1、前言
二氧化碳滅火系統已經(jīng)在世界范圍內存在和發(fā)展了幾十年，技術(shù)日趨完善。二氧化碳是自然界中存在的氣體，不會(huì )破壞大氣臭氧層，不會(huì )對大氣造成污染，特別是二氧化碳滅火系統成本低廉、技術(shù)成熟、滅火性能穩定、絕緣性好等特點(diǎn)，在較長(cháng)時(shí)間內和特定場(chǎng)所會(huì )被大量應用。
在海上鉆井船設計中，將二氧化碳氣體滅火系統推薦為首選氣體消防系統，就是基于上述優(yōu)點(diǎn)來(lái)考慮的。但是二氧化碳滅火系統也存在滅火濃度高、存儲壓力高、在有人場(chǎng)所使用的危險性等缺點(diǎn)，在實(shí)際操作使用過(guò)程中要嚴格管理。
2、二氧化碳滅火系統的滅火原理
二氧化碳是鉆井船上常用的滅火劑，它屬于惰性氣體，其主要原理是使燃燒物與助燃的空氣隔絕，通過(guò)稀釋氧濃度、窒息燃燒和冷卻等物理作用滅火。
3、系統分配
本文所研究的鉆井船中需要保護的房間主要有：機艙、鍋爐間、泥漿池艙、配電間、油漆間等共5個(gè)密閉空間。機艙、鍋爐間、泥漿池艙、配電間4個(gè)房間布置在機械甲板上；油漆間布置在固井區域。為了便于操作，近距離、短時(shí)間地釋放二氧化碳氣體，從而達到滅火目的，將本鉆井船設置了2套獨立的二氧化碳固定滅火系統。該設置也節省了輸送管道長(cháng)度，從而降低壓力損失。2套獨立的二氧化碳固定滅火系統將滿(mǎn)足下列區域的滅火要求：
?。?）系統1：機艙、鍋爐間、泥漿池艙、配電間，共18瓶組。（組合分配系統）（2）系統2：油漆間，1瓶組。（單元獨立系統）其中系統1的二氧化碳瓶組設置在一個(gè)獨立的房間。系統2二氧化碳瓶組設置在被保護房間附近。
4、啟動(dòng)方式
目前二氧化碳系統的啟動(dòng)方式主要包括機械傳動(dòng)控制型、電動(dòng)控制型、氣動(dòng)控制型和手氣聯(lián)動(dòng)等方式。
由于系統1是組合分配系統，因此啟動(dòng)控制采用了手氣聯(lián)動(dòng)型，驅動(dòng)氣體為氮氣，通過(guò)氣路控制打開(kāi)所要被保護區的開(kāi)啟閥門(mén)。緊急情況時(shí)，可用手指拉下安裝在二氧化碳儲瓶上的手氣啟動(dòng)器上的保險扣，拍擊手動(dòng)按鈕，即可使手氣啟動(dòng)器動(dòng)作，直接釋放出二氧化碳氣體，實(shí)施滅火。由于系統2為單元獨立系統，啟動(dòng)控制方式均為手動(dòng)啟動(dòng)，無(wú)驅動(dòng)氣體。
5、系統控制
由于量?jì)商紫到y自身的特點(diǎn)，系統1與系統2設計了不同的控制方式?！逗Ｉ弦苿?dòng)平臺人級與建造規范》第七篇章節6.9.2.6中要求：
應設置兩套獨立的控制裝置，以將二氧化碳釋放至被保護處所，并確保報警裝置的動(dòng)作。其中一套控制裝置應用于將氣體從所儲存的容器中排出；另一套控制裝置應用于開(kāi)啟安裝在將氣體輸送到被保護處所的管路上的閥門(mén)。
5.1控制氣體
對于組合分配系統1，二氧化碳系統啟動(dòng)是靠氮氣作為控制啟動(dòng)氣體。氮氣分別儲存在兩個(gè)L鋼瓶中，氮氣儲存瓶容器閥設置了手動(dòng)開(kāi)啟裝置用于手動(dòng)開(kāi)啟。其中一只氮氣驅動(dòng)瓶與機械延時(shí)器相接，延時(shí)后打開(kāi)被保護區所需要一定數量的二氧化碳氣瓶數；另一瓶氮氣驅動(dòng)瓶的氮氣是打開(kāi)被保護區的選擇閥。
由于系統2是單元獨立系統設計，系統只保護一個(gè)保護區，因此系統2未采用控制氣體開(kāi)啟系統的方式，而是采用手動(dòng)閥門(mén)直接控制方式。
5.2釋放箱
為了提高系統的安全性以及滿(mǎn)足相關(guān)規范要求，防止由于誤動(dòng)作引起二氧化碳釋放對人員產(chǎn)生危害，二氧化碳的施放設置了兩個(gè)分離的步驟，其中一個(gè)用于將二氧化碳施放到管路系統中，第二個(gè)用于將二氧化碳從管路施放到受保護區域內。系統1針對四個(gè)保護區分別設置了就地釋放箱和遙控施放箱。就地施放箱置于受保護區外易于接近的地方，便于現場(chǎng)控制；遙控釋放箱布置在二氧化碳儲存間內。每個(gè)釋放箱內設置兩個(gè)分開(kāi)操作的控制閥，其中一個(gè)控制閥是將氮氣施放到二氧化碳瓶頭啟動(dòng)管路內，將二氧化碳施放到管路中，第二個(gè)控制閥是將氮氣釋放到開(kāi)啟選擇閥的管路內，使選擇閥開(kāi)啟，從而將二氧化碳從管路釋放到受保護區域內。
對于單元獨立系統2，為了控制二氧化碳系統的釋放，同樣設置了含有控制閥門(mén)的釋放箱。如被保護區需要釋放二氧化碳進(jìn)行滅火，首先手動(dòng)將二氧化碳瓶頭閥門(mén)開(kāi)啟，將二氧化碳施放到管路內，再開(kāi)啟控制閥將二氧化碳釋放到被保護區內。
5.3延時(shí)器
當氮氣驅動(dòng)瓶的容器閥開(kāi)啟向儲存瓶輸出控制氣體時(shí)，采用延時(shí)器實(shí)施延時(shí)功能，延時(shí)時(shí)間為30秒。
5.4聲光報警裝置
為了保證人員能夠及時(shí)準確地控制該系統的正常運行，二氧化碳系統設計了一套二氧化碳釋放聲光報警裝置。以便在釋放之前發(fā)出人員撤離警報。
5.5壓力開(kāi)關(guān)
本系統在各個(gè)保護區的選擇閥后安裝了壓力開(kāi)關(guān)，用以探測二氧化碳是否釋放到保護區內。此外在氮氣控制管路上延時(shí)器的前后分別安裝了兩個(gè)壓力開(kāi)關(guān)，用以探測驅動(dòng)氣體的釋放以及延時(shí)情況。
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