紫外紅外火焰探測器在海洋平臺上的應(yīng)用
2012-12-31 00:00:00劉志剛
【摘 要】紫外紅外火焰探測器具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、探測距離遠(yuǎn)、適應(yīng)性強(qiáng)能等優(yōu)越的性能，具有可靠地檢測火焰能力。本文根據(jù)紫外紅外火焰探測器的特點(diǎn)，探討了紫外紅外火焰探測器在海洋平臺上的應(yīng)用，以期在未來的操作中提供經(jīng)驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】火焰探測器；火災(zāi)；消防；海洋平臺
海洋平臺上密布著油氣、電氣管道，作業(yè)又在遠(yuǎn)離陸地的惡劣海洋環(huán)境，偶發(fā)火災(zāi)事故的風(fēng)險(xiǎn)大，一旦發(fā)生火災(zāi)，施救難度高，易釀成大范圍災(zāi)難性事故，因此火災(zāi)報(bào)警及控制系統(tǒng)是海洋平臺上必須安裝的控制系統(tǒng)。紫外紅外火焰探測器具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、探測距離遠(yuǎn)、適應(yīng)性強(qiáng)能等優(yōu)越的性能，具有可靠地探測碳?xì)浠衔锶紵鹧娴哪芰?。為了防止火?zāi)的發(fā)生，紫外紅外火焰探測器逐步在海洋平臺上火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
1.紫外紅外火焰探測器基本原理
物質(zhì)燃燒時(shí)，在產(chǎn)生煙霧和放出熱量的同時(shí)，也產(chǎn)生可見或不可見的光輻射?；鹧娴妮椛涫蔷哂须x散光譜的氣體輻射和伴有連續(xù)光譜的固體輻射，其波長在0.1-10μm或更寬的范圍，為了避免其他信號的干擾，常利用波長<300nm的紫外線，或者火焰中特有的波長在4.4μm附近的CO2輻射光譜作為探測信號。
紫外紅外火焰探測器具有紫外傳感器和紅外傳感器兩個(gè)傳感器，紫外線傳感器只對185～260nm狹窄范圍內(nèi)的紫外線進(jìn)行響應(yīng)，而對其它頻譜范圍的光線不敏感。紫外傳感器利用它可以對火焰中的紫外線進(jìn)行檢測，因該傳感器對波長為185～260nm以外的其它光線均不敏感，而只有火焰和火花等明火才能發(fā)射出該波段的光線，故該紫外線傳感器對太陽光、各種燈光及高溫輻射光線均不敏感，從而避免了各種雜散光線的干擾；紅外探測器用以探測4.3μm特殊頻帶的紅外信號，紫紅外復(fù)合火焰探測器就是通過檢測火焰輻射的紫外線和紅外線來識別火災(zāi)，這樣就確保了檢測器具有極強(qiáng)的抗誤報(bào)警能力。
工作中，火焰探測器同時(shí)監(jiān)控同一個(gè)危險(xiǎn)場所，監(jiān)測的范圍為90℃的錐形體，當(dāng)兩個(gè)傳感器同時(shí)探測到火焰存在時(shí)，才產(chǎn)生一個(gè)火焰警報(bào)信號。
紫外紅外火焰探測器具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、探測距離遠(yuǎn)、適應(yīng)性強(qiáng)能等優(yōu)越的性能，具有可靠地探測碳?xì)浠衔锶紵鹧婺芰Α?/p>
2.紫外紅外火焰探測器的性能
紫外紅外火焰探測器紅外線和紫外線兩個(gè)傳感器，工作中，兩個(gè)傳感器同時(shí)監(jiān)控同一個(gè)危險(xiǎn)場所，監(jiān)測的范圍為90℃的錐形體，當(dāng)兩個(gè)傳感器同時(shí)探測到火焰存在時(shí)，才會產(chǎn)生一個(gè)警報(bào)信號，因此誤報(bào)率大大降低。
紫外紅外火焰探測器配置有高性能微處理計(jì)算芯片，帶有先進(jìn)的智能算法和火焰危險(xiǎn)判據(jù)，是火焰探測和拒絕誤報(bào)警性能的最佳組合，具有非常卓越的火焰識別靈敏度并對非火焰紅外干擾源有極強(qiáng)的免疫力，很好地解決和克服了探測距離增大時(shí)容易產(chǎn)生錯(cuò)誤報(bào)警的難題，從根本上解決了紫外傳感器容易受到閃電、電焊弧光、x射線等因素影響和紅外傳感器容易受到工業(yè)照明、太陽光、閃爍或移動(dòng)的發(fā)熱物等因素的影響而造成探測器誤報(bào)警的問題，從而實(shí)現(xiàn)了對火焰信號的快速響應(yīng)和準(zhǔn)確識別。
3.X5200紫外紅外火焰探測器的優(yōu)越性能
3.1本體結(jié)構(gòu)性能良好、適用范圍廣
X5200探測器經(jīng)FM3260系統(tǒng)認(rèn)證，符合世界范圍內(nèi)最嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范要求，擁有最先進(jìn)的火焰探測性能和干擾免疫性能。由微處理器控制的可加熱鏡片使設(shè)備能夠更好地抵抗水氣和冰。X5200的外殼用無銅鋁合金或不銹鋼制成，防護(hù)等級為NEMA4X或IP66，可以用于任何防爆區(qū)域。X5200紫外紅外火焰探測器擁有更先進(jìn)的探測能力和對外來干涉源的抗干擾能力，能滿足世界范圍內(nèi)的最高應(yīng)用的要求，尤其適合于可能存在紫外輻射源的碳?xì)漕惢鹧妗?/p>
3.2時(shí)域信號分析（TDSA）
TDSA信號處理技術(shù)可實(shí)時(shí)分析輸入信號，它要求紅外信號隨機(jī)閃爍，以便在火災(zāi)情況下進(jìn)行識別。通過使用TDSA信號處理，X5200可忽略定期斷開的黑體源（在其出現(xiàn)的區(qū)域中，相互臨近的移動(dòng)傳送帶和高溫物體會產(chǎn)生定期斷開的紅外信號），因?yàn)樗砂l(fā)現(xiàn)一致性較低的信號，但是如果存在定期斷開的信號，由于時(shí)有時(shí)無的紅外線在與定期斷開的信號同時(shí)出現(xiàn)時(shí)會起到觸發(fā)器的作用，因此設(shè)備更容易受到錯(cuò)誤報(bào)警的影響。
3.3具備光學(xué)完整性（oi）功能
X5200帶有自動(dòng)光學(xué)完整性（oi）功能、每分鐘自動(dòng)執(zhí)行一次的校準(zhǔn)性能測試、用于驗(yàn)證探測器的完整操作功能，不需要使用外部測試燈進(jìn)行測試。這款探測器會自動(dòng)執(zhí)行維修人員通過測試燈進(jìn)行的相同測試，每分鐘一次。但是成功的自動(dòng)oi測試不會生成火警情況，同時(shí)還可以利用手動(dòng)或磁棒進(jìn)行光學(xué)（oi）測試。
這款探測器還結(jié)合了磁動(dòng)oi和手動(dòng)oi功能，可以像自動(dòng)oi一樣提供校準(zhǔn)測試，還會促使火警繼電器驗(yàn)證輸出操作是否符合預(yù)防性維護(hù)要求。
3.4快速火災(zāi)（高速）功能
X5200探測器與一般的探測器的優(yōu)點(diǎn)是具有快速火災(zāi)（高速）功能，一旦出現(xiàn)強(qiáng)烈信號時(shí)，快速火災(zāi)功能激活，探測器能夠在30ms內(nèi)響應(yīng)強(qiáng)烈的火災(zāi)信號，配合使用快速火災(zāi)功能和時(shí)域信號分析（TDSA）信號處理讓探測器不僅能夠響應(yīng)較小的火災(zāi)，同時(shí)還能對大規(guī)模的非閃爍火災(zāi)（例如在高壓氣體應(yīng)用中）進(jìn)行高速響應(yīng)。
探測器在任何時(shí)候都可以在數(shù)秒鐘內(nèi)發(fā)現(xiàn)火焰并啟動(dòng)保護(hù)措施，火焰探測器提供了可靠和迅捷火焰探測響應(yīng)，同時(shí)也采用了先進(jìn)技術(shù)，降低了維護(hù)及使用成本，并且探測器外殼堅(jiān)固，可適應(yīng)任何環(huán)境。
4.現(xiàn)場應(yīng)用
月東A平臺屬海上平臺，平臺主要設(shè)有井口30多口、原油儲罐及原有生產(chǎn)處理設(shè)施等。火災(zāi)危險(xiǎn)性高，因此月東A島采用了X5200紫外紅外火焰探測器，共計(jì)安裝了12個(gè)火焰探測器，用以監(jiān)測關(guān)鍵區(qū)域火災(zāi)。
4.1與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)連接
火焰探測器與火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)連接，通過輸入模塊，將火焰探測器的火警、故障等信號傳送至火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)。
4.2功能檢驗(yàn)
月東A島火焰探測器自投產(chǎn)至今已經(jīng)運(yùn)行了兩年多的時(shí)間，實(shí)踐證明：紫外紅外火焰探測器能有效的檢測火災(zāi)，且該探測器穩(wěn)定性好、靈敏度高，完全滿足了海洋平臺消防安全要求，為平臺的安全生產(chǎn)提供了堅(jiān)強(qiáng)保障，取得了良好的安全效益。
5.結(jié)束語
紫外紅外火焰探測器具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、探測距離遠(yuǎn)、適應(yīng)性強(qiáng)能等優(yōu)越的性能，具有可靠地探測碳?xì)浠衔锶紵鹧婺芰?，尤其適合于可能存在紫外輻射源的碳?xì)漕惢鹧妗?/p>
紫外紅外火焰探測器在海洋平臺上的成功應(yīng)用，有效的預(yù)防了火災(zāi)和爆炸以及人身事故的發(fā)生，為平臺的安全生產(chǎn)提供了安全保障。
【參考文獻(xiàn)】
[1]宋雪飛，陸建輝.海洋平臺池火火災(zāi)模型概述[J].石油工程建設(shè)，1998，37（2）：1-4.
