七氟丙烷系統(tǒng)在石油平臺滅火系統(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）

七氟丙烷系統(tǒng)在石油平臺滅火系統(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消防系統(tǒng)由原來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消防系統(tǒng)改造過程中的改造范圍、系統(tǒng)選型、控制方式、氮氣啟動等工程經(jīng)驗及對系統(tǒng)自動控制方面的思考。

海倫；七氟丙烷；自動控制；氮氣啟動

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受空間和逃生途徑的限制，使消防危險系數(shù)增大，因此平臺上的消防設(shè)施在保障生產(chǎn)正常運行和員工生命財產(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

為了保護臭氧層，保護環(huán)境，保護地球，1986年世界主要國家簽訂了著名的《蒙特利爾公約》，我國于1989年加入了《保護臭氧層維也納公約》，1991年簽署了《蒙特利爾議定書》。按照《中國對應(yīng)氣候變化國家方案》的要求，海倫氣體已被列入國家ODS（消耗臭氧層物質(zhì)）淘汰目錄；同時我國應(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)勢在必行。

3 FM200替代優(yōu)勢

綜合環(huán)保指標、經(jīng)濟指標、滅火效率、安全性能等方面的因素，另外考慮到平臺空間狹小，改造過程后系統(tǒng)占用的空間相對于原有的海倫系統(tǒng)不能太大，因此，七氟丙烷（FM200）是海上平臺海倫滅火系統(tǒng)最理想的替代產(chǎn)品。工程實踐證明：七氟丙烷氣體（HFC227ea）是一種高效滅火劑，具有無色、無味、低毒、電絕緣性好、無二次污染的特點，對臭氧層的耗損潛能值（ODP） 為0，符合環(huán)保要求。適用于平臺上的中控室、發(fā)電機間、空調(diào)間、蓄電池間、開關(guān)間、鍋爐間等場所，可撲救A、B、C各類火災(zāi)。

4 平臺FM200滅火系統(tǒng)組成

FM200滅火系統(tǒng)由火災(zāi)探測部分、滅火控制部分和滅火部分組成。其中包含的主要部件有：滅火劑存儲罐、控制閥、低壓監(jiān)視開關(guān)、高壓釋放開關(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)主要分為單元獨立系統(tǒng)和組合分配系統(tǒng)兩種，改造時，需要結(jié)合海上平臺空間結(jié)構(gòu)和保護區(qū)分布等具體特點，靈活運用兩種系統(tǒng)。

單元獨立系統(tǒng)——指由一套FM200滅火裝置對應(yīng)一套管網(wǎng)系統(tǒng)，保護一個防護區(qū)域的組成形式。

組合分配系統(tǒng)——指由一套公共的FM滅火裝置對應(yīng)多套管網(wǎng)系統(tǒng)，保護2個或2個以上防護區(qū)域的組成形式。

我們針對于海上油氣平臺這樣的保護區(qū)分區(qū)多，火災(zāi)危險系數(shù)大等特點，多采用了單元獨立系統(tǒng)；當然，對于某些平臺空間有限，也有采用組合分配式系統(tǒng)進行改造的。

6 控制方式

氣體滅火控制方式共分為：自動、手動、機械應(yīng)急三種控制方式。

6.1 自動控制方式

將火災(zāi)自動報警氣體滅火控制器上控制方式選擇鍵撥到“自動”位置時，滅火系統(tǒng)處于自動控制狀態(tài)，當保護區(qū)發(fā)生火情，火災(zāi)探測器發(fā)出火災(zāi)信號，報警滅火控制器即發(fā)出聲、光信號，同時發(fā)出聯(lián)動指令，關(guān)閉連鎖設(shè)備，經(jīng)過一段延時時間，發(fā)出滅火指令，打開啟動閥釋放啟動氣體，啟動氣體通過啟動管道打開相應(yīng)的選擇閥和容器閥（瓶頭閥），釋放滅火劑，實施滅火。

6.2 電氣手動控制方式

將火災(zāi)自動報警氣體滅火控制器上控制方式選擇鍵撥到“手動”位置時，滅火系統(tǒng)處于手動控制狀態(tài)。當保護區(qū)發(fā)生火情，可按下手動控制盒或控制器上啟動按鈕即可按規(guī)定程序啟動滅火系統(tǒng)釋放滅火劑，實施滅火。

6.3 應(yīng)急機械啟動方式

當保護區(qū)發(fā)生火情，控制器不能發(fā)出滅火指令時應(yīng)通知有關(guān)人員撤離現(xiàn)場，關(guān)閉聯(lián)動設(shè)備，然后拔出相應(yīng)啟動瓶組上啟動閥的手動保險夾片，壓下手柄即可打開啟動閥，釋放啟動氣體，即可打開選擇閥、容器閥（瓶頭閥）、釋放滅火劑，實施滅火。

7 啟動瓶

啟動瓶內(nèi)裝有高壓氮氣（5MPa以上），當有火災(zāi)需要啟動滅火系統(tǒng)時，啟動信號先啟動氮氣啟動瓶，由啟動瓶釋放高壓氮氣統(tǒng)一觸發(fā)七氟丙烷鋼瓶組的各個瓶頭閥，釋放七氟丙烷藥劑；另外，在組合分配式系統(tǒng)中，氮氣還可以打開響應(yīng)的區(qū)域選擇閥，使藥劑噴放到正在著火的保護區(qū)內(nèi)。

8 系統(tǒng)主備切換探討

為了實現(xiàn)系統(tǒng)的不間斷保護，《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50370-2005規(guī)定：滅火系統(tǒng)的儲存裝置72小時內(nèi)不能重新充裝恢復(fù)工作的，應(yīng)按系統(tǒng)原儲存量的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)。

多年來的施工過程中，我們發(fā)現(xiàn)海上平臺上的手動與自動之間轉(zhuǎn)換是通過手動轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)的，而不是自動轉(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)來啟用備用系統(tǒng)滅火，這很顯然并不適合于無人值班（無人平臺）和重要場所的保護。

那么怎樣實現(xiàn)主備系統(tǒng)的自動切換？是下一步我們將要在工程實踐中研究和解決的問題。目前，我們的思路是利用壓力開關(guān)的信號反饋作用來達到這一目的。壓力開關(guān)是在藥劑釋放過程中，探測到管路里氣體壓力信號，反饋給火災(zāi)控制盤，表明藥劑已成功釋放。利用壓力開關(guān)的信號反饋功能，在火災(zāi)控制盤中設(shè)置：如果釋放主瓶藥劑信號發(fā)出后，延遲一定時間（10s或30s）后仍未收到壓力開關(guān)的返回信號，則確認主用瓶組啟動失敗，向火災(zāi)控制盤發(fā)送主用瓶組啟動失敗信號，并立即聯(lián)動啟動備用瓶組，這樣一來就可以達到主備系統(tǒng)之間自動切換的功能。當然，這種方法是否科學(xué)可行，還要在下一步的工程實踐中加以證明。

結(jié)語

按照《中國對應(yīng)氣候變化國家方案》的要求，我國將在2010年1月1 日停止生產(chǎn)和使用1301滅火劑，因此現(xiàn)在海油平臺海倫系統(tǒng)改造工程目前已進入改造高峰期。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）.

TU998

A