固定式高壓CO2滅火系統在海洋石油FPSO中的應用

欒永剛

摘 要：目前，海洋石油FPSO對較大火災多采用固定式高壓CO2滅火系統及FM200滅火系統，兩種滅火系統各有優缺點，本文主要描述了固定式高壓CO2滅火系統的滅火原理、固定式高壓CO2滅火系統的技術性能和組成、固定式高壓CO2滅火系統的操作程序、固定式高壓CO2滅火系統的維護、保養及注意事項。

關鍵詞：CO2滅火系統；海洋石油FPSO；消防

中分類號：TP27 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0185-01

海洋石油FPSO，即浮式生產儲油卸油裝置，外形和大型油輪相似，可對原油進行初步加工并儲存，被陳為“海上石油工廠”[1]。由于其常年處于海洋環境中，且儲存數萬噸原油，離岸較遠，一旦發生大型火災，后果不堪設想。

1 固定式高壓CO2滅火系統滅火原理

常溫下CO2是無色氣體，其密度是空氣的1.5倍，所以能下沉覆蓋在燃燒物的表面，隔絕火焰和空氣，其主要依靠窒息作用和部分冷卻作用滅火[2]。

當CO2保護區發生火災時，區域內的煙探頭和熱探頭會在火災控制盤上報警。由控制盤的關斷邏輯發出關斷報警輸出，在保護區域內進行聲/光報警，設備聯動，關閉風機、風閘等。

通過在保護區域外的CO2釋放控制盤，打開二氧化碳氣體釋放管匯上的電磁閥和CO2導向氣瓶的電磁閥，貯存在高壓氣瓶中的二氧化碳氣體將通過瓶頭匯管、釋放管匯，到各個保護區的管線和噴嘴進入保護區。

為保護工作人員的生命安全，CO2消防系統的釋放操作有自動延時功能。

2 海洋石油FPSO中CO2滅火系統的技術性能和組成

2.1 CO2滅火系統的技術性能

其主要技術性能如下：

CO2氣瓶充裝壓力：15Mpa；測試壓力：25Mpa；系統測試壓力：13Mpa；CO2充裝量：45kg；CO2噴射持續時間：全淹沒滅火方式≤2min；CO2氣瓶儲存壓力：58Bar 21OC；CO2充裝率：0.661kg/L；CO2導向氣氣源壓力：6.0MPa；系統啟動方式：自動、手動、應急操作；系統啟動電源：主電源/應急電源AC230V50HZ。

2.2 CO2滅火系統的組成

某FPSO高壓CO2滅火系統分為三大類型：一是上部模塊和船體集成設計的固定式高壓CO2滅火系統，氣瓶放置在CO2室。二是應急消防泵間、油漆間設有就地CO2氣瓶和控制系統，三是廚房CO2氣瓶、控制面板設在廚房所在甲板生活樓走廊內。

3 海洋石油FPSO中CO2滅火系統操作程序

3.1 主控區CO2系統的滅火操作

3.1.1 遠程遙控操作程序

（1）確保被保護區域內所有人員已安全撤離；（2）關閉所有的風閘/門窗和通風口；（3）選準相應區域的控制盤，打開P.O.D閥-C02釋放報警；（4）打開CO2氣瓶瓶頭閥開關；（5）30秒后，C02釋放到被保護區域。

3.1.2 手動操作程序

（1）從鑰匙箱取出CO2控制柜鑰匙；（2）打開相應區域的C02釋放控制柜門，限位開關動作觸發C02釋放報警，報警信號傳送到火災盤；（3）確認被保護區域所有人員撤離被保護區域后，關閉所有風閘、門和通風口；（4）關停運轉的機械設備，同時切斷燃料油供應；（5）打開C02控制柜里的CO2導向氣瓶閥，CO2導向氣從P.O.D閥導向氣入口進入P.O.D閥，由于壓差作用，打開P.O.D閥，倒通C02去被保護區域；（6）打開CO2瓶組的CO2氣瓶閥；（7）30秒延時后，系統會立即按釋放程序和釋放量在發生火災的區域釋放。

3.1.3 應急操作程序

（1）確認被保護區C02釋放相對應的C02氣瓶閥和P.O.D閥已動作；（2）如果C02氣瓶閥和/或P.O.D閥沒有動作，執行以下操作，打開C02氣瓶閥和/或P.O.D閥；（3）手動操作打開P.O.D閥：轉動閥上標識出的手柄/控制桿；（4）手動打開CO2氣瓶閥：快速找到手動手柄桿箱；（5）將手柄桿插入CO2氣瓶閥，拉下手柄。

3.2 應急消防泵間和油漆間的C02滅火操作

（1）砸掉玻璃，從鑰匙箱取出CO2控制柜鑰匙；（2）打開相應區域的C02釋放控制柜門，限位開關動作觸發C02釋放報警；（3）確認被保護區域所有人員撤離被保護區域；（4）關閉所有風閘、門和通風口；（5）關停運轉的機械設備，同時切斷燃料油供應；（6）打開一個C02導向氣瓶閥；（7）檢查CO2導向氣壓是否大于20Bar；（8）打開導向氣/驅動氣隔離閥，以打開P.O.D閥；（9）打開CO2瓶組的CO2氣瓶閥；（10）30秒延時后，系統會立即按釋放程序和釋放量在發生火災的區域釋放。

3.3 廚房C02滅火操作

（1）確保被保護區域內所有人員已安全撤離；（2）關閉所有的風閘/門窗和通風口；（3）打開現場釋放控制盤，C02釋放報警；（4）打開CO2氣瓶瓶頭閥開關。

4 CO2滅火系統的維護、保養及注意事項

固定式高壓CO2系統要定期進行檢查：檢查管路的情況是否完整無損，閥件及附件的保養和位置的正確性，各保護區的C02釋放噴嘴有無堵塞和損壞狀態。CO2室、消防控制室、各操作箱、操作遙控按鈕的正確性，CO2其瓶的劑量等。

5 結語

CO2容易被液化，所以易于罐裝和儲存，同時其價格較為便宜，滅火時，不污染火場環境。但由于其意外釋放會導致人員窒息風險，因此目前海洋石油新建設施逐漸采用更為安全、環保的FM200滅火系統[3]。

參考文獻

[1]海洋石油工程FPSO與單點系泊系統設計[M].石油工業出版社，2007-11.

[2]IMO SOLAS公約2000[S].