，电控箱的失电故障指示灯亮，同时发出报警声和反馈给控制中心一个失电故障信号（无源）。2. 系统介绍系统介绍202.8 抽烟探测控制系统控制器抽风机三通选择阀2. 系统介绍系统介绍2. 系统介绍系统介绍系统灭火机理：系统灭火机理：（1）系统通过遥控释放装置，自动启动）系统通过遥控释放装置，自动启动瓶头阀和区域选择阀，发出声光报警信号。瓶头阀和区域选择阀，发出声光报警信号。（2）阀

11、门开启后，将一定量的气液两相）阀门开启后，将一定量的气液两相二氧化碳灭火剂喷射至舱室内，通过二氧化碳灭火剂喷射至舱室内，通过CO2吸吸热、降低氧浓度达到灭火的效果。热、降低氧浓度达到灭火的效果。212. 系统介绍系统介绍图图1 系统原理系统原理22N2N2第一步开启气控施放阀启动气瓶第二步开启灭火剂瓶头阀启动气瓶233 系统设计首先了解二氧化碳系统灭火方式：首先了解二氧化碳系统灭火方式： 全淹没方式和局部应用方式。 全淹没方式（全淹没方式（Total flooding extinguishing system Total flooding extinguishing system ） 在规定的

12、时间内，向防护区喷放设计规定用量的灭火剂，并使其均匀地充满整个防护区的灭火系统。 局部应用方式（局部应用方式（Local application extinguishing Local application extinguishing system)system) 由一个灭火剂供应源组成，它将灭火剂直接喷放到着火物体或着火区域。24机舱油漆间控制室货泵间货舱3.1二氧化碳系统保护的典型防护区：3 系统设计253.2 设计用量3 系统设计2.2.1 灭火剂的量2.2.1.1 除非另有规定，货物处所可用的二氧化碳量应足以放出体积至少等于该船最大的装货处所总容积30%的自由气体。2.2.1.2 机

13、器处所可用的二氧化碳量应足以放出体积至少等于下列两者中较大者的自由气体：.1 被保护的最大机器处所总容积的40%，该容积不包括机舱棚上部，该部分从舱棚的一个水平面起算，该水平面的面积等于或小于从舱顶到舱棚最低部分的中点处的舱棚水平截面面积的40%；或2 被保护的最大机器处所包括舱棚在内的总容积的35%；2.2.1.3 对小于2000 总吨的货船，若有两个或两个以上的机器处所未完全隔开，应被视为一个处所，上述2.2.1.2 段所述的两个百分数可分别减至35%和30%。2.2.1.4 就本段而言，二氧化碳自由气体的容积应以0.56m3/kg 计算。2.2.1.5 机器处所的固定管路系统应能在2 分

14、钟内将85%的气体注入该处所26机舱不包含烟囱 35% 机舱包含烟囱 40% (选两者中较大者)货舱 30%滚装处所(vehicles with fuel in tank) 45%油漆间 40%货泵舱 40%注：DNV：30% 0.54 m3/kg 35% 0.63 m3/kg 40% 0.71 m3/kg 45% 0.8 m3/kg 典型保护区选用浓度3 系统设计27)/(56. 0100)(332KgmmKgCO混合比被保护处所总容积）气体总量（3 系统设计全船CO2灭火剂的量根据被保护舱室的容积计算，按规定: 式中：V被保护舱室的容积m3 0.56m3/kg-CO2的自由气体体积相当于0

15、.56m3 一般货舱舱容取30%,机舱舱容取35%4O%，液货船的货油泵舱舱容取45%。 （2）N=Q/45kg（目前用的CO2瓶有68L，而瓶的充装率不应大于0.67kg/L，每瓶CO2充装量为68*0.67=45.56kg,实取45kg）3.3 计算公式284、施放程序 1、拉响、拉响二氧化碳释放二氧化碳释放警报警报 2 2、人员撤离火区、人员撤离火区 3、清点人数、清点人数 4 4、关闭火区门窗、关闭火区门窗 5 5、固定、固定COCO2 2施放施放 6 6、闷舱、闷舱4 4小时以上小时以上 7、二次探火、二次探火 295 讨论与作业 1、二氧化碳系统二氧化碳系统一次一次释放还是二次释放

16、？释放还是二次释放？ 2 2、二氧化碳瓶一次施放完毕所需的时间为多少？、二氧化碳瓶一次施放完毕所需的时间为多少？ 3 3、二氧化碳系统对设备有什么危害？二氧化碳系统对设备有什么危害？ 4、二氧化碳系统对人员有什么危害？二氧化碳系统对人员有什么危害？ 5 5 、二氧化碳系统释放成功率有多高？易出现什么故障？二氧化碳系统释放成功率有多高？易出现什么故障？306 案例1994年年6月月2日，日，“海达海达”轮油阀断裂引大火轮油阀断裂引大火 封闭机舱降火魔封闭机舱降火魔1994年年6月月2日，日，“海达海达”轮由宁波开往上海途中，因辅机燃油管应急截止阀断裂而造轮由宁波开往上海途中，因辅机燃油管应急截止

17、阀断裂而造成机舱火灾，致使成机舱火灾，致使“海达海达”轮机舱中层、辅机上层、集控室、主配电板、部分电缆及轮机舱中层、辅机上层、集控室、主配电板、部分电缆及各种管路等不同程度被烧损，各种管路等不同程度被烧损，C层客区钢板受热隆起。火灾直接经济损失折合人民币层客区钢板受热隆起。火灾直接经济损失折合人民币48万元。万元。一、船舶概况一、船舶概况 “海达海达”轮是轮是1963年英国建造的客货轮，年英国建造的客货轮，1986年从国外购进。总长年从国外购进。总长1465米，型宽米，型宽201米，型深米，型深91米，米，7989总吨，载货定额总吨，载货定额1，900吨，载客定额吨，载客定额190人。主机两台

18、，人。主机两台，功率功率12130千瓦，满载航速千瓦，满载航速15节。节。1989年始投入宁波一香港航线。年始投入宁波一香港航线。二、火灾及施救经过二、火灾及施救经过 1994年年6月月1日，该轮空载从宁波开往上海修理。日，该轮空载从宁波开往上海修理。2日日2时时55分，航行至长江口灯船南分，航行至长江口灯船南35海里处海里处(离吴淞口离吴淞口53海里，即海里，即3100，N，122226E)，机舱集控室烟雾报警屏，机舱集控室烟雾报警屏显示辅机部位火警。在集控室内的当值人员认为是误报警，即将警报器复位；随后，显示辅机部位火警。在集控室内的当值人员认为是误报警，即将警报器复位；随后，辅机、主机部

19、位又报警。此时，值班机匠走出集控室查看，发现左主机辅机、主机部位又报警。此时，值班机匠走出集控室查看，发现左主机1号缸前下方与号缸前下方与1号辅机排烟管处有烟火。号辅机排烟管处有烟火。2时时58分，当值二管轮向驾驶室发出机舱火警警报，并关闭分，当值二管轮向驾驶室发出机舱火警警报，并关闭两台主机。在场当值人员用手提式两台主机。在场当值人员用手提式1211、泡沫灭火器施救无效。与此同时，值班二副、泡沫灭火器施救无效。与此同时，值班二副见驾驶室火警报警器报，警，当即报告船长，并发出机舱火警警报和向船东及港监报见驾驶室火警报警器报，警，当即报告船长，并发出机舱火警警报和向船东及港监报警。警。3时时05

20、分机舱停电，浓烟滚滚，人员无法进入。船长下令机舱人员撤离，关闭前后分机舱停电，浓烟滚滚，人员无法进入。船长下令机舱人员撤离，关闭前后水密门和机舱所有门窗、风机、通风口等；令客运主任清除机舱周围客区地毯等可燃水密门和机舱所有门窗、风机、通风口等；令客运主任清除机舱周围客区地毯等可燃物。物。3时时22分，施放分，施放CO2灭火系统，第一组施放灭火系统，第一组施放9瓶瓶CO2灭火剂，机舱烟囱浓烟明显减灭火剂，机舱烟囱浓烟明显减弱。在施放第二组弱。在施放第二组CO2灭火剂时，因管子爆破，改用耐高压橡皮管临时接通代替。灭火剂时，因管子爆破，改用耐高压橡皮管临时接通代替。316 案例1994年年6月月2日

21、，日，“海达海达”轮油阀断裂引大火轮油阀断裂引大火 封闭机舱降火魔封闭机舱降火魔3时时25分，开启应急发电机和应急消防泵，用皮带水喷射烟囱栅窗和左分，开启应急发电机和应急消防泵，用皮带水喷射烟囱栅窗和左1号风机、风口号风机、风口以及以及C层客区走廊地板。船东接到该轮火灾报告后，随即组成指挥部，根据现场情况汇层客区走廊地板。船东接到该轮火灾报告后，随即组成指挥部，根据现场情况汇报发出指令，还派员赶赴现场指导施救，并指派航行在附近水域的一艘货轮停靠报发出指令，还派员赶赴现场指导施救，并指派航行在附近水域的一艘货轮停靠“海海达达”轮左舷。轮左舷。5时时52分，该货轮铺设三路水带射水施救，分，该货轮铺

22、设三路水带射水施救，“海达海达”轮船员爬上雷达桅杆轮船员爬上雷达桅杆执两支水枪对烟囱喷射，另一支水枪喷水冷却受热发红隆起的执两支水枪对烟囱喷射，另一支水枪喷水冷却受热发红隆起的C层客舱地板，部分服务层客舱地板，部分服务员在客区用锅、盆掏水浇机舱围壁进行冷却。员在客区用锅、盆掏水浇机舱围壁进行冷却。6时时11分，该货轮将分，该货轮将C02灭火系统管系与灭火系统管系与“海达海达”轮接通，约用轮接通，约用7个小时向个小时向“海达海达”轮机舱施放了轮机舱施放了CO2灭火剂计灭火剂计90瓶。瓶。12时时55分，分，上海上海“港消港消2号号”、“港消港消5号号”轮到达现场。上海轮到达现场。上海“港消港消2

23、号号”轮用轮用3条管路又向条管路又向“海海达达”轮机舱施放了轮机舱施放了CO2灭火剂灭火剂52瓶计瓶计1300公斤，公斤，15时火势得到控制。在施救过程中，时火势得到控制。在施救过程中，现场人员密切注视火灾情况，每隔半小时至现场人员密切注视火灾情况，每隔半小时至1小时，选择了临近机舱表面温度最高的天小时，选择了临近机舱表面温度最高的天窗、生活区过道等窗、生活区过道等3个部位，使用红外线测温仪，定时、定人、定位探测机舱温度。个部位，使用红外线测温仪，定时、定人、定位探测机舱温度。13小时后，机舱温度开始下降；小时后，机舱温度开始下降；36小时后，机舱温度降至常温。在小时后，机舱温度降至常温。在“

24、德意德意”轮拖带下，轮拖带下，该轮于该轮于6月月3日日4时时10分在吴淞口外分在吴淞口外2号临时锚地抛锚。号临时锚地抛锚。3日日15时，消防人员佩戴空气呼时，消防人员佩戴空气呼吸器进舱探火，确认机舱火被彻底扑灭。吸器进舱探火，确认机舱火被彻底扑灭。326 案例1994年年6月月2日，日，“海达海达”轮油阀断裂引大火轮油阀断裂引大火 封闭机舱降火魔封闭机舱降火魔三、起火原因三、起火原因 经现场勘查，经现场勘查，“海达海达”轮机舱火灾是由于轮机舱火灾是由于1号辅机低压燃油管上铸铜应急截止阀的阀体号辅机低压燃油管上铸铜应急截止阀的阀体断裂，燃油喷至正在运转中的辅机排烟管，遇高温引起燃烧所致。断裂，燃

25、油喷至正在运转中的辅机排烟管，遇高温引起燃烧所致。四、经验教训四、经验教训 “海达海达”轮火灾扑救共施放轮火灾扑救共施放CO2灭火剂灭火剂228瓶计瓶计7560公斤公斤，其中至少，其中至少151瓶放人机舱，瓶放人机舱，火灾施救成功，保住了船帆无人员伤亡，减少了经济损失。火灾施救成功，保住了船帆无人员伤亡，减少了经济损失。该轮火灾施救的成功，主要是船舶自救措施得当，其主要经验是：树立了船舶火灾必该轮火灾施救的成功，主要是船舶自救措施得当，其主要经验是：树立了船舶火灾必须立足自救的指导思想。及时向有关部门报告情况，坚决执行有关部门的指令，增强须立足自救的指导思想。及时向有关部门报告情况，坚决执行有关部门的指令，增强船员信心。运用了船员信心。运用了“封舱隔绝、外部冷却封舱隔绝、外部冷却”的战术，充分启用了船舶灭火系统和一切的战术，充分启用了船舶灭火系统和一切可用来灭火的设备、器材。在机舱封闭长达可用来灭火的设备、器材。在机