劉政印

（中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司，天津 300452）

七氟丙烷系統(tǒng)在石油平臺(tái)滅火系統(tǒng)改造中的應(yīng)用

劉政印

（中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司，天津 300452）

本文介紹了石油平臺(tái)消防系統(tǒng)由原來(lái)的海倫滅火改造為七氟丙烷滅火的必要性，并著重闡述了七氟丙烷（FM200）氣體滅火在石油平臺(tái)消防系統(tǒng)改造過(guò)程中的改造范圍、系統(tǒng)選型、控制方式、氮?dú)鈫?dòng)等工程經(jīng)驗(yàn)及對(duì)系統(tǒng)自動(dòng)控制方面的思考。

海倫；七氟丙烷；自動(dòng)控制；氮?dú)鈫?dòng)

1 前言

眾所周知，石油、天然氣行業(yè)防火要求很高，再加上海上石油平臺(tái)受空間和逃生途徑的限制，使消防危險(xiǎn)系數(shù)增大，因此平臺(tái)上的消防設(shè)施在保障生產(chǎn)正常運(yùn)行和員工生命財(cái)產(chǎn)安全方面發(fā)揮著重要作用。

2 海倫系統(tǒng)改造的必要性

為了保護(hù)臭氧層，保護(hù)環(huán)境，保護(hù)地球，1986年世界主要國(guó)家簽訂了著名的《蒙特利爾公約》，我國(guó)于1989年加入了《保護(hù)臭氧層維也納公約》，1991年簽署了《蒙特利爾議定書(shū)》。按照《中國(guó)對(duì)應(yīng)氣候變化國(guó)家方案》的要求，海倫氣體已被列入國(guó)家ODS（消耗臭氧層物質(zhì)）淘汰目錄；同時(shí)我國(guó)應(yīng)在2006年1月1 日停止生產(chǎn)和使用1211滅火劑，2010年1月1 日停止生產(chǎn)和使用1301滅火劑。因此，將當(dāng)前使用的海倫滅火系統(tǒng)改造成其他形式的氣體滅火系統(tǒng)勢(shì)在必行。

3 FM200替代優(yōu)勢(shì)

綜合環(huán)保指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、滅火效率、安全性能等方面的因素，另外考慮到平臺(tái)空間狹小，改造過(guò)程后系統(tǒng)占用的空間相對(duì)于原有的海倫系統(tǒng)不能太大，因此，七氟丙烷（FM200）是海上平臺(tái)海倫滅火系統(tǒng)最理想的替代產(chǎn)品。工程實(shí)踐證明：七氟丙烷氣體（HFC227ea）是一種高效滅火劑，具有無(wú)色、無(wú)味、低毒、電絕緣性好、無(wú)二次污染的特點(diǎn)，對(duì)臭氧層的耗損潛能值（ODP） 為0，符合環(huán)保要求。適用于平臺(tái)上的中控室、發(fā)電機(jī)間、空調(diào)間、蓄電池間、開(kāi)關(guān)間、鍋爐間等場(chǎng)所，可撲救A、B、C各類火災(zāi)。

4 平臺(tái)FM200滅火系統(tǒng)組成

FM200滅火系統(tǒng)由火災(zāi)探測(cè)部分、滅火控制部分和滅火部分組成。其中包含的主要部件有：滅火劑存儲(chǔ)罐、控制閥、低壓監(jiān)視開(kāi)關(guān)、高壓釋放開(kāi)關(guān)、壓力指示器、安全泄壓環(huán)、噴嘴、FM200滅火劑等。

5 氣體滅火系統(tǒng)選型

氣體滅火系統(tǒng)主要分為單元獨(dú)立系統(tǒng)和組合分配系統(tǒng)兩種，改造時(shí)，需要結(jié)合海上平臺(tái)空間結(jié)構(gòu)和保護(hù)區(qū)分布等具體特點(diǎn)，靈活運(yùn)用兩種系統(tǒng)。

單元獨(dú)立系統(tǒng)——指由一套FM200滅火裝置對(duì)應(yīng)一套管網(wǎng)系統(tǒng)，保護(hù)一個(gè)防護(hù)區(qū)域的組成形式。

組合分配系統(tǒng)——指由一套公共的FM滅火裝置對(duì)應(yīng)多套管網(wǎng)系統(tǒng)，保護(hù)2個(gè)或2個(gè)以上防護(hù)區(qū)域的組成形式。

我們針對(duì)于海上油氣平臺(tái)這樣的保護(hù)區(qū)分區(qū)多，火災(zāi)危險(xiǎn)系數(shù)大等特點(diǎn)，多采用了單元獨(dú)立系統(tǒng)；當(dāng)然，對(duì)于某些平臺(tái)空間有限，也有采用組合分配式系統(tǒng)進(jìn)行改造的。

6 控制方式

氣體滅火控制方式共分為：自動(dòng)、手動(dòng)、機(jī)械應(yīng)急三種控制方式。

6.1 自動(dòng)控制方式

將火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警氣體滅火控制器上控制方式選擇鍵撥到“自動(dòng)”位置時(shí)，滅火系統(tǒng)處于自動(dòng)控制狀態(tài)，當(dāng)保護(hù)區(qū)發(fā)生火情，火災(zāi)探測(cè)器發(fā)出火災(zāi)信號(hào)，報(bào)警滅火控制器即發(fā)出聲、光信號(hào)，同時(shí)發(fā)出聯(lián)動(dòng)指令，關(guān)閉連鎖設(shè)備，經(jīng)過(guò)一段延時(shí)時(shí)間，發(fā)出滅火指令，打開(kāi)啟動(dòng)閥釋放啟動(dòng)氣體，啟動(dòng)氣體通過(guò)啟動(dòng)管道打開(kāi)相應(yīng)的選擇閥和容器閥（瓶頭閥），釋放滅火劑，實(shí)施滅火。

6.2 電氣手動(dòng)控制方式

將火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警氣體滅火控制器上控制方式選擇鍵撥到“手動(dòng)”位置時(shí)，滅火系統(tǒng)處于手動(dòng)控制狀態(tài)。當(dāng)保護(hù)區(qū)發(fā)生火情，可按下手動(dòng)控制盒或控制器上啟動(dòng)按鈕即可按規(guī)定程序啟動(dòng)滅火系統(tǒng)釋放滅火劑，實(shí)施滅火。

6.3 應(yīng)急機(jī)械啟動(dòng)方式

當(dāng)保護(hù)區(qū)發(fā)生火情，控制器不能發(fā)出滅火指令時(shí)應(yīng)通知有關(guān)人員撤離現(xiàn)場(chǎng)，關(guān)閉聯(lián)動(dòng)設(shè)備，然后拔出相應(yīng)啟動(dòng)瓶組上啟動(dòng)閥的手動(dòng)保險(xiǎn)夾片，壓下手柄即可打開(kāi)啟動(dòng)閥，釋放啟動(dòng)氣體，即可打開(kāi)選擇閥、容器閥（瓶頭閥）、釋放滅火劑，實(shí)施滅火。

7 啟動(dòng)瓶

啟動(dòng)瓶?jī)?nèi)裝有高壓氮?dú)猓?MPa以上），當(dāng)有火災(zāi)需要啟動(dòng)滅火系統(tǒng)時(shí)，啟動(dòng)信號(hào)先啟動(dòng)氮?dú)鈫?dòng)瓶，由啟動(dòng)瓶釋放高壓氮?dú)饨y(tǒng)一觸發(fā)七氟丙烷鋼瓶組的各個(gè)瓶頭閥，釋放七氟丙烷藥劑；另外，在組合分配式系統(tǒng)中，氮?dú)膺€可以打開(kāi)響應(yīng)的區(qū)域選擇閥，使藥劑噴放到正在著火的保護(hù)區(qū)內(nèi)。

8 系統(tǒng)主備切換探討

為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的不間斷保護(hù)，《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50370-2005規(guī)定：滅火系統(tǒng)的儲(chǔ)存裝置72小時(shí)內(nèi)不能重新充裝恢復(fù)工作的，應(yīng)按系統(tǒng)原儲(chǔ)存量的100%設(shè)置備用量。根據(jù)本條規(guī)定，七氟丙烷系統(tǒng)藥劑瓶設(shè)置主備各一套。因此海上平臺(tái)的氣體滅火系統(tǒng)，每套系統(tǒng)都應(yīng)該設(shè)置備用系統(tǒng)。

多年來(lái)的施工過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)海上平臺(tái)上的手動(dòng)與自動(dòng)之間轉(zhuǎn)換是通過(guò)手動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而不是自動(dòng)轉(zhuǎn)換。如果發(fā)生火災(zāi)，而主系統(tǒng)發(fā)生故障不能正常啟動(dòng)的情況下，就需要人為的操作，將系統(tǒng)切換到備用系統(tǒng)狀態(tài)來(lái)啟用備用系統(tǒng)滅火，這很顯然并不適合于無(wú)人值班（無(wú)人平臺(tái)）和重要場(chǎng)所的保護(hù)。

那么怎樣實(shí)現(xiàn)主備系統(tǒng)的自動(dòng)切換？是下一步我們將要在工程實(shí)踐中研究和解決的問(wèn)題。目前，我們的思路是利用壓力開(kāi)關(guān)的信號(hào)反饋?zhàn)饔脕?lái)達(dá)到這一目的。壓力開(kāi)關(guān)是在藥劑釋放過(guò)程中，探測(cè)到管路里氣體壓力信號(hào)，反饋給火災(zāi)控制盤(pán)，表明藥劑已成功釋放。利用壓力開(kāi)關(guān)的信號(hào)反饋功能，在火災(zāi)控制盤(pán)中設(shè)置：如果釋放主瓶藥劑信號(hào)發(fā)出后，延遲一定時(shí)間（10s或30s）后仍未收到壓力開(kāi)關(guān)的返回信號(hào)，則確認(rèn)主用瓶組啟動(dòng)失敗，向火災(zāi)控制盤(pán)發(fā)送主用瓶組啟動(dòng)失敗信號(hào)，并立即聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)備用瓶組，這樣一來(lái)就可以達(dá)到主備系統(tǒng)之間自動(dòng)切換的功能。當(dāng)然，這種方法是否科學(xué)可行，還要在下一步的工程實(shí)踐中加以證明。

結(jié)語(yǔ)

按照《中國(guó)對(duì)應(yīng)氣候變化國(guó)家方案》的要求，我國(guó)將在2010年1月1 日停止生產(chǎn)和使用1301滅火劑，因此現(xiàn)在海油平臺(tái)海倫系統(tǒng)改造工程目前已進(jìn)入改造高峰期。FM200滅火系統(tǒng)能夠較好的替代1301滅火系統(tǒng)。

[1]閆立峰.七氟丙烷系統(tǒng)在石油平臺(tái)滅火系統(tǒng)改造中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013（36）.

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