海上平台消防水系统介绍

摘要：本文简要阐述了海上平台消防水系统的组成及控制策略，并对各部分组成进行了简单介绍。

关键词：喷淋阀;易熔塞;消防泵;火气系统

水在海洋上是一种用之不竭的物质，因此水在海上平台就理所当然地成为灭火主要介质。火灾是一种放热的化学反应，水用来吸热，使燃烧着的物体降温，吸热的水变成水蒸气，可起到冷却降温的作用，且水能隔绝氧气，这样就消除了燃烧的三要素之一，也就消除了火灾。

海上平台由于远离陆地消防资源，所以稳定可靠。具有自动灭火功能的消防系统对于海上平台必不可少，相对于生产，消防系统的重要性更高。海上平台消防系统主要分为火灾主动监测、海水提升、喷淋控制等，各部分相互关联，环环相扣，缺一不可。

一、消防系统组成及功能

海上消防水系统主要由以下设备组成：消防泵、消防水环路、喷淋阀、喷淋头、易熔塞、火气探测系统。

（一）消防泵

消防泵是消防系统的“心脏”，是火灾消防水的主要来源，选择合适的消防泵对整个消防系统能否有效使用至关重要。平台上消防泵的设计参数（流量、压力）确定原则如下：

1.消防泵的流量由其所保护各区域所需最大水量决定。

2.消防泵压力由最不利点所需的最小压力加上高程差和沿程摩阻决定，平台的最不利点为直升机甲板的消防炮，最小压力要求为700kPaG。

对于海上平台消防系统，为了保证海上平台的生产安全，在保证消防能力的前提下，都会设置两种不同动力源的消防泵：电力消防泵、柴油消防泵，两种消防泵可以主备选择，又互为备用。两种消防泵都具有手自动启动功能，正常处于自动待命状态，受消防水压力、火气探头等因素控制。

（二）消防水环路

消防水环路分为主环路管线和覆盖各区域的分支环路。消防水主环路是平台上消防水供给的主要保障，各区域环路由蝶阀进行隔离，以保证任意一处区域发生故障时，其他各处可正常使用不受影响。消防水主环路的顶部设有自动排气阀，以保证消防泵启动时环路不发生水击，消防水环路的最低处设有排放阀，方便维护排放。

（三）喷淋阀

消防水喷淋阀是喷淋海水的主要设备，主要负责带压消防水环路与消防水保护区域的隔离、导通功能，正常状态下，喷淋阀关闭，保证消防水环路的待命压力，当某一区域发生火灾时，相应区域的喷淋阀会被自动启动打开，导通火灾区域与消防水环路，将消防水引导到火灾区域进行灭火。喷淋阀的控制具有手动和自动功能，手動时可以通过现场的释放阀直接打开或者关闭，自动状态下，受火气系统、易熔塞等因素通过控制喷淋阀控制压缩气源实现自动控制。

图1 inbal喷淋阀结构

（四）喷淋头

喷淋头主要分为开式喷淋头和闭式喷淋头。开式喷淋头：喷头不带感温、闭锁装置，处于常开状态，发生火灾时，喷淋阀自动打开，相应区域供水环路充水到火灾保护区域开式喷头一起出水灭火。闭式喷淋头：喷头带热敏感元件及其密封组件，当发生火灾时，敏感元件达到一定温度后脱落，被密封的消防水直接从喷淋头喷出灭火。

海上平台生产区消防水系统主要采用的是开式喷淋头，它配合喷淋阀一起使用，当区域发生火灾时，喷淋阀动作，消防水进入喷淋管线并到达喷淋头，喷淋头将消防水按一定的式样直接喷向燃烧物体表面，使设备表面降温，进一步达到灭火目的。目前这类喷淋头主要分为下垂型洒水喷头、直立型洒水喷头、普通型洒水喷头、边墙型洒水喷头等。

（五）易熔塞

易熔塞：它是利用装置内的低熔点合金在较高的温度下即熔化，打开通道使气体从原来填充的易熔合金的孔中排出来泄放压力，其特点是结构简单，更换容易，由熔化温度而确定的动作压力，较易控制。一般用于气体压力不大，完全由温度的高低来确定的容器。如低压液化气氯气钢瓶上的易熔塞的熔化温度为65℃。

海上平台利用易熔塞主要是对气路信号进行控制，比如控制采油的井口控制盘、消防水喷淋阀等，当易熔塞受热熔化后，被易熔塞隔离的气压信号被释放，从而触发相应动作，如喷淋阀控制气源上的易熔

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塞，当易熔塞熔化泄压后，喷淋阀控制气源压力丢失，喷淋阀自动打开，从而触发喷淋系统。

（六）火气监测系统

海上平台为了保证安全生产，会根据各项法律法规在平台安装各种火灾监测监控设备，如烟雾探测器、火焰探测器、可燃气体探测器、有毒气体探测器等设备，实现对平台持续性全方位火灾防范监控。

火气监测系统配合报警灯、报警铃、雨淋阀、泡沫阀等实现火灾的控制防范，当区域探头监测到火灾或者潜在火灾风险存在时，火气系统会根据控制器设计逻辑，对相应保护区域进行保护，关停生产工艺，并触发相应保护措施，如启动相应区域喷淋阀、FM200等。

二、消防系统控制策略

由于海上平台生产环境的特殊性，所以海上消防系统与陆地相比具有其特殊性，控制策略也有不同。海上消防水系统控制方面主要有手动和自动两种模式，这种手自动模式主要指的是消防泵和喷淋阀。

消防泵主要由一主一备的电力消防泵和柴油消防泵组成，两者根据控制逻辑配合使用，完成火灾灭火对海水的需求。

1.手动启动：电力消防泵和柴油消防泵都具有手动模式，在手动模式下，可以通过控制盘直接启动，主要用于日常的测试以及自动不能启动的紧急情况。

2.自动启动：在自动模式下，根据主备关系选择，两者由火气系统进行控制，当消防水环路压力减低到设定点时，系统会自动启动主消防泵以补充压力;当火气系统探头检测到有火灾时或者火灾手报站被触发时，系统会立即关停生产作业，并启动消防泵。注：为了安全考虑，消防泵在自动模式下启动后，只能手动才能停止。

假设消防水系统是一把枪，海水就是枪里的子弹，消防泵就是触发机构，而喷淋阀就是瞄准器，它所指的方向就是子弹的目标。所以喷淋阀在消防系统中具有举足轻重的作用。为了有针对性地进行火灾防护，平台按照不同区域对平台划分了不同火区，每个火区都配有自己的喷淋阀，从而实现针对性分区域灭火的功能。喷淋阀也具有手自动启动模式。

1.手动释放：喷淋阀开关控制气源设有手动释放开关，或者喷淋阀自带释放开关，通过释放开关可以实现本地的手动释放;为了更好地掌控平台安全，平台控制中心也会设手动远程释放按钮，通过按钮也可以触发喷淋系统。

2.自动释放：自动释放主要分为火气系统启动和易熔塞启动释放。当火气系统检测到区域火灾时，会自动打开其相应区域的喷淋阀进行海水释放喷淋;在保护区域内设置的易熔塞如果出现过温熔化的情况，也会自动导致相应区域的喷淋阀控制气泄压引起喷淋阀释放。

图2 自动控制图

三、结语

海上平台合格的消防系统不仅是保证稳定生产的基础，还是生产作业人员生命安全的根本保证，它的稳定、可靠对于海上生产平台至关重要。本文主要简单阐述了海上平台消防水系统组成部分的基本功能，为消防系统的整体掌握提供基础保证。

参考文献：

张媛.钻井平台火灾——石油公司的最可怕的噩梦[J].消防技术与产品信息，2007（04）：52-53.

高金庆.滩海地区海上固定平台消防设计的特点[J].工业用水与废水，2002（06）：62-63.

作者简介：

于海军（1985.11—），男，山东日照人，本科学历，毕业于中国石油大学（华东），中级工程师，研究方向：自动化仪表。