在修船舶CO2灭火系统泄漏风险及安全对策

一、典型事故

2019年5月25日下午16时许，福建籍一艘货轮在山东省某船厂修理期间，因船公司要求，船长安排三副到CO2钢瓶间抄写CO2钢瓶有关参数。三副在攀扶CO2钢瓶查看时，意外碰触开一个钢瓶的瓶头阀，导致该瓶内的CO2气体进入管道系统。为防止管道内的CO2气体进入机舱，三副通过微信向船载灭火系统检修公司专业人员询问处置办法，试图将管道内的CO2气体泄放掉，但在操作过程中又误触开启了增压阀，导致管道内压力气体顶开了通往机舱的总阀门和其他CO2钢瓶的瓶头阀，致使大量CO2气体释放进入机舱，报警器同步报警。由于船载灭火系统被意外启动，没有提前报警。当时，船舶维修人员正在机舱内正常作业，高浓度的CO2进入机舱，造成10人中毒窒息死亡、19人受伤的重大生产安全事故，造成较大的社会影响。

二、CO2系统特性及组成

1.CO2特性

CO2是一种惰性气体，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，且无毒害，是一种能够用于扑救多种类型火灾的灭火剂。它主要是相对地减少空气中的氧气含量，降低燃烧物的温度，使火焰熄灭。

2.CO2灭火系统适用范围

CO2灭火系统可适用于扑救各种可燃、易燃液体和那些受到水、泡沫和干粉灭火剂的污染而容易损坏的固体物质的火灾和石蜡、沥青等可熔化的固体火灾，以及固体表面火灾和棉毛、织物、纸张等部分固体深位火灾、电气火灾，如电子计算机房、数据处理中心、昂贵的医疗设施和贵重工业设备火灾等。在船舶上广泛用于机舱、泵舱、货舱、油舱、发电间、油漆间、木工间、厨房等处的消防灭火。

3.CO2灭火系统组成

CO2系统分为高压系统和低压系统。船舶CO灭火系统通常采用高压系统，在环境温度-10℃～50℃时，最高工作压力为14.7MPa，系统性能要求满足《国际海上人命安全公约》，同时满足船级社的要求。

CO2灭火系统主要由CO2贮存系统和施放控制系统两部分组成，主要部件有灭火报警控制器、启动瓶、CO，气瓶组、选择阀、集流管、电磁阀、探测器、压力信号发送器、喷嘴等组成。施放控制系统可以用手操电动操作、气动操作和纯手动机械操作，也可根据被保护处所的不同要求任意选择与组合；控制气体管路设有低泄高阻阀，可有效防止气瓶意外慢泄漏而可能导致的灭火剂误放事故（如图1）。

三、CO2系统危险性分析

船舶CO，灭火系统结构复杂，误操作风险大，施放时间短，一般在C02系统警报后30秒开始施放，1～2分钟内就施放完毕，且多为全淹没式施放，逃生困难，极易造成人员窒息死亡，特别是在船舶维修作业过程中，机舱、泵舱、货舱等CO2灭火系统保护区和CO2间，作业人员较多，一旦发生故障或操作失误，极易造成群死群伤事故。因此，CO2灭火系统泄露和意外释放，是在修船舶作业的重要危险源，是船舶修造企业安全管理的重点风险。

1.CO2灭火系统工作原理

当船舶某一CO，灭火系统防护区域发生火灾后，CO2火灾报警系统就自动启动。其工作原理及流程如下：

第一步：F1火灾→F2感烟探头→F3报警控制器→F4发出声音警报；

第二步：H1升温→H2感温探头→H3报警控制器→H4发出声光报警；

第三步：Q1启动灭火→Q2关闭孔洞与切断风油→Q3倒计时30秒；

第四步：S1启动瓶推开选择阀→S2开启CO2瓶组→S3气瓶施放→S4集流管→S，打开选择阀→S6进入管网→S，喷放灭火。

正常情况下，船舶CO2灭火系统启动分为以上4个步骤18个程序。在船舶修理期间，热工作业将产生大量的烟尘和高温，因此无法从根源上防止第一步和第二步程序的发生；第三步是第一、第二步产生的结果；如何防止CO2灭火系统的意外泄露，第四步S1～S，的发生泄露或释放的动作与相应环节是防控的关键。

2.CO2灭火系统事故树分析

把CO2灭火系统的“意外释放和泄露”作为顶上事件，然后根据CO2灭火系统工作原理、施放程序、以往事故案例，再找出导致顶上事件发生的各种原因后，按照事故树分析程序，建立事故时用相应事件符号和逻辑门把它们由上而下分层连接起来，层层分解，直到最基本的原因事件，由此构建事故树（如图3）。

通过以上事故树分析得出：X1～X10是C02灭火系统发生泄露或释放的最基本的原因事件和重要风险。防范CO2灭火系统意外事故的发生，必须从管控10个原因事件着手（见表1）。

四、船舶CO2灭火系统风险控制实践及安全对策

在船舶修理过程中，CO2灭火系统存在误操作或意外触碰后发生气体泄露或意外释放的可能，是安全管理的重要风险，尤其是施工人员在机舱、泵舱、消防站或CO2气瓶间作业时，必须严格落实各项安全管控措施，派专人巡查，由专业人员操作，确保各项安全措施有效。

根据船舶CO，泄露和意外释放事故树分析确定的10项基本原因事件，结合船厂多年防范C02灭火系统管控的实践经验，以及船舶不同的工程内容，笔者提出以下四个方面的安全对策：

1.基本对策

船舶在修期间，在船舶CO，灭火系统本身和CO2间以及相邻区域均无工程、不存在工程性作业类安全风险的情况下，为防范CO，灭火系统泄露和意外释放，应采取最基本的、强制性的安全对策。

（1）船舶进厂后，单船/项目小组负责对CO2灭火系统状况进行勘验，根据工程量和施工范围制定单船总体安全策划，明确CO2系统管控措施和责任人。

（2）对CO2站房、消防控制室和远程控制系统进行隔离上锁，在站房门或醒目位置张贴安全警示标识、悬挂重点区域安全确认检查表，每日进行巡检、签名确认，确保CO2灭火系统完好。

（3）对进入机舱、泵舱等CO2保护区作业的人员进行专业技能培训，使其熟练掌握CO，施放的过程、报警信号、撤离路径、防护要求等，严禁未经培训或培训不合格人员进入以上区域。同时，制定单船CO2系统事故应急响应及疏散撤离预案，并组织演练，确保突发事件发生时及时做出响应和撤离。

2.工程对策

船舶在修期间，在船舶CO2灭火系统本身或CO2间或相邻区域有工程施工时，需要采取安全措施。

（1）隔离措施，将CO2灭火系统启动瓶控制箱的控制管路断开（如图4），保证在系统意外接收到释放信号时，系统无法动作。

（2）将CO2间所有CO2气瓶处的保险销插上（如图5），确保在启动气瓶误动作时，CO2气体无法气瓶中释放出来。

（3）对主管路进行封端隔离。在采取主阀关闭上锁或“8”字扪板封端管路或特殊情况下无法采用这两种措施时，可将主管手工断开，确保泄露或意外释

放的CO，气体不会进入到保护区。

（4）进入CO，灭火系统保护区或CO2间作业时，必须设置持续有效的机械通风，定期检测氧气含量，防止意外事件发生。

（5）进入CO2间或毗邻区域有工程时，作业前必须经过危险作业许可审批，并检查落实通风、隔离等各项安全措施，检查CO2瓶与集气管之间的胶管是否老化，严禁单人进入，作业人员要具备相应的资质和能力，防止CO2系统的隔离保护措施遭到破坏。

3.单项措施对单点CO2灭火保护区域或单点作业，应采取相应的安全措施。

（1）对于独立的CO2气瓶保护一个房间或区域的系统，应对CO2气体保护的特定区域上锁并做好警示标识，对CO2气瓶及控制系统做好隔离，防止人员误进和误操作。

（2）在CO2间的气瓶更换、维保作业、气瓶安装前，所有气瓶阀的保护罩都必须完整齐全。在安装气瓶过程中，施放管路主阀及控制管路必须保持隔离断开状态；气瓶的连接管路完成前，禁止将瓶口阀的防护罩取下，以防止气瓶倾倒、碰撞；气瓶瓶口阀的安全销应处于插入状态，禁止将气瓶接入管路，并在施放管路主阀后打盲板或对主阀进行上锁保护。

4.船方自修工程的安全管控要求

船舶在厂维修期间，原则上禁止船方进行高危险作业，控制一般性作业。船方所有自修工程或船方委外工程都必须提前与船厂申报，以获得许可，并落实安全措施，通过船厂安全培训后方可进行作业；涉及CO2灭火系统的工程或相关作业，必须提前向船厂通报，由单船/项目总管全面负责工程的协调控制，并在开工前做好安全策划，对CO2灭火系统做好隔离管控，确保施工过程中CO2系统无意外释放风险。

五、CO2灭火系统的隔离解除

船舶CO2灭火系统是船舶航行安全的重要设施。船舶开航前必须及时恢复CO2灭火系统，确保其功能正常好用。解除隔离作业，一般由船方三副或指定的人员或服务商组织实施。船舶CO2灭火系统解除隔离作业前，必须疏散保护区内的所有人员，以防作业时发生误操作，并实施沟通、通风等安全措施，确保人员安全。

作者：李军伟