船用大型二氧化碳系統(tǒng)的操作和管理

喬前防

一、引言

2019年5月25日，國(guó)內(nèi)某航運(yùn)公司“JHX”貨輪在山東威海榮成龍眼港維修期間，由于主管人員操作不當(dāng)造成大量二氧化碳被誤放至機(jī)艙，造成10人死亡。可悲的是，大量二氧化碳被施放進(jìn)入機(jī)艙，并不是船內(nèi)發(fā)生火災(zāi)等緊急情況下的正常應(yīng)急施放。事發(fā)當(dāng)天，因船公司要求，船長(zhǎng)安排三副到二氧化碳鋼瓶間抄寫二氧化碳鋼瓶有關(guān)參數(shù)。三副在攀附二氧化碳鋼瓶查看時(shí)，意外碰觸開一個(gè)鋼瓶的瓶頭閥，導(dǎo)致該瓶?jī)?nèi)二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入管道系統(tǒng)。為防止管道內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入機(jī)艙，三副通過(guò)微信向船載滅火系統(tǒng)檢修公司專業(yè)人員詢問處置辦法，試圖將管道內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w泄放掉，但操作過(guò)程中又誤觸開啟了增壓閥，導(dǎo)致管道內(nèi)壓力氣體頂開了通往機(jī)艙的總閥門和其他二氧化碳鋼瓶的瓶頭閥，致使大量二氧化碳?xì)怏w施放進(jìn)入機(jī)艙，報(bào)警器同步報(bào)警。由于船載滅火系統(tǒng)是被意外啟動(dòng)的，沒有實(shí)現(xiàn)提前報(bào)警，而當(dāng)時(shí)船舶維修人員正在機(jī)艙內(nèi)正常作業(yè)，高濃度二氧化碳造成人員窒息。

二、船用大型二氧化碳系統(tǒng)簡(jiǎn)介

船用二氧化碳滅火系統(tǒng)按照儲(chǔ)存方式可分為低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)和高壓二氧化碳滅火系統(tǒng)，高壓系統(tǒng)是指二氧化碳在常溫下儲(chǔ)存的系統(tǒng)，低壓系統(tǒng)是指二氧化碳在-20～-18 ℃的溫度下儲(chǔ)存的系統(tǒng)[2]。現(xiàn)代船舶上廣泛采用的是高壓二氧化碳系統(tǒng)。船用二氧化碳系統(tǒng)的滅火原理是對(duì)保護(hù)場(chǎng)所釋放足夠量的二氧化碳?xì)怏w，降低氧氣含量，達(dá)到窒息滅火。它可用于滅火前已切斷氣源的氣體火，液體火或?yàn)r青、石蠟等可熔化物的固體火，棉花、織物等普通固體表面火，包括精密儀器的電氣火災(zāi)等；不可用于硝化纖維、火藥等含氧化劑的化學(xué)制品火，鉀、鈉、鎂、鈦、鋯等活潑金屬火，氰化鉀、氰化鈉等金屬氰化物火災(zāi)。

（一）基本組件

大型二氧化碳滅火系統(tǒng)基本組件（見圖1）包括船用遙控施放站、區(qū)域控制箱、延時(shí)器、施放器、安全閥、三通選擇閥、儲(chǔ)氣氣瓶組、施放箱、單向閥、噴嘴、泄氣鳴笛等。通常該系統(tǒng)與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)合使用，能對(duì)船上發(fā)生的火災(zāi)進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警并進(jìn)行氣動(dòng)遙控或手動(dòng)滅火。

1. 遙控施放站

遙控施放站（見圖2）通常包括施放箱、啟動(dòng)鋼瓶、氣瓶壓力表、延時(shí)器等。通過(guò)該裝置可以對(duì)艙室進(jìn)行滅火作業(yè)。

圖1 大型二氧化碳系統(tǒng)基本組件

圖2 遙控釋放站

2.區(qū)域控制箱

區(qū)域控制箱由箱體、壓力開關(guān)、聲光報(bào)警器、控制閥、管路等組成，用于組合分配系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)多區(qū)的保護(hù)控制。

3.瓶頭閥

瓶頭閥是滅火系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一。該閥通過(guò)調(diào)整調(diào)節(jié)螺母達(dá)到密封，并達(dá)到自鎖，通常將手柄扳過(guò)垂直位置即可啟動(dòng)。閥內(nèi)設(shè)有安全膜片，當(dāng)瓶

內(nèi)壓力超過(guò)設(shè)定壓力時(shí)即自行爆破。

4.選擇閥

選擇閥是一種氣體控制快開閥。其基本原理是：控制氣體推動(dòng)所屬驅(qū)動(dòng)汽缸活塞，帶動(dòng)曲柄動(dòng)作，使柄轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，主閥處于可開啟狀態(tài)；在滅火劑自身壓力作用下主閥打開，實(shí)施滅火劑釋放動(dòng)作。應(yīng)急時(shí)也可直接扳動(dòng)選擇閥手柄，打開選擇閥。當(dāng)有人誤動(dòng)儲(chǔ)氣瓶瓶頭閥而使二氧化碳?xì)怏w誤放時(shí)，由于選擇閥處于關(guān)閉狀態(tài)，可確保滅火劑不致被誤放至被保護(hù)處所。

5.三通選擇閥組

三通選擇閥組由若干個(gè)三通選擇閥組成，三通閥的個(gè)數(shù)按系統(tǒng)設(shè)計(jì)而定。每只三通選擇閥有三個(gè)通氣口，一個(gè)與二氧化碳集流管相通，一個(gè)與貨艙相通，另一個(gè)與設(shè)在駕駛室的煙氣探測(cè)報(bào)警器相通。正常狀態(tài)下，三通選擇閥與二氧化碳集流管的通道關(guān)閉。被保護(hù)貨艙的抽煙管道通過(guò)三通選擇閥與煙氣探測(cè)火災(zāi)報(bào)警器相通，并不斷采樣，一旦貨艙有火警并產(chǎn)生煙霧，火災(zāi)報(bào)警器發(fā)出聲光警報(bào)，并指明火警艙名，此時(shí)扳下相應(yīng)艙名的三通選擇閥手柄，再操縱二氧化碳滅火系統(tǒng)施放裝置，即可對(duì)該艙實(shí)施滅火。

6.儲(chǔ)氣瓶組裝

儲(chǔ)氣瓶組裝是船用二氧化碳滅火系統(tǒng)的主要組成部分，由瓶組支架、儲(chǔ)氣氣瓶組、集流管、泄放管、瓶頭閥等組成。可氣動(dòng)開啟或手動(dòng)開啟。氣動(dòng)開啟通過(guò)控制氣體推動(dòng)瓶頭閥活塞打開氣瓶；手動(dòng)開啟通過(guò)手拉瓶頭閥開啟手柄打開氣瓶，完成二氧化碳施放。

7.泄氣鳴笛

泄氣鳴笛安裝在二氧化碳泄放管路上，當(dāng)二氧化碳泄漏，管路形成0.1兆帕壓力時(shí)，該鳴笛能發(fā)出音響信號(hào)，聲級(jí)大于65分貝。

8.安全閥與液流單向閥

安全閥安裝在集流管上，當(dāng)管道中壓力大于允許值時(shí)，安全膜片將被爆破，可以起到保護(hù)系統(tǒng)的作用。液流閥是一個(gè)單向閥，通常安裝在集流管與波紋金屬軟管之間，用來(lái)控制滅火劑的流向。

9.自鎖壓力開關(guān)

壓力開關(guān)在組合分配系統(tǒng)中安裝在出管組件上，在單元獨(dú)立系統(tǒng)中安裝在集流管上。施放滅火劑，使其動(dòng)作，發(fā)出反饋信號(hào)給報(bào)警滅火控制器，顯示滅火劑已施放至相應(yīng)的防護(hù)區(qū)。

10.儲(chǔ)氣氣瓶（組）

該儲(chǔ)氣瓶（組）用于儲(chǔ)存二氧化碳滅火劑。火災(zāi)時(shí)，啟動(dòng)氣體將瓶頭閥打開，二氧化碳滅火劑通過(guò)管道施放到發(fā)生火災(zāi)的保護(hù)區(qū)，實(shí)施滅火。

（二）船用二氧化碳滅火系統(tǒng)動(dòng)作程序

船上大型二氧化碳滅火系統(tǒng)主要用于機(jī)艙、貨艙、油漆間等處所的滅火。以國(guó)內(nèi)JQY系列為例，其滅火步驟如圖3所示。具體到船舶，可遵照廠家操作說(shuō)明或船上二氧化碳間操作指示銘牌。需要特別強(qiáng)調(diào)的是，二氧化碳?xì)怏w沒有毒性，新鮮空氣中，二氧化碳?xì)怏w的含量通常為0.03%，當(dāng)其含量達(dá)到1%時(shí)，人會(huì)感到氣悶、頭昏、心悸；含量達(dá)到4%～5%時(shí)，人會(huì)感到氣喘、頭痛、眩暈；而含量達(dá)到10%時(shí)，人體機(jī)能會(huì)嚴(yán)重混亂，人會(huì)喪失知覺、神志不清，甚至呼吸停止而死亡。滅火系統(tǒng)噴射滅火劑前，所有工作人員必須撤離現(xiàn)場(chǎng)。二氧化碳噴射后滅火應(yīng)有足夠的抑制時(shí)間，以防止火災(zāi)在打開貨艙時(shí)復(fù)燃；須慎重考慮，直到船到達(dá)港口，并在地方消防隊(duì)到后才能打開艙門。當(dāng)火災(zāi)熄滅后，被保護(hù)處所要進(jìn)行徹底通風(fēng)，人員進(jìn)入該處所時(shí)必須使用呼吸器具，直到艙內(nèi)含氧量達(dá)到正常值為止。

三、船用大型二氧化碳系統(tǒng)的維修保養(yǎng)

（一）常規(guī)保養(yǎng)

常規(guī)保養(yǎng)，是船上主管人員按維修保養(yǎng)周期進(jìn)行的保養(yǎng)。固定式二氧化碳滅火系統(tǒng)是一種高效無(wú)毒的滅火裝置，對(duì)密封性能要求很高，因此必須建立相應(yīng)的維護(hù)保養(yǎng)制度，并有專人負(fù)責(zé)進(jìn)行經(jīng)常性維護(hù)、檢查，以保持其良好的工作狀態(tài)。主管人員必須熟悉該設(shè)備的各項(xiàng)性能參數(shù)、操作程序，以及各閥件的結(jié)構(gòu)原理。

（1）每個(gè)月要對(duì)其內(nèi)部清潔，不堆放雜物，確保通風(fēng)設(shè)施良好，檢查儲(chǔ)氣瓶的支架是否松動(dòng)，管道的吊架、掛鉤或壓板是否牢固。

（2）每半年對(duì)裝置進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)滅火劑凈重減少10%，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充；若發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)鋼瓶的充裝氮?dú)鈮毫χ甘局档陀陬~定值的90%時(shí)，應(yīng)重新充裝。

圖3 被保護(hù)處所滅火流程圖

（3）每年應(yīng)對(duì)本裝置各閥件進(jìn)行維護(hù)檢查，確保無(wú)異常。

（二）特殊保養(yǎng)

特殊保養(yǎng)，又稱專業(yè)保養(yǎng)，通常由船上主管人員提出申請(qǐng)，船公司或管理公司指派有資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行。通常包括：

（1）每?jī)赡辏ɑ驈S方建議的周期）對(duì)管道、噴嘴用壓縮空氣（或氮?dú)猓┻M(jìn)行吹通試驗(yàn)，吹通可分段進(jìn)行。

（2）每五年對(duì)軟管進(jìn)行指定壓力的氣密性試驗(yàn)，性能合格才能繼續(xù)使用，如發(fā)現(xiàn)老化，應(yīng)更換。

（3）一旦該裝置滅火啟用后，應(yīng)將下列各部件恢復(fù)到初始狀態(tài)，使其處于良好的備用狀態(tài)。包括但不限于：

①將自鎖壓力開關(guān)復(fù)位；

②將施放器復(fù)位；

③延時(shí)器膜片換新，恢復(fù)其原工作狀態(tài)；

④對(duì)啟動(dòng)鋼瓶重新充裝啟動(dòng)氣體，并達(dá)到其工作壓力；

⑤將被釋放過(guò)的選擇閥壓臂放下，使活門軸下移，再將活塞壓下，使其復(fù)位；

⑥檢查單向閥是否復(fù)位；

⑦使瓶頭閥恢復(fù)原工作狀態(tài)；

⑧按設(shè)計(jì)要求重新充裝滅火劑；

⑨檢查所有軟管和啟動(dòng)管道連接處氣密性，保證密封。

（三）記錄

每次檢查、維修保養(yǎng)之后，必須將工作內(nèi)容，包括各種試驗(yàn)做詳細(xì)記錄，記錄應(yīng)保持連貫和客觀，嚴(yán)禁做假。

四、船用大型二氧化碳系統(tǒng)安全管理

船用大型二氧化碳滅火系統(tǒng)是船上專業(yè)化程度較高的設(shè)備，為科學(xué)有效管理，筆者認(rèn)為應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）船舶領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)熟悉主管人員的業(yè)務(wù)能力。船上大型二氧化碳系統(tǒng)通常由船上三副負(fù)責(zé)。三副一般比較年輕，管理經(jīng)驗(yàn)有限，加上又要管理船上的救生設(shè)備，工作任務(wù)繁重。他們對(duì)大型二氧化碳系統(tǒng)的了解也僅僅是在船上實(shí)習(xí)期間和/或交接班中獲得的，有可能一知半解，甚至是根本不清楚，一旦遇到緊急情況，可能不知所措，甚至釀成大禍。可以從引言中得到印證。船舶領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)經(jīng)常督促主管人員除加強(qiáng)自身業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)外還能定期培訓(xùn)船上其他人員。

（2）有力的岸基支持。船岸雙方應(yīng)加強(qiáng)信息溝通，對(duì)設(shè)備檢查或操作有任何疑問時(shí)，隨時(shí)有暢通的聯(lián)系渠道。同時(shí)，船公司應(yīng)積極安排休假船員學(xué)習(xí)關(guān)鍵設(shè)備的原理和操作。設(shè)備廠家或?qū)I(yè)維修機(jī)構(gòu)的服務(wù)也應(yīng)作為重要常備選項(xiàng)。

（3）健全監(jiān)督檢查和考核制度是提高制度執(zhí)行力的關(guān)鍵。監(jiān)督檢查和考核的手段要以激勵(lì)為主，要充分調(diào)動(dòng)年輕駕駛員“主動(dòng)學(xué)習(xí)，我要學(xué)習(xí)，為安全而學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)為安全”的良好心態(tài)。同時(shí)，公司可以通過(guò)多途徑考核手段，比如派船前考核、安全檢查考核，切實(shí)讓船員對(duì)自己的工作有緊迫感和適度的壓力感。

（4）加強(qiáng)應(yīng)急應(yīng)變演習(xí)。通過(guò)模擬不同二氧化碳保護(hù)場(chǎng)所火災(zāi)演習(xí)可以提高利用大型二氧化碳系統(tǒng)滅火應(yīng)急應(yīng)變的反應(yīng)能力。演習(xí)應(yīng)該認(rèn)真執(zhí)行，要做到假戲真做，注重實(shí)戰(zhàn)。演習(xí)結(jié)束后，認(rèn)真總結(jié)演習(xí)中的不足。

五、結(jié)束語(yǔ)

船上大型二氧化碳滅火系統(tǒng)作為一項(xiàng)重要的滅火設(shè)備，盡管長(zhǎng)期備而不用，但必須保持其良好的工作狀態(tài)。廣大海員要具備良好的安全意識(shí)和鍥而不舍的工作精神，堅(jiān)持正確的操作和規(guī)范的管理，確保大型二氧化碳系統(tǒng)隨時(shí)能用、船員會(huì)用。