海上平臺消防水系統介紹

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

關鍵詞：噴淋閥;易熔塞;消防泵;火氣系統

水在海洋上是一種用之不竭的物質，因此水在海上平臺就理所當然地成為滅火主要介質。火災是一種放熱的化學反應，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。

海上平臺由于遠離陸地消防資源，所以穩定可靠。具有自動滅火功能的消防系統對于海上平臺必不可少，相對于生產，消防系統的重要性更高。海上平臺消防系統主要分為火災主動監測、海水提升、噴淋控制等，各部分相互關聯，環環相扣，缺一不可。

一、消防系統組成及功能

海上消防水系統主要由以下設備組成：消防泵、消防水環路、噴淋閥、噴淋頭、易熔塞、火氣探測系統。

（一）消防泵

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

1.消防泵的流量由其所保護各區域所需最大水量決定。

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

對于海上平臺消防系統，為了保證海上平臺的生產安全，在保證消防能力的前提下，都會設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，受消防水壓力、火氣探頭等因素控制。

（二）消防水環路

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

（三）噴淋閥

消防水噴淋閥是噴淋海水的主要設備，主要負責帶壓消防水環路與消防水保護區域的隔離、導通功能，正常狀態下，噴淋閥關閉，保證消防水環路的待命壓力，當某一區域發生火災時，相應區域的噴淋閥會被自動啟動打開，導通火災區域與消防水環路，將消防水引導到火災區域進行滅火。噴淋閥的控制具有手動和自動功能，手動時可以通過現場的釋放閥直接打開或者關閉，自動狀態下，受火氣系統、易熔塞等因素通過控制噴淋閥控制壓縮氣源實現自動控制。

圖1 inbal噴淋閥結構

（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，發生火災時，噴淋閥自動打開，相應區域供水環路充水到火災保護區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，當發生火災時，敏感元件達到一定溫度后脫落，被密封的消防水直接從噴淋頭噴出滅火。

海上平臺生產區消防水系統主要采用的是開式噴淋頭，它配合噴淋閥一起使用，當區域發生火災時，噴淋閥動作，消防水進入噴淋管線并到達噴淋頭，噴淋頭將消防水按一定的式樣直接噴向燃燒物體表面，使設備表面降溫，進一步達到滅火目的。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：它是利用裝置內的低熔點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，其特點是結構簡單，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行控制，比如控制采油的井口控制盤、消防水噴淋閥等，當易熔塞受熱熔化后，被易熔塞隔離的氣壓信號被釋放，從而觸發相應動作，如噴淋閥控制氣源上的易熔

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塞，當易熔塞熔化泄壓后，噴淋閥控制氣源壓力丟失，噴淋閥自動打開，從而觸發噴淋系統。

（六）火氣監測系統

海上平臺為了保證安全生產，會根據各項法律法規在平臺安裝各種火災監測監控設備，如煙霧探測器、火焰探測器、可燃氣體探測器、有毒氣體探測器等設備，實現對平臺持續性全方位火災防范監控。

火氣監測系統配合報警燈、報警鈴、雨淋閥、泡沫閥等實現火災的控制防范，當區域探頭監測到火災或者潛在火災風險存在時，火氣系統會根據控制器設計邏輯，對相應保護區域進行保護，關停生產工藝，并觸發相應保護措施，如啟動相應區域噴淋閥、FM200等。

二、消防系統控制策略

由于海上平臺生產環境的特殊性，所以海上消防系統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，兩者根據控制邏輯配合使用，完成火災滅火對海水的需求。

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，根據主備關系選擇，兩者由火氣系統進行控制，當消防水環路壓力減低到設定點時，系統會自動啟動主消防泵以補充壓力;當火氣系統探頭檢測到有火災時或者火災手報站被觸發時，系統會立即關停生產作業，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。

假設消防水系統是一把槍，海水就是槍里的子彈，消防泵就是觸發機構，而噴淋閥就是瞄準器，它所指的方向就是子彈的目標。所以噴淋閥在消防系統中具有舉足輕重的作用。為了有針對性地進行火災防護，平臺按照不同區域對平臺劃分了不同火區，每個火區都配有自己的噴淋閥，從而實現針對性分區域滅火的功能。噴淋閥也具有手自動啟動模式。

1.手動釋放：噴淋閥開關控制氣源設有手動釋放開關，或者噴淋閥自帶釋放開關，通過釋放開關可以實現本地的手動釋放;為了更好地掌控平臺安全，平臺控制中心也會設手動遠程釋放按鈕，通過按鈕也可以觸發噴淋系統。

2.自動釋放：自動釋放主要分為火氣系統啟動和易熔塞啟動釋放。當火氣系統檢測到區域火災時，會自動打開其相應區域的噴淋閥進行海水釋放噴淋;在保護區域內設置的易熔塞如果出現過溫熔化的情況，也會自動導致相應區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、結語

海上平臺合格的消防系統不僅是保證穩定生產的基礎，還是生產作業人員生命安全的根本保證，它的穩定、可靠對于海上生產平臺至關重要。本文主要簡單闡述了海上平臺消防水系統組成部分的基本功能，為消防系統的整體掌握提供基礎保證。

參考文獻：

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

作者簡介：

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