摘 要

邮轮不仅是简单地将来自全球各地的游客运送到目的地，同时也是一项现代化的旅游业，坐在充满现代气息的邮轮上，游荡在海面，仿佛置身于一座可以到处游荡的海岛，在闲适的环境下游历全球，直到靠岸之前只有很少的方式能让你退出这次旅行，这是与其他的旅游形式最与众不同的特色，但正是因为这样的特色才让邮轮的消防工作成为不可忽视的问题。

根据挪威船级社DNV在2016年的统计数据显示，有近三分之二的船舶火灾都源自于机舱失火，因此船舶机舱灭火系统的研究是船舶消防工作不可回避的一环，同时研究机舱为何如此容易成文火灾的源头，从而寻找正确的灭火方式是消少船舶火灾带来损失的重要方式。二氧化碳灭火系统作为船舶机舱中最常用的气体灭火系统，针对它的设计与选型是本篇文章主题。

在本文中，通过借鉴船舶实际构造图进行灭火系统的设计，并建立一个理想的简化模型，了解《二氧化碳灭火系统设计规范》（GB50193-93），根据它的计算条件结合船舶机舱的实际情况，对于其中某些繁琐而且过于细节的计算过程用其他的方式代替，比如《NFPA12》中的一些计算方式，以这样的方式来为一个理想的船舶机舱二氧化碳灭火系统进行关键部位的计算和选型。

关键词：灭火系统；船舶机舱；二氧化碳；设计与选型

Abstract

The significance of the cruise is not only to simply transport tourists from all over the world to their destination, but also a modern tourism industry. Sitting on a modern cruise ship, wandering on the sea, as if you are on an island that can wander around. , Travel around the world in a leisurely environment, and there are only a few ways to get you out of this trip before landing, this is the most distinctive feature of other forms of tourism, but it is precisely because of this feature that cruise ships, the fire fighting work has become a problem that cannot be ignored.

According to the statistics of DNV in 2016, nearly two-thirds of ship fires are caused by engine room fires. Therefore, research on the fire extinguishing system of ship engine rooms is the top priority of ship fire extinguishing systems. At the same time, it is important to study why the engine room is so easy to document the fire. Therefore, finding the correct fire extinguishing method is an important way to reduce the losses caused by ship fire. The carbon dioxide fire extinguishing system is the most used gas fire extinguishing system in the ship. And its design and selection are the subject of this article.

In this article, I designed the fire extinguishing system by referring to the actual structural drawing of the ship, and established an ideal model of ship, and by learning "Code for Design of Carbon Dioxide Fire Extinguishing System" (GB50193-93), combined with the ship's engine room according to its calculation. The actual situation of some of its cumbersome and over-detailed calculation process is simplified by other methods, such as some calculation methods in "NFPA12", and make the calculation and selection of the key parts on the ideal model of carbon dioxide fire extinguishing system .

Key Words：fire extinguishing system; engine room; carbon dioxide; design and selection

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 二氧化碳系统的概况 3

1.2.1 二氧化碳系统的研究概况 3

1.2.2 二氧化碳系统的应用 4

1.3 论文的主要研究内容 5

第2章 二氧化碳灭火系统的组成及设计方案 6

2.1 二氧化碳灭火系统介绍 6

2.1.1 二氧化碳的理化性质 6

2.1.2 二氧化碳的灭火原理 6

2.1.3 二氧化碳灭火系统的限制 6

2.1.4 二氧化碳灭火系统的分类 7

2.2 高压二氧化碳灭火系统组成及工作原理 7

2.2.1 高压二氧化碳灭火系统组成 7

2.2.2 高压二氧化碳灭火系统工作原理 8

第3章 邮轮模型设定 10

3.1 邮轮机舱与二氧化碳灭火系统分布 10

3.2机舱二氧化碳灭火系统防护区介绍 10

3.3 二氧化碳室介绍 11

第4章 二氧化碳灭火系统选型计算 13

4.1 有关二氧化碳室的计算 13

4.1.1 灭火剂设计浓度 13

4.1.2 二氧化碳的设计用量计算 14

4.1.3 储存容器充装系数计算 15

4.2 有关管网的计算 16

4.2.1 喷头数量计算 16

4.2.2 管道流量以及管径的计算 18

4.2.4 管道压降计算 21

4.2.5 二氧化碳气瓶数量的计算 23

4.2.5 喷嘴等效孔口面积计算 24

4.3 有关防护区的计算 25

结语 26

参考文献 27

致 谢 29

第1章 绪论

随着国际邮轮市场向亚太地区移动，中国邮轮旅游业获得了较快发展，中国的第一艘自己领衔制造的邮轮也预计将在2020年驶出上海^[1,2,3]。尽管如此，我国的邮轮制造行业相较于发达的欧洲邮轮制造行业，研究成果相对匮乏，处于被动地位，因此，快速发展与成果匮乏的两相矛盾，促使我们要加快邮轮方面的研究，特别是安全方面的。

1.1 研究背景及意义

近年来，我国年均船舶火灾事故近30起, 占船舶海难事故的3%，但火灾造成的损失却占总损失的10%，年均超过1000万元，机舱失火占比大约为75%^[4]。机舱通常在船舶的底层，靠近船尾，有主机和复杂繁多的配套设备，因此机舱火灾可能会导致整条船的瘫痪，从而使船舶失去操纵能力，并因此导致倾覆或上岸的风险。机舱内发生的火灾也对船体其他区域有极大的影响，因为船体主要是钢材制造，火灾发生后，机舱的火情很容易传递到位于上层的客舱和货舱，加大了逃生难度，对人员的生命财产以及运输货物的安全构成了极大威胁。由于机舱的复杂性和重要性，对该区域进行防火是一项艰巨的任务。

船舶所搭载的灭火系统是船舶消防安全的最后防线。为了达到消防安全目标，在船舶设计初期时就会在分区、结构、材料等方式防止火灾的产生和扩散，但这些措施都是被动措施，只能一定程度地控制火灾，而要控制更严重的火灾则需要化被动为主动，采取更加强硬的措施，这便是灭火系统，也是最后一道防线。邮轮的造价昂贵而且正常运行时所承载的人员数量非常多，所以灭火系统的选择也必须十分谨慎。