摘要：隨著技術(shù)發(fā)展，高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)開始應(yīng)用于海洋石油平臺，它適用性廣，對原油處理裝置區(qū)、機(jī)械設(shè)備房間、電器設(shè)備房間火災(zāi)都有比較好的滅火效果，本文主要介紹了高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的工作原理和調(diào)試相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合自己的工作經(jīng)驗，總結(jié)提出了提高系統(tǒng)可靠性的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：高壓細(xì)水霧;海洋石油平臺;調(diào)試

引 言

海洋石油平臺經(jīng)過國內(nèi)外幾十年的發(fā)展，消防系統(tǒng)的設(shè)計及選配上已經(jīng)非常成熟，根據(jù)不同的火災(zāi)類型，綜合考慮成本、維護(hù)等因素，在原油處理裝置區(qū)一般采用海水自動噴淋系統(tǒng)，這種系統(tǒng)造價成本低，容易維護(hù);在主機(jī)房間、主開關(guān)間、變壓器間、中央控制室等具有較多機(jī)械和電器設(shè)備的房間，一般采用七氟丙烷自動滅火系統(tǒng)，這種滅火系統(tǒng)成本較高、需要定期維護(hù)保養(yǎng)^[1]。近年來，隨著技術(shù)的發(fā)展，新型高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)水基滅火系統(tǒng)不能滅電器火災(zāi)的局限，實驗研究表明高壓細(xì)水霧具有良好的電絕緣性，能有效撲滅電器火災(zāi)。這種滅火技術(shù)已經(jīng)逐漸在水電站、海上風(fēng)電場升壓站等推廣應(yīng)用，海洋石油981平臺，陸豐7-2鉆采平臺等也開始使用這種類型的滅火系統(tǒng)^[2，3]。

1 高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理

1.1高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)構(gòu)成

高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)由主水箱、不銹鋼管道、增壓泵、高壓細(xì)水霧泵組、區(qū)域控制閥組、細(xì)水霧噴頭、細(xì)水霧噴槍等組成，噴頭和噴槍根據(jù)噴霧要求具有不同的K系數(shù)，圖1是其結(jié)構(gòu)原理示意圖。

水箱上面有液位控制器，液位低時可以進(jìn)行自動補水。高壓細(xì)水霧泵組由主泵、穩(wěn)壓泵、控制柜、補水電磁閥等組成，主泵采用高壓柱塞泵，泵入口壓力要求不低于0.2MPa，且不大于0.6MPa，主泵啟動后如果壓力不足，由補水電磁閥控制啟停增壓泵，保證主泵入口壓力符合要求;泵出口的安全泄壓閥用于調(diào)節(jié)出口壓力，保證安全。區(qū)域控制閥組由電動控制閥、供水球閥、壓力開關(guān)、壓力表及連接管道組成，閥有手動啟動功能，能進(jìn)行手動應(yīng)急啟動。高壓細(xì)水霧噴頭的最低工作壓力為10MPa，霧滴直徑DV0.9不大于200um，管道、管件的工作壓力為13MPa。

1.2高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)工作原理

高壓細(xì)水霧系統(tǒng)根據(jù)工作方式不同分為開式系統(tǒng)、濕式系統(tǒng)和噴槍系統(tǒng)，其中開式系統(tǒng)控制相對復(fù)雜，主要用于發(fā)電機(jī)房、生產(chǎn)裝置區(qū)等風(fēng)險等級比較高的區(qū)域;濕式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單，主要用于備料區(qū)和生活區(qū);噴槍系統(tǒng)平均分布在生產(chǎn)區(qū)安全通道和生活區(qū)走廊等區(qū)域。

開式系統(tǒng)在準(zhǔn)工作狀態(tài)下，從細(xì)水霧泵組出口至每個區(qū)域閥前的主管網(wǎng)水壓維持在1.0-1.2MPa，區(qū)域閥后是管道是空的，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，由火災(zāi)報警控制系統(tǒng)聯(lián)動打開相應(yīng)火災(zāi)區(qū)域控制閥進(jìn)行噴水霧滅火，主管道壓力下降至低于1.0MPa，穩(wěn)壓泵啟動，穩(wěn)壓泵運行10S后仍達(dá)不到1.2MPa時，主泵啟動同時穩(wěn)壓泵停止運行，主泵持續(xù)不斷向管網(wǎng)供水，對應(yīng)區(qū)域噴頭噴細(xì)水霧滅火。開式系統(tǒng)具備自動控制、手動控制和應(yīng)急操作功能：

（1）自動控制：平臺每個火災(zāi)分區(qū)內(nèi)都裝有若干煙、熱探測器，火災(zāi)報警系統(tǒng)接收到滅火分區(qū)內(nèi)一路煙探測器信號，系統(tǒng)會發(fā)出聲光報警，接收到兩路以上煙探測器信號或者一路熱探測器信號，系統(tǒng)會確認(rèn)火災(zāi)發(fā)生，發(fā)出聲光報警，聯(lián)動打開對應(yīng)區(qū)域控制閥進(jìn)行細(xì)水霧滅火，區(qū)域閥內(nèi)的壓力開關(guān)反饋系統(tǒng)噴放信號，火災(zāi)報警系統(tǒng)啟動對應(yīng)的噴霧指示燈。

（2）手動控制：當(dāng)現(xiàn)場工作人員發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)火災(zāi)，此時如果自動控制系統(tǒng)還未動作，可按下區(qū)域控制閥的手動啟動按鈕，打開區(qū)域控制閥，管網(wǎng)降壓自動啟動泵組進(jìn)行滅火;還可以按下火災(zāi)手動報警按鈕，由火災(zāi)報警系統(tǒng)聯(lián)動發(fā)出聲光報警信號和打開相應(yīng)區(qū)域控制閥進(jìn)行滅火。

（3）應(yīng)急操作：自動和手動控制模式都是通過電控方式打開區(qū)域控制閥，在自動控制和手動控制模型都失效時，需要通過操作應(yīng)急手柄打開相應(yīng)的區(qū)域控制閥滅火，這屬于機(jī)械方式。

濕式系統(tǒng)在準(zhǔn)工作狀態(tài)下，泵組到閉式噴頭整個管網(wǎng)都充滿水，水壓維持在1.0-1.2MPa，發(fā)生火災(zāi)時溫度升高，當(dāng)閉式噴頭玻璃泡的溫度達(dá)到動作溫度，玻璃泡就會破碎，管道水壓下降，細(xì)水霧泵組按照與上述開式系統(tǒng)相同啟動邏輯開始向管網(wǎng)供水，對應(yīng)區(qū)域閉式噴頭噴細(xì)水霧滅火，同時流量開關(guān)信號反饋至火災(zāi)報警系統(tǒng)，由火災(zāi)報警系統(tǒng)發(fā)出聲光報警和啟動相應(yīng)噴霧指示燈。

噴槍系統(tǒng)處于準(zhǔn)工作狀態(tài)時，跟濕式系統(tǒng)一樣，整個管網(wǎng)都充滿水，壓力維持在1.0-1.2MPa，工作人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后，將噴槍軟管與噴槍接頭對接，將噴槍移至著火點附近，開啟噴槍滅火，管道壓力下降，泵組按照相同啟動邏輯向管網(wǎng)供水。

2 高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)調(diào)試內(nèi)容及改進(jìn)建議

高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)調(diào)試內(nèi)容主要包括管道靜水壓調(diào)試、泵組功能調(diào)試、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試。

在管道靜水壓調(diào)試中，管道水壓強(qiáng)度試驗壓力應(yīng)為系統(tǒng)最大工作壓力的1.5 倍。為了安全，可以先將壓力維持在最大系統(tǒng)壓力，檢查能否穩(wěn)壓5Min無下降，然后再提高到1.5倍，穩(wěn)壓10Min無下降，檢查管道及其連接處應(yīng)無滴漏、無變形為合格。管道靜水壓調(diào)試合格后，應(yīng)采用壓縮空氣或氮氣進(jìn)行管道清潔與吹掃，管道末端的氣體流速要求不應(yīng)小于20m/s，采用白布檢查，直至無銹漬、水漬及其它雜物出現(xiàn)。

在泵組功能調(diào)試中，泵組第一次啟動應(yīng)在設(shè)備供貨商指導(dǎo)下操作，按照如下步驟進(jìn)行：

（1）測試水箱自動補水功能，液位低于下限時，進(jìn)水閥開自動補水，液位高于上限時，進(jìn)水閥關(guān)，停止補水;

（2）區(qū)域控制閥后安裝臨時測試管線和臨時閥門，通過應(yīng)急手柄打開區(qū)域控制閥，模擬噴放，通過手動調(diào)節(jié)臨時閥門開度，產(chǎn)生不同壓力信號，測試增壓泵、穩(wěn)壓泵、主泵、備用泵自動啟動功能。

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試，按照如下步驟進(jìn)行：

（1）區(qū)域控制閥復(fù)位成關(guān)閉狀態(tài)，閥后臨時閥門處于打開狀態(tài)，用專用探頭測試工具觸發(fā)某保護(hù)區(qū)探測器報警或者按下該保護(hù)區(qū)手動報警按鈕，觀察火災(zāi)自動報警系統(tǒng)主機(jī)是否能進(jìn)行聲光報警，是否觸發(fā)打開相應(yīng)區(qū)域的控制閥進(jìn)行滅火，閥后壓力傳感器是否反饋給自動報警系統(tǒng)，觸發(fā)噴霧指示燈;

（2）完成某區(qū)域聯(lián)動測試后，火災(zāi)報警主機(jī)復(fù)位，高壓細(xì)水霧泵控制柜復(fù)位，區(qū)域電動閥復(fù)位。

（3）重復(fù)步驟1、2，按分區(qū)逐一進(jìn)行測試，并做好測試記錄。

高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)在海洋石油平臺應(yīng)用還處于起步階段，系統(tǒng)可靠性設(shè)計還需要不斷完善^[4]，對此有如下改進(jìn)建議：

（4）區(qū)域控制閥前的管線壓力傳感器和閥后的壓力開關(guān)增加聯(lián)動機(jī)制控制泵的自動啟動，即閥前壓力傳感器低于1.0MPa，穩(wěn)壓泵啟動，穩(wěn)壓泵運行10S后仍達(dá)不到設(shè)定的1.2MPa，同時閥后壓力開關(guān)反饋正確信號時，主泵啟動，穩(wěn)壓泵停止運行，主泵開始向管網(wǎng)供水。此條聯(lián)動機(jī)制可以防止主管網(wǎng)漏水而引起泵誤動作。

（5）在區(qū)域控制閥后增加設(shè)計帶有快速接頭的專用管線旁通接口，準(zhǔn)工作狀態(tài)下，此管口處于閥門關(guān)閉狀態(tài)，每隔一定周期，通過此旁通管線做一次泵組自動運行實驗，確保系統(tǒng)處于安全工作狀態(tài)。

3 結(jié) 語

高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)調(diào)試涉及到管線、電氣、儀表等專業(yè)，復(fù)雜度高，需要不斷的積累總結(jié)經(jīng)驗，將調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題及時反饋設(shè)計，不斷優(yōu)化方案，共同促進(jìn)其在海洋石油領(lǐng)域更成熟的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] ?余世雄.高壓細(xì)水霧在海上油氣設(shè)施中的適用性研究[J].化工管理，2018（12）：209-210.

[2] ?衣曉軍.高壓細(xì)水霧滅火技術(shù)在海洋石油平臺的應(yīng)用[J].天津航海，2013（1）：63-65.

[3] ?魏玉壘，李曉堃，王麗麗.高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)在海洋平臺中的應(yīng)用[J].石油和化工設(shè)備，2017，20（4）：102-104.

[4] ?宋慧慧，杭兆峰.淺析高壓細(xì)水霧自動滅火系統(tǒng)海上升壓站的應(yīng)用[J].技術(shù)，2017（11）：94-97.

作者簡介：楊富廣，男，1982年生，碩士，主要從事海洋石油平臺電儀設(shè)計及調(diào)試工作。

（作者單位：海洋石油工程（青島）有限公司）