某半潛式鉆井平臺固定滅火系統改造設計

程偉俊，蔣愛國，劉芝亮

(中海油田服務股份有限公司 鉆井研究院, 河北 三河 065201)

某半潛式鉆井平臺固定滅火系統改造設計

程偉俊，蔣愛國，劉芝亮

(中海油田服務股份有限公司 鉆井研究院, 河北 三河 065201)

為滿足CCS、DNV的規范要求，某半潛式鉆井平臺原固定滅火系統Halon 1301滅火系統改造為固定CO2滅火系統及FM-200滅火系統，根據項目改造的設計思路、計算方法和現場改造實踐，成功為同類型平臺固定滅火系統的改造提供了有益的借鑒與參考。

固定滅火系統；CO2滅火系統；FM-200滅火系統

1 原Halon 1301滅火系統

該平臺原Halon 1301滅火系統為單元獨立、全淹沒滅火系統，其保護的14個區域及相應區域容積見表1所示。

表1 原Halon 1301滅火系統保護區域及區域容積 m3

2 改造設計

氣體滅火劑對絕大多數物質沒有破壞作用，滅火后不留痕跡、沒有毒害，適用于撲救各種可燃、易燃液體和固體火災，以及滅火前可切斷氣源的氣體火災。氣體滅火劑具有不導電、不沾污物品、沒有水漬損失、滅火效果好等優點。故改造后的固定滅火系統還是選用氣體滅火系統，其工作流程圖見圖1。

圖1 氣體滅火系統工作流程圖

氣體滅火系統由火災探測器、火災報警控制器、固定滅火裝置、管路和噴嘴等組成。其可以根據用戶的需要，設計成單元獨立系統或組合分配系統，對單區或多區采用全淹沒或局部滅火方式撲救火災。當發生火災時，感溫、感煙探測器將探測到的火災信號通過火災報警控制器進行邏輯分析后，發出滅火指令，開啟容器閥，氣體滅火劑經閥門、管道、噴嘴噴射到保護區內，迅速氣化降溫、隔絕氧氣，撲滅火災。

氣體滅火系統按使用方法不同一般分為單元獨立系統(一套系統保護一個保護區)和組合分配系統(一套系統保護多個保護區)。

固定CO2滅火系統廣泛應用于海洋鉆井平臺。按目前各鉆井平臺固定滅火系統的類型，大部分選用固定CO2滅火系統，組合分配系統控制、全淹沒滅火方式。故改造時首先考慮該滅火類型。但原Halon 1301滅火系統為單元獨立系統，各保護區域較為分散，如果全部改為組合分配系統控制，一是需要較大的空間作為儲瓶間及控制間，二是需要布較多的控制管路及氣管路。

FM-200滅火系統即七氟丙烷(HFC-227ea)氣體滅火系統，是美國消防協會和中國消防總局重點推薦使用的可取代Halon 1211、1301的潔凈氣體滅火系統，在海上油氣生產設施上的應用也日漸廣泛，目前已經在我國渤海和南海海域的多個海洋石油平臺上得到了應用。

經綜合考慮，決定對主甲板以上的6個機器艙室(固井房、應急發電機房、主變壓器房、高壓房、機艙、油處理間)采用固定CO2滅火系統，組合分配系統控制、全淹沒滅火方式；對主甲板以上4個經常有人員值班的艙室(電報房、壓載控制室、機控室、油漆庫房)及主甲板以下浮箱4個泵艙采用FM-200滅火系統，單元獨立系統控制、全淹沒滅火方式。

3 改造后固定滅火系統實現

3.1 固定CO2滅火系統

固定CO2滅火系統，采用組合分配系統控制、全淹沒滅火方式。

1)固定CO2儲存氣瓶數量及放噴管線通徑確認。固井房、應急發電機房、主變壓器房、高壓房、機艙、油處理間所選用的CO2儲存氣瓶的容積為68 L，其充裝率為0.67 kg/L，68 L 氣瓶每瓶充裝CO2滅火劑為45 kg，CO2氣體的比容為0.56 m3/kg。

根據固定CO2滅火系統保護區域容積，經計算，得出表2結論。從表2知，固井房、高壓房、主變壓器房等6個防護區做成組合分配系統取所需瓶數最大值為34瓶。

根據規范，所需CO2量的85%能在2 min 之內噴入被保護區。通過增大各保護區的管徑來實現。該項目采用按所需CO2量的85%在1 min之內噴入被保護區，通過增大各保護區的管徑來實現，相關參數詳見表3所示。

表2 固定CO2儲存氣瓶數及放噴管線通徑 mm

表3 固定CO2滅火系統參數

2)固定CO2滅火系統圖見圖2所示。

3)固定CO2滅火系統電氣系統布置圖見圖3所示。

4)固定CO2滅火系統儲瓶間改造。根據平臺布局及現場空間使用情況，選擇右吊車底下原甲板消防站改造為CO2滅火系統儲瓶間，并具備控制間功能。儲瓶間改造內容包括舊消防站存放設備的移除，存放架的拆除，房間內部的防腐，對房間進行保溫隔熱處理，安裝進、排風、空調系統，應急照明及通信電話配套設備。

3.2 FM-200滅火系統

圖4為壓載控制室FM-200滅火系統改造系統圖，采用單元獨立系統控制、全淹沒滅火方式。根據計算，得出如表4所示的各項參數。圖5為原理圖。

3.3 系統管路的選擇及電氣系統的要求

釋放管線應選用船用內、外熱浸鋅無縫鋼管及接頭表面鍍鋅(鍍鋅厚度不少于0.2 mm)，連接采用焊接形式，其固定用鍍鋅角鋼和管卡，表面刷二度油漆(焊接處三度油漆)，壁厚選用SCH80。所有的控制管線、接頭、遙控釋放閥件選擇316SS材質。根據原平臺的應急關斷控制及其它連鎖保護、報警等，在新的設計、設備配套方案中設計電氣及機械等接口，將遙控、操作、報警、控制、關停、遙控釋放及報警等所有功能接入新系統。

圖2 固定CO2滅火系統圖

圖3 固定CO2滅火系統電氣系統布置圖

圖4 壓載控制室FM-200滅火系統改造系統圖

4 結束語

1)該平臺固定CO2滅火系統及FM-200滅火系統的設計、制造及現場安裝滿足CCS、DNV要求，產品取得CCS船用產品證書。

2)固定滅火系統Halon 1301改造為CO2滅火系統及FM-200滅火系統在該平臺的成功實踐，并獲得CCS、DNV船級社的認可，是該平臺改造項目成功的重要組成部分。該項目改造的成功實踐也為同類型平臺固定滅火系統Halon 1301的改造提供了有益的借鑒與參考。

Process is stated for designing and improving a fixed firefighting system on semi-submersible drilling rig.In order to meet the rules of CCS and DNV,the rig would be modified with its original fixed fire fighting system Halon 1301 converted to FM-200 firefighting system.In this article,the reform design ideas are introduced including calculating method and reforming practice,which will be reference to same type of other driling rigs.

fixed firefighting system;carbon dioxide firefighting system;FM-200 fire fighting system

表4 FM-200滅火系統參數

圖5 壓載控制室FM-200滅火系統改造原理圖

程偉俊(1981-)，浙江松陽人，工程師，大學本科，主要從事鉆井平臺廠修的管理和技術支持工作。

P75

10.13352/j.issn.1001-8328.2017.01.014

2016-06-28