A0302船用CO2固定系统

▪ 2.2.1.2 机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%；
▪ 1994年6月2日，“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 成机舱火灾，致使“海达”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，C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。
▪ 一、船舶概况 ▪ “海达”轮是1963年英国建造的客货轮，1986年从国外购进。总长146．5米，型宽
N2 N2
指示灯亮后，容器阀与选择
阀控制气体隔断
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▪ 阀开启前，才能开启容器阀
2. 系统介绍
2.6 施放报警控制箱 2.7 声光报警器
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2. 系统介绍
▪ 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、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
▪ 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 所
机器处所的固定管路系统应能在2
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各国船级社的《钢质海船入社规范》、《内河航行 船舶入级规则》、《海上移动平台入级与建造规范》中 明确规定：
机舱、分油机间、货舱、电气控制室等处所必须强 制加装CO2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。
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2. 系统介绍
2.1 系统组 成
系统主要由
CO2气瓶、瓶
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5 讨论与作业
▪ 1、二氧化碳系统一次释放还是二次释放？ ▪ 2、二氧化碳瓶一次施放完毕所需的时间为多少？ ▪ 3、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？ ▪ 5 、二氧化碳系统释放成功率有多高？易出现什么故障？
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6 案例1994年6月2日，“海达”轮油阀断裂引大火 封闭机舱降火魔
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。
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1.国内船舶规范
1.3 国际、国内船舶规范对灭火系统的要求
（1）国际海事组织（IMO）海上安全委员 会（MSC）《海上人命安全公约》 （SOLAS）规定：
机器处所、货泵舱、油漆间应设置 满足《国际消防安全系统规则》要求的固 定式气体灭火系统。
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，
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
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
分区选择阀控制气体控制阀 开启后，电控箱选择阀开启
Kg）
被保护处所总容积 (m3 ) 混合比 100 0.56(m3 / Kg)
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：①V—被保护舱室的容积m3
▪ ②0.56m3/kg--CO2的自由气体体积相当于0.56m3
▪ ③一般货舱舱容取30%,机舱舱容取35%～4O%，液货船的货 油泵舱舱容取45%。
2. 系统介绍
▪ 系统灭火机理：
（1）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。
（2）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CO2吸 热、降低氧浓度达到灭火的效果。
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2. 系统介绍
第一步
开启 气控施放阀 启动气瓶
N2
第二步
开启 灭火剂瓶头阀 启动气瓶
▪ （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）
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4、施放程序
▪ 1、拉响二氧化碳释放警报 ▪ 2、人员撤离火区 ▪ 3、清点人数 ▪ 4、关闭火区门窗 ▪ 5、固定CO2施放 ▪ 6、闷舱4小时以上 ▪ 7、二次探火
▪ 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。
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2.2 集流管
2. 系统介绍
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2. 系统介绍
集 流 管
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2. 系统介绍
2.3 集合管
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2. 系统介绍
▪ 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。
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。
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3 系统设计
3.1二氧化碳系统保护的典型防护区：
机舱 油漆间 控制室 货泵间 货舱
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3 系统设计
3.2 设计用量
▪ 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。
3
1.1 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。
头Biblioteka Baidu、集合管、
遥控释放站、
气控施放阀
（区域选择
阀）、释放报
警控制装置、
声光报警器和
高压等主要部
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2. 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
瓶体材料 使用温度 充装介质
℃ 永久气体、高压液化气体
设计壁厚（mm） 公称容积(l) 气瓶外径 (mm) 气瓶总长L(mm) 瓶体长度L1(mm) 气瓶总重(kg)
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。
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1.2 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20～ 30分钟后窒息。
20．1米，型深9．1米，7989总吨，载货定额1，900吨，载客定额190人。主机两台， 功率12130千瓦，满载航速15节。1989年始投入宁波一香港航线。 ▪ 二、火灾及施救经过 ▪ 1994年6月1日，该轮空载从宁波开往上海修理。2日2时55分，航行至长江口灯船南 3．5海里处(离吴淞口53海里，即31°00，N，122°22'6E)，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， 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 1号辅机排烟管处有烟火。2时58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1211、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 警。3时05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 物。3时22分，施放CO2灭火系统，第一组施放9瓶CO2灭火剂，机舱烟囱浓烟明显减 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。
船舶CO2固定灭火系统
主讲：王炳辉 2013年5月
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烟囱或机舱棚 驾驶室
船员居处所 舱壁 A 60级
1.2 船舶与火灾
主甲板A60级
船艏
机舱 船艉
货舱控制室
货舱
船艏侧推装置
图1 典型船舶结构
船 舶 火 灾
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26.9％。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30余起，2009年26起，其中 就包括“盛鲁”号和“大舜”号因火灾而沉没。
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2. 系统介绍
▪ 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。
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（2）国际海事组织（IMO）国际消防 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4m³的油 漆间和易燃液体物料间等，一般均装设固定 式CO2灭火系统。”
N2
图1 系统原理
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3 系统设计
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（Total flooding extinguishing system ） 在规定的时间内，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（Local application extinguishing
▪ 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 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。
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2. 系统介绍
2.4 气控施放阀
2.5 遥控释放站
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2. 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
▪ 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）。
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2. 系统介绍
2.8 抽烟探测控制系统
控制器 抽风机
三通选择阀 20
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6 案例1994年6月2日，“海达”轮油阀断裂引大火 封闭机舱降火魔
▪ 3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1号风机、风口 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 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 达”轮左舷。5时52分，该货轮铺设三路水带射水施救，“海达”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C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。6时11分，该货轮将C02灭火系统管系与 “海达”轮接通，约用7个小时向“海达”轮机舱施放了CO2灭火剂计90瓶。12时55分， 上海“港消2号”、“港消5号”轮到达现场。上海“港消2号”轮用3条管路又向“海 达”轮机舱施放了CO2灭火剂52瓶计1300公斤，15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1小时，选择了临近机舱表面温度最高的天 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。13 小时后，机舱温度开始下降；36小时后，机舱温度降至常温。在“德意”轮拖带下， 该轮于6月3日4时10分在吴淞口外2号临时锚地抛锚。3日15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。
分钟内将85%的气体注入该25处
3 系统设计
典型保护区选用浓度
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 货泵舱 注：DNV：
40%
40%
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3 系统设计
3.3 计算公式
CO2气体总量（