海上平臺消防水系統(tǒng)介紹

摘要：本文簡要闡述了海上平臺消防水系統(tǒng)的組成及控制策略，并對各部分組成進(jìn)行了簡單介紹。

關(guān)鍵詞：噴淋閥;易熔塞;消防泵;火氣系統(tǒng)

水在海洋上是一種用之不竭的物質(zhì)，因此水在海上平臺就理所當(dāng)然地成為滅火主要介質(zhì)?；馂?zāi)是一種放熱的化學(xué)反應(yīng)，水用來吸熱，使燃燒著的物體降溫，吸熱的水變成水蒸氣，可起到冷卻降溫的作用，且水能隔絕氧氣，這樣就消除了燃燒的三要素之一，也就消除了火災(zāi)。

海上平臺由于遠(yuǎn)離陸地消防資源，所以穩(wěn)定可靠。具有自動滅火功能的消防系統(tǒng)對于海上平臺必不可少，相對于生產(chǎn)，消防系統(tǒng)的重要性更高。海上平臺消防系統(tǒng)主要分為火災(zāi)主動監(jiān)測、海水提升、噴淋控制等，各部分相互關(guān)聯(lián)，環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。

一、消防系統(tǒng)組成及功能

海上消防水系統(tǒng)主要由以下設(shè)備組成：消防泵、消防水環(huán)路、噴淋閥、噴淋頭、易熔塞、火氣探測系統(tǒng)。

（一）消防泵

消防泵是消防系統(tǒng)的“心臟”，是火災(zāi)消防水的主要來源，選擇合適的消防泵對整個消防系統(tǒng)能否有效使用至關(guān)重要。平臺上消防泵的設(shè)計參數(shù)（流量、壓力）確定原則如下：

1.消防泵的流量由其所保護(hù)各區(qū)域所需最大水量決定。

2.消防泵壓力由最不利點(diǎn)所需的最小壓力加上高程差和沿程摩阻決定，平臺的最不利點(diǎn)為直升機(jī)甲板的消防炮，最小壓力要求為700kPaG。

對于海上平臺消防系統(tǒng)，為了保證海上平臺的生產(chǎn)安全，在保證消防能力的前提下，都會設(shè)置兩種不同動力源的消防泵：電力消防泵、柴油消防泵，兩種消防泵可以主備選擇，又互為備用。兩種消防泵都具有手自動啟動功能，正常處于自動待命狀態(tài)，受消防水壓力、火氣探頭等因素控制。

（二）消防水環(huán)路

消防水環(huán)路分為主環(huán)路管線和覆蓋各區(qū)域的分支環(huán)路。消防水主環(huán)路是平臺上消防水供給的主要保障，各區(qū)域環(huán)路由蝶閥進(jìn)行隔離，以保證任意一處區(qū)域發(fā)生故障時，其他各處可正常使用不受影響。消防水主環(huán)路的頂部設(shè)有自動排氣閥，以保證消防泵啟動時環(huán)路不發(fā)生水擊，消防水環(huán)路的最低處設(shè)有排放閥，方便維護(hù)排放。

（三）噴淋閥

消防水噴淋閥是噴淋海水的主要設(shè)備，主要負(fù)責(zé)帶壓消防水環(huán)路與消防水保護(hù)區(qū)域的隔離、導(dǎo)通功能，正常狀態(tài)下，噴淋閥關(guān)閉，保證消防水環(huán)路的待命壓力，當(dāng)某一區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時，相應(yīng)區(qū)域的噴淋閥會被自動啟動打開，導(dǎo)通火災(zāi)區(qū)域與消防水環(huán)路，將消防水引導(dǎo)到火災(zāi)區(qū)域進(jìn)行滅火。噴淋閥的控制具有手動和自動功能，手動時可以通過現(xiàn)場的釋放閥直接打開或者關(guān)閉，自動狀態(tài)下，受火氣系統(tǒng)、易熔塞等因素通過控制噴淋閥控制壓縮氣源實(shí)現(xiàn)自動控制。

圖1 inbal噴淋閥結(jié)構(gòu)

（四）噴淋頭

噴淋頭主要分為開式噴淋頭和閉式噴淋頭。開式噴淋頭：噴頭不帶感溫、閉鎖裝置，處于常開狀態(tài)，發(fā)生火災(zāi)時，噴淋閥自動打開，相應(yīng)區(qū)域供水環(huán)路充水到火災(zāi)保護(hù)區(qū)域開式噴頭一起出水滅火。閉式噴淋頭：噴頭帶熱敏感元件及其密封組件，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，敏感元件達(dá)到一定溫度后脫落，被密封的消防水直接從噴淋頭噴出滅火。

海上平臺生產(chǎn)區(qū)消防水系統(tǒng)主要采用的是開式噴淋頭，它配合噴淋閥一起使用，當(dāng)區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時，噴淋閥動作，消防水進(jìn)入噴淋管線并到達(dá)噴淋頭，噴淋頭將消防水按一定的式樣直接噴向燃燒物體表面，使設(shè)備表面降溫，進(jìn)一步達(dá)到滅火目的。目前這類噴淋頭主要分為下垂型灑水噴頭、直立型灑水噴頭、普通型灑水噴頭、邊墻型灑水噴頭等。

（五）易熔塞

易熔塞：它是利用裝置內(nèi)的低熔點(diǎn)合金在較高的溫度下即熔化，打開通道使氣體從原來填充的易熔合金的孔中排出來泄放壓力，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，更換容易，由熔化溫度而確定的動作壓力，較易控制。一般用于氣體壓力不大，完全由溫度的高低來確定的容器。如低壓液化氣氯氣鋼瓶上的易熔塞的熔化溫度為65℃。

海上平臺利用易熔塞主要是對氣路信號進(jìn)行控制，比如控制采油的井口控制盤、消防水噴淋閥等，當(dāng)易熔塞受熱熔化后，被易熔塞隔離的氣壓信號被釋放，從而觸發(fā)相應(yīng)動作，如噴淋閥控制氣源上的易熔

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塞，當(dāng)易熔塞熔化泄壓后，噴淋閥控制氣源壓力丟失，噴淋閥自動打開，從而觸發(fā)噴淋系統(tǒng)。

（六）火氣監(jiān)測系統(tǒng)

海上平臺為了保證安全生產(chǎn)，會根據(jù)各項法律法規(guī)在平臺安裝各種火災(zāi)監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備，如煙霧探測器、火焰探測器、可燃?xì)怏w探測器、有毒氣體探測器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對平臺持續(xù)性全方位火災(zāi)防范監(jiān)控。

火氣監(jiān)測系統(tǒng)配合報警燈、報警鈴、雨淋閥、泡沫閥等實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的控制防范，當(dāng)區(qū)域探頭監(jiān)測到火災(zāi)或者潛在火災(zāi)風(fēng)險存在時，火氣系統(tǒng)會根據(jù)控制器設(shè)計邏輯，對相應(yīng)保護(hù)區(qū)域進(jìn)行保護(hù)，關(guān)停生產(chǎn)工藝，并觸發(fā)相應(yīng)保護(hù)措施，如啟動相應(yīng)區(qū)域噴淋閥、FM200等。

二、消防系統(tǒng)控制策略

由于海上平臺生產(chǎn)環(huán)境的特殊性，所以海上消防系統(tǒng)與陸地相比具有其特殊性，控制策略也有不同。海上消防水系統(tǒng)控制方面主要有手動和自動兩種模式，這種手自動模式主要指的是消防泵和噴淋閥。

消防泵主要由一主一備的電力消防泵和柴油消防泵組成，兩者根據(jù)控制邏輯配合使用，完成火災(zāi)滅火對海水的需求。

1.手動啟動：電力消防泵和柴油消防泵都具有手動模式，在手動模式下，可以通過控制盤直接啟動，主要用于日常的測試以及自動不能啟動的緊急情況。

2.自動啟動：在自動模式下，根據(jù)主備關(guān)系選擇，兩者由火氣系統(tǒng)進(jìn)行控制，當(dāng)消防水環(huán)路壓力減低到設(shè)定點(diǎn)時，系統(tǒng)會自動啟動主消防泵以補(bǔ)充壓力;當(dāng)火氣系統(tǒng)探頭檢測到有火災(zāi)時或者火災(zāi)手報站被觸發(fā)時，系統(tǒng)會立即關(guān)停生產(chǎn)作業(yè)，并啟動消防泵。注：為了安全考慮，消防泵在自動模式下啟動后，只能手動才能停止。

假設(shè)消防水系統(tǒng)是一把槍，海水就是槍里的子彈，消防泵就是觸發(fā)機(jī)構(gòu)，而噴淋閥就是瞄準(zhǔn)器，它所指的方向就是子彈的目標(biāo)。所以噴淋閥在消防系統(tǒng)中具有舉足輕重的作用。為了有針對性地進(jìn)行火災(zāi)防護(hù)，平臺按照不同區(qū)域?qū)ζ脚_劃分了不同火區(qū)，每個火區(qū)都配有自己的噴淋閥，從而實(shí)現(xiàn)針對性分區(qū)域滅火的功能。噴淋閥也具有手自動啟動模式。

1.手動釋放：噴淋閥開關(guān)控制氣源設(shè)有手動釋放開關(guān)，或者噴淋閥自帶釋放開關(guān)，通過釋放開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)本地的手動釋放;為了更好地掌控平臺安全，平臺控制中心也會設(shè)手動遠(yuǎn)程釋放按鈕，通過按鈕也可以觸發(fā)噴淋系統(tǒng)。

2.自動釋放：自動釋放主要分為火氣系統(tǒng)啟動和易熔塞啟動釋放。當(dāng)火氣系統(tǒng)檢測到區(qū)域火災(zāi)時，會自動打開其相應(yīng)區(qū)域的噴淋閥進(jìn)行海水釋放噴淋;在保護(hù)區(qū)域內(nèi)設(shè)置的易熔塞如果出現(xiàn)過溫熔化的情況，也會自動導(dǎo)致相應(yīng)區(qū)域的噴淋閥控制氣泄壓引起噴淋閥釋放。

圖2 自動控制圖

三、結(jié)語

海上平臺合格的消防系統(tǒng)不僅是保證穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎(chǔ)，還是生產(chǎn)作業(yè)人員生命安全的根本保證，它的穩(wěn)定、可靠對于海上生產(chǎn)平臺至關(guān)重要。本文主要簡單闡述了海上平臺消防水系統(tǒng)組成部分的基本功能，為消防系統(tǒng)的整體掌握提供基礎(chǔ)保證。

參考文獻(xiàn)：

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高金慶.灘海地區(qū)海上固定平臺消防設(shè)計的特點(diǎn)[J].工業(yè)用水與廢水，2002（06）：62-63.

作者簡介：

于海軍（1985.11—），男，山東日照人，本科學(xué)歷，畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東），中級工程師，研究方向：自動化儀表。