七氟丙烷系統在石油平臺滅火系統改造中的應用

劉政印

（中海油安全技術服務有限公司，天津 300452）

七氟丙烷系統在石油平臺滅火系統改造中的應用

劉政印

（中海油安全技術服務有限公司，天津 300452）

本文介紹了石油平臺消防系統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改造過程中的改造范圍、系統選型、控制方式、氮氣啟動等工程經驗及對系統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，使消防危險系數增大，因此平臺上的消防設施在保障生產正常運行和員工生命財產安全方面發揮著重要作用。

2 海倫系統改造的必要性

為了保護臭氧層，保護環境，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）淘汰目錄；同時我國應在2006年1月1 日停止生產和使用1211滅火劑，2010年1月1 日停止生產和使用1301滅火劑。因此，將當前使用的海倫滅火系統改造成其他形式的氣體滅火系統勢在必行。

3 FM200替代優勢

綜合環保指標、經濟指標、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，改造過程后系統占用的空間相對于原有的海倫系統不能太大，因此，七氟丙烷（FM200）是海上平臺海倫滅火系統最理想的替代產品。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，符合環保要求。適用于平臺上的中控室、發電機間、空調間、蓄電池間、開關間、鍋爐間等場所，可撲救A、B、C各類火災。

4 平臺FM200滅火系統組成

FM200滅火系統由火災探測部分、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、低壓監視開關、高壓釋放開關、壓力指示器、安全泄壓環、噴嘴、FM200滅火劑等。

5 氣體滅火系統選型

氣體滅火系統主要分為單元獨立系統和組合分配系統兩種，改造時，需要結合海上平臺空間結構和保護區分布等具體特點，靈活運用兩種系統。

單元獨立系統——指由一套FM200滅火裝置對應一套管網系統，保護一個防護區域的組成形式。

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

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

6 控制方式

氣體滅火控制方式共分為：自動、手動、機械應急三種控制方式。

6.1 自動控制方式

將火災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，滅火系統處于自動控制狀態，當保護區發生火情，火災探測器發出火災信號，報警滅火控制器即發出聲、光信號，同時發出聯動指令，關閉連鎖設備，經過一段延時時間，發出滅火指令，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，滅火系統處于手動控制狀態。當保護區發生火情，可按下手動控制盒或控制器上啟動按鈕即可按規定程序啟動滅火系統釋放滅火劑，實施滅火。

6.3 應急機械啟動方式

當保護區發生火情，控制器不能發出滅火指令時應通知有關人員撤離現場，關閉聯動設備，然后拔出相應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

啟動瓶內裝有高壓氮氣（5MPa以上），當有火災需要啟動滅火系統時，啟動信號先啟動氮氣啟動瓶，由啟動瓶釋放高壓氮氣統一觸發七氟丙烷鋼瓶組的各個瓶頭閥，釋放七氟丙烷藥劑；另外，在組合分配式系統中，氮氣還可以打開響應的區域選擇閥，使藥劑噴放到正在著火的保護區內。

8 系統主備切換探討

為了實現系統的不間斷保護，《氣體滅火系統設計規范》GB50370-2005規定：滅火系統的儲存裝置72小時內不能重新充裝恢復工作的，應按系統原儲存量的100%設置備用量。根據本條規定，七氟丙烷系統藥劑瓶設置主備各一套。因此海上平臺的氣體滅火系統，每套系統都應該設置備用系統。

多年來的施工過程中，我們發現海上平臺上的手動與自動之間轉換是通過手動轉換開關來實現的，而不是自動轉換。如果發生火災，而主系統發生故障不能正常啟動的情況下，就需要人為的操作，將系統切換到備用系統狀態來啟用備用系統滅火，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。

那么怎樣實現主備系統的自動切換？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的信號反饋作用來達到這一目的。壓力開關是在藥劑釋放過程中，探測到管路里氣體壓力信號，反饋給火災控制盤，表明藥劑已成功釋放。利用壓力開關的信號反饋功能，在火災控制盤中設置：如果釋放主瓶藥劑信號發出后，延遲一定時間（10s或30s）后仍未收到壓力開關的返回信號，則確認主用瓶組啟動失敗，向火災控制盤發送主用瓶組啟動失敗信號，并立即聯動啟動備用瓶組，這樣一來就可以達到主備系統之間自動切換的功能。當然，這種方法是否科學可行，還要在下一步的工程實踐中加以證明。

結語

按照《中國對應氣候變化國家方案》的要求，我國將在2010年1月1 日停止生產和使用1301滅火劑，因此現在海油平臺海倫系統改造工程目前已進入改造高峰期。FM200滅火系統能夠較好的替代1301滅火系統。

[1]閆立峰.七氟丙烷系統在石油平臺滅火系統改造中的應用[J].城市建設理論研究：電子版，2013（36）.

TU998

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