海洋石油支持船海上應(yīng)急消防能力分析及提升建議探討

摘? 要： 隨著國家能源安全及七年海洋石油開發(fā)計(jì)劃的實(shí)施，海上油田消防安全越來越被高度重視，但是，在實(shí)際消防中，暴露出目前油田區(qū)配備 的消防船舶存在著消防能力不足的問題。本文將通過對現(xiàn)有消防船舶的不足進(jìn)行分析并提出建議，對油田區(qū)消防船舶的能力起到一定得參考作用。

關(guān)鍵詞： 消防等級;DP船舶;消防殼塊;消防能力提升

海上油氣田生產(chǎn)的石油和天然氣都是易燃易爆的產(chǎn)品，在生產(chǎn)儲存、 轉(zhuǎn)運(yùn)等操作過程中都存在火災(zāi)、爆炸等巨大的消防安全隱患，因此，消防 船舶的配備數(shù)量和消防等級成為是否有效實(shí)施海上設(shè)施滅火的關(guān)鍵。目 前，中國沿海的油田區(qū)主要由油田支持船兼顧具備消防功能，因而，需要 對油田支持船的消防能力、存在不足、升級改造的可能性等進(jìn)行分析，進(jìn) 而提出建議和措施。

1 中國沿海船舶對外消防能力現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)油田支持船船公司考慮到經(jīng)營成本壓力，近幾年船舶建造 設(shè)計(jì)突出考慮經(jīng)濟(jì)性與適用性，以滿足常規(guī)生產(chǎn)作業(yè)需求為主要目標(biāo)，為 此，國內(nèi)油田區(qū)配置的具有消防能力的船舶其消防等級多數(shù)為FiFi1，消防 泵排量為156-2400 m3/h，消防炮射程 ≥ 80-145m，其消防能力僅用于滅初 級火，消防能力有限。其總體消防能力對海上油田安全保障來講存在一定的不足。

1.1? 油田區(qū)消防船舶對外消防能力存在的不足

（ 1 ）未取得消防船級符號的船舶。該類船舶通常采用單獨(dú)柴油機(jī)帶動(dòng) 或者配置消防撬塊，其驅(qū)動(dòng)消防泵的柴油機(jī)功率較小，排量通常為300m3/ h，最大射程不超過80米。（ 2 ）取得FiFi1船級符號的船舶。該類船舶通常 是由主機(jī)帶動(dòng)，其消防泵所消耗的功率在500-700KW以上，因而，會較大 程度的消耗主機(jī)功率，造成在啟動(dòng)消防泵的情況下，船舶抵抗外來風(fēng)流影 響的操縱能力顯著下降，特別是配備DP2動(dòng)力定位系統(tǒng)的船舶，在滅火過 程中其操縱能力下降表現(xiàn)突出。由于消防等級僅為FiFi1，其能力只能用于 撲救初期火災(zāi)，? 噴射距離為120-150米，因而，? 會距離火災(zāi)設(shè)施較近，? 在 海上設(shè)施發(fā)生嚴(yán)重火災(zāi)時(shí)，消防船舶面臨平臺爆炸、設(shè)施物品墜落及高溫 受損害的風(fēng)險(xiǎn)。目前，海洋石油支持船的消防僅作為輔助功能，缺少船體 降溫噴淋系統(tǒng)，因而，海上設(shè)施發(fā)生火災(zāi)時(shí)其接近距離受限。

2 原因分析

2.1? 直接原因

FIFI1級船舶消防能力設(shè)計(jì)初衷就是撲滅初期火，

FIFI2&3級才能撲滅 大火和油類火。在實(shí)際消防過程中，配置FIFI1級消防能力的船舶，突出表 現(xiàn)在消防水可以打到平臺上，但水流分散，無法有效撲滅現(xiàn)場大火。主要 是如下因素所導(dǎo)致：（ 1 ）由于船舶駕駛臺受火場高溫的影響明顯，為了 保證船舶自身安全，船舶距離平臺較遠(yuǎn)。（ 2 ）受現(xiàn)場其他船舶位置、涌 浪、流向等影響，船舶無法保持在最佳滅火位置，消防水受風(fēng)力影響明 顯，進(jìn)一步加劇了水流分散的情況?？陀^原因是消防炮安裝位置影響高 （駕駛臺頂部）不利于撲滅平臺低處的火災(zāi)。

3 現(xiàn)有船舶消防能力評價(jià)

目前，? FIFI1級別消防能力的船隊(duì)規(guī)模覆蓋到國內(nèi)海域，可以撲滅初 期火災(zāi)。但由于自身消防級別限制，即FIFI1船舶通常額定射程為120— 150米，使用過程中，受外部環(huán)境影響，實(shí)際射程與額定理論射程誤差在 ±10%。在使用“直流”模式時(shí)，水柱前約80米水柱較為集中，? 80米以外 受環(huán)境、風(fēng)向、風(fēng)速影響有不同程度擴(kuò)散。對于海上設(shè)施發(fā)生的大型火災(zāi) 則無法起到有效控制作用。只有將船舶對外消防級別從FIFI1提升到FIFI2/3 或者配置額外消防裝置才能提升滅火能力和效果，進(jìn)而提升海上設(shè)施消防 風(fēng)險(xiǎn)防控水平。

3.1? DP船舶消防能力提升可行性分析

（ 1 ）現(xiàn)有船舶消防能力提升（改造）分析思路。（ 2 ）符合CCS規(guī)范要 求。（ 3 ）船舶具有船位控制能力的最低冗余度標(biāo)準(zhǔn)。主機(jī)功率的冗余度 最低要求以不低于主機(jī)總功率的60%為標(biāo)準(zhǔn)。通常條件天氣海況：風(fēng)力不 大于≤6級、有義波高≤2.5米、流速≤1節(jié)。消防泵驅(qū)動(dòng)設(shè)備功率的冗余 度分析。? DP船舶，根據(jù)船舶動(dòng)力模式的不同，對消防泵的驅(qū)動(dòng)分為下述兩類情況。第一類：電力推動(dòng)型船舶，柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)消防泵，即由發(fā)電機(jī)原動(dòng) 機(jī)來驅(qū)動(dòng)消防泵。其功率通常在4000-7000KW，僅能匹配現(xiàn)有消防泵的需 求，如提升為FiFi2 ，并滿足主機(jī)功率的冗余度不低于主機(jī)總功率的60%， 則無法滿足消防泵2X1700KW的功率需求，因而，沒有提升空間。第二 類：主推進(jìn)柴油機(jī)（主機(jī)）推動(dòng)型船舶，由主機(jī)驅(qū)動(dòng)消防泵，即由主機(jī)的 自由端來驅(qū)動(dòng)消防泵。針對目前的船舶主機(jī)功率配置，如消防等級提升為 FiFi2 ，即滿足消防泵2X1700KW及主機(jī)功率的冗余度不低于主機(jī)總功率的 60%的標(biāo)準(zhǔn)，則主機(jī)功率至少在8820KW （12000馬力）及以上。

3.2? 改造空間分析

（ 1 ）建造工藝造成結(jié)構(gòu)更加緊密，空間受限。目前，海洋石油支持 船業(yè)內(nèi)普遍采用單煙囪設(shè)計(jì)，因此，船舶建造完成后，機(jī)艙棚內(nèi)主輔機(jī)煙 囪、消防等管線等排列非常緊密，使改造和操作空間受到限制。機(jī)艙內(nèi)，? 設(shè)備、結(jié)構(gòu)布置緊密，使空間受限。（ 2 ）機(jī)艙內(nèi)設(shè)備、結(jié)構(gòu)布置緊密，? 充分利用空間，以便使船舶擁有更多空間用來提供液貨及散料的艙容，提 升供給能力，如提升消防能力，則需要增大消防泵的排量，消防泵體、管 線據(jù)需要同時(shí)增大，亦即需要更大的空間，同時(shí)，齒輪箱也需要改造。居 于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)會面臨空間限制和改造工藝復(fù)雜。（ 3 ）提升消防等級所產(chǎn)生 的影響分析。

3.3? 對DP船舶PMS? （動(dòng)力分配及管理系統(tǒng)）的影響

（ 1 ）其中，需要特別保證出現(xiàn)單點(diǎn)最大故障情況時(shí)，即失去一半的 動(dòng)力時(shí)，能夠保證DP系統(tǒng)的動(dòng)力需求。? PMS系統(tǒng)是經(jīng)過船級社進(jìn)行認(rèn)證 的。（ 2 ）如將消防等級升級為FiFi2 ，則將增加動(dòng)力消耗約20%以上（如 前面動(dòng)力分析所述），在此情況下，無法保證船級社要求的最大故障情 況下的動(dòng)力要求。（ 3 ）消防泵排量增大，造成負(fù)荷加大，使柴油機(jī)受到 超出其原始安全設(shè)計(jì)的扭振，不利于設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)。（ 4 ）工程復(fù)雜。? 升級消防等級需要消防泵泵體增大，整個(gè)的消防管線需要換新、增大直 徑，海底門吸口直徑也需要加大，其改造工程復(fù)雜、工作量巨大，現(xiàn)有 船體設(shè)計(jì)缺少充足的空間，并且，需要重新設(shè)計(jì)和CCS審圖。（ 5 ）增大 消防泵的排量，會對船舶穩(wěn)性產(chǎn)生影響，需要進(jìn)行核算，以保證船舶具 有足夠的穩(wěn)性。（ 6 ）消防能力提升改造將使控制船位的動(dòng)力冗余度減 少，降低了控制能力。

4 海上消防能力提升建議方案

近期工作方案以快速提升船舶消防能力為主，建立綜合消防網(wǎng)絡(luò)，按 照不同海域平臺規(guī)模、數(shù)量及基地的距離等因素在碼頭和油田區(qū)配置相相 應(yīng)等級的撬塊，可以隨時(shí)安裝上船，及時(shí)實(shí)施滅火。長期計(jì)劃-建造消防船 徹底彌補(bǔ)海上設(shè)施火災(zāi)搶險(xiǎn)能力短板。新造油田支持船舶考慮配置FIFI2級 對外消防配置。建造FIFI3級專用消防船

5 結(jié)束語

海上油田區(qū)根據(jù)自身海上設(shè)施的數(shù)量、布置及結(jié)構(gòu)等進(jìn)行消防資源需 求的評估，提出消防船舶等級和數(shù)量需求，作為油田支持船船公司進(jìn)行消 防船舶等級提升的依據(jù)，通過合理規(guī)劃建設(shè)海上高級別消防船數(shù)量，科學(xué) 的四海布局，使消防船隊(duì)可以快速響應(yīng)、有效處置的海上設(shè)施火災(zāi)險(xiǎn)情。 為海上安全生產(chǎn)提供可靠的裝備支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]鋼質(zhì)海船入級規(guī)范， 中國船級社，2018年7月1 日生效.

作者簡介：李延?xùn)|，男，漢族，1965年12月15 日，天津市薊縣，本科，中 級工程師，中海油田服務(wù)股份有限公司船舶事業(yè)部，作業(yè)主管，主要從事 海洋石油支持船船舶作業(yè)與安全管理研究。