CO2系统的疑难问题，新入行的三副吃的很透...驾驶员和轮机员都值得读一读！

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船舶固定式二氧化碳灭火系统是船舶消防安全的重要保障，是三副工作的重点，更是涉及到全船安全的重中之重。近年来，大型二氧化碳误释放事故频发，给船舶和人员安全造成了巨大的损失。很多人对大型二氧化碳各设备操作束之高阁，敬而远之，但事故发生的主要原因就是对二氧化碳系统相关业务了解不深，掌握不熟。随着公约法规的不断更新完善和我司日新月异的造船速度，新造船舶的大型二氧化碳设备也在随之不断改进变化。了解新法规要求以及新型设备的操作成为三副工作中面临的问题。在对相关公约法规更新的认识和新船大型二氧化碳改进设备的学习中，我总结了一些疑难点问题以及新型设备的说明解析，在此与大家分享讨论。

[关键字]：固定式CO2；遥控释放；管路压力表；电磁阀式延时器

一，疑难点问题

1.遥控释放的开启顺序

当需要释放船舶大型二氧化碳时，首要的释放方式就是遥控释放，即通过开启遥控释放设备释放大型二氧化碳灭火。但在日常工作中发现其遥控释放的步骤存在一些争议：

我们船舶制定的操作规程中，释放要求原文为 ：

“确保所有人员已经撤离CO2 气体保护区域，手动切断保护区域的风机、燃油，并关闭所有门窗及进气口；随即拉下释放箱内的区域总阀和瓶头阀两个阀门手柄；开启引导瓶箱，逆时针旋转打开任一启动瓶（PILOT CYLINDER）。”

即先打开两施放阀，再打开驱动气瓶进行驱动。

但在二氧化碳设备钢牌上的操作规程则正好相反，如图：

设备钢牌内容为“手动（逆时针方向）旋转打开其中1个启动瓶瓶阀（如其中一个气瓶没有气体，关闭该启动瓶，打开另外一个启动瓶）；

遥控箱启动后打开相应区域的分配阀箱按操作说明启动二氧化碳灭火系统。”

即先开启驱动气瓶，再开启两施放阀。

这两种释放步骤在开启驱动气瓶和施放阀时出现了相反的情况，经了解，其他船舶也存有此类情况。那么这两种释放方式到底孰对孰错？就此我们作了探讨，有一种观点认为先开启驱动气瓶气体再开施放阀的过程中会存在风险，使驱动气体憋在与施放阀相连的管路中，可能会导致管路或其接口位置受压崩开，使驱动气体泄漏从而导致释放失败。因而不应先开启驱动气瓶。

对此观点我查找了管路承受标准压力及驱动气瓶压力的压力值，在CCS《钢制海船入级规范》第五分册第六篇第二章灭火系统第 2节查找到了相关规定：

2.2.2.9　二氧化碳灭火系统试验：

（ 3） 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11.8MPa，瓶头阀至分配阀箱的管段，其试验压力至少11.8MPa，自分配阀箱至喷头间的管段，其试验压力为 1.0MPa，上述液压试验可在车间内进行，液压试验完毕后，所有管路应在船上用压缩空气进行压力不小于 0.69MPa 的气密试验，试验时，各二氧化碳管排出口应密闭，以检查各接头的密性。
（ 4） 完工后，二氧化碳系统应进行气体压力不少于 2.47MPa 的功能试验，以检查二氧化碳施放机构动作是否正常。 

由以上规定可见，整套二氧化碳系统须承受不低于2.47MPa的气压功能试验。但设备钢牌上驱动气瓶气压一列无数据进行比较。后带此疑惑观点询问了厂家，厂家技术指导与现场工程师给出的答复是：

此类型设备出厂气瓶及管路执行标准压力均为5MPa，满足CCS《钢制海船入级规范》不低于2.47MPa要求，并且出厂前均做气压功能试验，满足其钢牌操作规程上的先开驱动气瓶再开启施放阀规定，不会导致管路受压崩开释放失败。我船操作规程撰写的先开释放阀再开启驱动气瓶的操作步骤原理上也可行，满足遥控释放要求。

因此，先开启驱动气瓶并不会导致管路受损影响释放，不论是先开启驱动气瓶还是先开启施放阀，两种开启顺序都可以使遥控释放正确进行。

2.风油切断联锁设备

风油切断设备是用于释放大型二氧化碳前切断通风和油泵的设备。在老船的二氧化碳间中，风油切断多联锁加装于释放阀控制箱门之上，即释放前打开控制箱门自动产生释放报警加风油切断。此种方法只要我们打开控制箱门，则自动进行风油切断，虽能确保紧急释放时避免遗漏风油切断步骤，但弊端是不利于我们开启控制箱门日常维保检查，并且出现过多起因船舶航行时震动导致控制箱门被震开产生风油误切断的情况发生，影响船舶运行。

近年来新造船舶的大型二氧化碳系统构造中，风油切断与开启控制箱门被区分开，即开启箱门不会导致进行风油切断，采取了独立的设备部件用于进行风油切断。这种方式解决了误操作和日常维保困难和误操作问题。

那么针对风油切断的切断方式是怎么规定的，两种方式孰对孰错？针对这个问题我查找了相关法规。在国际公约中未查找风油切断与控制箱门联锁的规定，后在CCS《钢制海船入级规范》2018年修改通报与《国内航行海船建造规范（2018年）》查到相关规定：

“2018年7月1日及以后建造的船舶，不应将CO2的释放与机舱的风油切断设置联锁，应按照建造规范与入级规范的要求执行。但在CO2注入机舱之前确实必须切断机舱的风油，可在CO2间或消防控制站设置风油切断按钮作为紧急切断的使用。对2018年7月1日之前已安装的施放前报警与风油切断联锁，应加大管理与培训，避免人为事故的发生。”

由此规定可见，2018年7月1日前建造的船舶是准许使用风油切断联锁设备的，在2018年7月1日及以后建造船舶按照规定不可采用风油切断与施放报警联锁。因此2018年7月1日及以后新造船舶都应是独立式风油切断设备。在船舶工作中我们也可留意，确保船舶下水时间与对应时段规定要求相符合。

3.主管路压力表及管路泄残装置

在二氧化碳间的主管路上都装有一个压力表及管路泄残装置，其作用是当瓶头阀释放气体但管路未开启或释放过程中钢瓶温度过高导致工作压力升高时来监测压力，并且在超过工作压力时进行泄残排气保护设备部件。

对于我船此类型的压力表配套的泄残装置工作原理以一直都是比较含糊不清；并且对此压力表最大量程的规定值也是一个存疑项。针对这两个问题，我对设备进行了拆解并查找了相关资料。

我船压力表及泄残装置图片如下：

①.管路泄残装置原理：

如图我对泄残装置进行了拆解：

经研究其内部无电子部件，结构为为压力膜片，当压力达到大型二氧化碳气瓶工作压力15MPa以上时，膜片会受力自动爆破然后通过泄残管路进行瓶头泄残。

②.压力表最大量程问题：

在CCS《钢制海船入级规范》第五分册第六篇第二章灭火系统第 2节规定：

固定式气体灭火系统 2.2.2.7（2） 集合管至分配阀箱的总管上应装有压力表，其最大量程应为 1.5 倍的工作压力 。

按照此规定来看，我船大型二氧化碳工作压力为15MPa,以工作压力的1.5倍来计算适用压力表最大量程应为22.5MPa。但我船压力表最大量程为25MPa，按照《钢制海船入级规范》要求不符合规定。针对这个问题我询问了设备厂家。技术人员给出的答复是：

因压力表标准规定原因，对各量程压力表档位也有规定，并无最大量程22.5MPa档位的压力表，与其值接近的档位只有15MPa,20MPa，25MPa等，针对此问题无法解答。

所以经查论，因压力表最大量程档位标准与《钢规》要求有争论，对此压力表最大量程问题暂时并没有合理解释。我询问了其他船舶压力表量程问题，其情况与本船相同，但在建造时也均通过了CCS的认证，在日常使用和各类检查上也未出现过相关的问题缺陷。

二，新型设备解析：

1.电磁阀式延时器

延时器是每个固定式二氧化碳灭火系统必配的设备之一，种类多种多样，作用是开启释放后对释放延时不少于20s后最终释放。据了解，国内船舶大多数使用压力破膜式延时器，其结构简单，适用范围广。我轮使用的为电磁阀式延时器，此类延时器使用数量较少。在此对各类延时器种类及原理进行比较并重点介绍说明电磁阀式延时器：

关于延时器常用的有三大种类型 ：压力破膜式延时器、压缩弹簧式延时器、电磁阀式延时器。首先压力破膜式延时器与压缩弹簧式延时器工作原理分别为：启动气瓶开启后,气体进入破膜式延时器气罐或弹簧式延时器内经不少于20s后延时器内部膜片被气体冲破后释放或压缩弹簧被气体顶开后释放，达到延时目的。

以上两种延时器延时原理均为机械运行延时，缺点为受启动气瓶压力变化或机械结构件的锈蚀影响，可能会导致延时时长不准，并且无法在日常检查维护中判断其延时效果，不利于日常维护保养。相比而言，电磁阀式延时器较好的解决了这些问题。

近年来我司船队新造船舶祥安口，新耀华相继使用了电磁阀式延时器。这种类型的工作原理是通过时间继电器来控制延时效果，达到延时目的。以我船设备为例如图：

当驱动气体进入延时器后，接通压力开关，进而触发时间继电器开始工作，延时结束后开启设备电磁阀接通管路，使气体到达瓶头阀冲开。同时有一个支路旁通备用阀，如电磁阀阀路损坏不通则可以手动开启旁通备用阀门进行手动释放启动气体。

这种类型的延时器使用的是电子延时而非机械延时，优点是：

①.电子件时间继电器可以精确控制延时效果，不受启动气瓶气体压力变化影响。

②.因为机械件构较少，长时间使用后受设备锈蚀影响小。

③.结构内无一次性更换部件，可以重复使用（压力破膜式延时器中的压力薄膜为一次性部件，使用后需要更换）。

总体来说电磁阀式延时器优于压力破膜及压缩弹簧式延时器。但其也有一些需要注意的事项：

①.因其使用的是精密电子设备，日常维护中要注意电子设备及设备电路连接检查，确保其正常运行。

②.电磁阀式延时器的驱动气瓶大多使用的是二氧化碳气体驱动，其为膨胀气体，称重年检时驱动气瓶也需一并称重检验。

2.瓶头泄残管路装置

在我轮的大型二氧化碳瓶头装有一支回路泄放管，如图：

其完整设备结构是各支管将每个气瓶瓶头阀连接合为一路，经压力报警开关连接泄露报警，管路端部通向室外大气。作用是当瓶内压力升高经瓶头泄残阀管路泄放瓶内气体。但是据了解这类管路在我船队其他船舶上没有加装，属于新船的“新增设备”，对此设备的要求及是否为强制规定我查取了相关法规：

经查找在SOLAS及FSS国际法规中未查到其相关要求，最终在《国内航行海船法定检验技术规则》第四篇以及CCS《钢制海船入级规范》第五分册第六篇中查找到了相关要求：

《国内航行海船法定检验技术规则》第四篇第2-2章第1节：

2-2.1.4固定式气体灭火系统

2-2.1.4.2/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有降温措施能确保储存室温度不超过45℃(例如设有温度报警装置)，则可不设上述排气管。采用其他安全装置时，也应满足这一要求。

CCS《钢制海船入级规范》第五分册第六篇第二章灭火系统第 2节：

固定式气体灭火系统 2.2.2.8（5）　 

瓶头阀应有安全膜片或其他型式的安全装置，安全膜片应在压力达到 18.6MPa± 1MPa 时能自行破裂。其他型式的安全装置应能提供相关的试验技术资料，以证明在达到上述同样的压力时能确保将灭火剂释放出来。
安全膜片破裂后，自瓶头阀释放出的灭火剂，应由排气管引至室外开敞甲板的大气中。但如 CO2钢瓶储存室设有专用动力通风系统能至少每小时换气 6 次，并能保证储存室温度不超过 45℃且设有温度报警装置，则可以不设上述排气管。

由以上条款解释可见，次类泄残管路装置并非强制要求，如二氧化碳间满足通风换气以及温度监控要求，则可以直接将泄残气体放到二氧化碳间内，此装置的安装等于在此基础上多加了一份保障。对此条款中可用通风及测温设备代替可理解为：因为二氧化碳间的规定温度为不超过45℃，在此温度范围内大型二氧化碳气瓶压力不会受热升高，如果温度超过45℃则温度传感器进行报警，我们可以人为通风或采取其他措施降温，以保证瓶内压力不再升高，设备正常运行。

3.管路截止阀式快速应急释放装置

船舶大型二氧化碳的释放分为两种释放方式，一种是遥控释放；另一种是当遥控释放失效后采用的本地释放，即在二氧化碳间内手动打开二氧化碳释放管路然后开启所需释放区域的各瓶头阀，使所需释放区域气瓶完成释放。此类本地释放方式在开启瓶头阀的释放过程中需要人为寻找释放区域的瓶头阀，如对二氧化碳间布局不熟，在紧急情况下容易找不到或者错误操作，造成不良后果。对此我船的二氧化碳间加装了一种管路截止阀式快速应急释放装置。据了解，国内船舶多使用钢丝拉拽式快速释放，这种类型释放装置使用较少，在此做以解释，如图： 

此装置结构为：在通往各分区的瓶头阀管路上各加装一个截止阀，并且各阀管路均连接在第一瓶大型二氧化碳气瓶的瓶头阀之上。

操作原理为：当需要开启某区域瓶头阀进行释放时，逆时针打开某释放区域的截止阀，使需释放区域的瓶头阀管路形成通路，然后手动开启连接的第一瓶二氧化碳气瓶瓶头阀，将此瓶二氧化碳当做驱动气体，经连接管路冲开释放区域瓶头阀进行释放。

此装置的作用为：当需要本地紧急释放时不需要找释放区域的第一瓶气瓶，直接操作截止阀与第一瓶气瓶即可。这种装置与钢丝绳拉拽式释放作用异曲同工，节省了本地释放的时间，降低了本地释放的操作难度及紧急情况下误操作的可能性。

以上就是我所总结的固定式二氧化碳灭火系统的业务知识，文章的编写离不开船长等各位领导同事的指导与帮助。综上所述，大型二氧化碳相关知识庞多且复杂（上述也只是摘取了几个工作时遇到的问题作以讨论，还有很多设备相关知识未有涉及），随着法规更新以及设备的日渐人性化，专业化，各项设备要求与种类仍在不断改进变化。在国际法规中，固定式二氧化碳灭火系统的相关规定相对笼统大概，大部分的细节问题都来自于国内法规及CCS钢规的规定，我们的船舶虽是远洋船舶，但在建造时也按照国内要求及相关法规进行建造，在日常工作中要留意各项规定的要求，做到心中有数。在工作中大家常说“航海是门经验学”，对此我认为，在日常工作中不仅要积累各项工作经验，更要脚踏实地，胆大心细，将理论知识与实践相结合，用务实的态度对待工作。只有这样才能将船舶安全隐患消除在萌芽之中，保证船舶安全运行。

参考文献：

《钢制海船入级规范》

《国内航行海船法定检验技术规则》

《船用二氧化碳灭火装置》

《海上人命安全公约》

《国际消防安全系统规则》

本文作者：中远海运特种运输股份有限公司 新光华轮 安绪杰  指导船长 叶观峰