七氟丙烷系统在石油平台灭火系统改造中的应用

刘政印

（中海油安全技术服务有限公司，天津 300452）

七氟丙烷系统在石油平台灭火系统改造中的应用

刘政印

（中海油安全技术服务有限公司，天津 300452）

本文介绍了石油平台消防系统由原来的海伦灭火改造为七氟丙烷灭火的必要性，并着重阐述了七氟丙烷（FM200）气体灭火在石油平台消防系统改造过程中的改造范围、系统选型、控制方式、氮气启动等工程经验及对系统自动控制方面的思考。

海伦；七氟丙烷；自动控制；氮气启动

1 前言

众所周知，石油、天然气行业防火要求很高，再加上海上石油平台受空间和逃生途径的限制，使消防危险系数增大，因此平台上的消防设施在保障生产正常运行和员工生命财产安全方面发挥着重要作用。

2 海伦系统改造的必要性

为了保护臭氧层，保护环境，保护地球，1986年世界主要国家签订了著名的《蒙特利尔公约》，我国于1989年加入了《保护臭氧层维也纳公约》，1991年签署了《蒙特利尔议定书》。按照《中国对应气候变化国家方案》的要求，海伦气体已被列入国家ODS（消耗臭氧层物质）淘汰目录；同时我国应在2006年1月1 日停止生产和使用1211灭火剂，2010年1月1 日停止生产和使用1301灭火剂。因此，将当前使用的海伦灭火系统改造成其他形式的气体灭火系统势在必行。

3 FM200替代优势

综合环保指标、经济指标、灭火效率、安全性能等方面的因素，另外考虑到平台空间狭小，改造过程后系统占用的空间相对于原有的海伦系统不能太大，因此，七氟丙烷（FM200）是海上平台海伦灭火系统最理想的替代产品。工程实践证明：七氟丙烷气体（HFC227ea）是一种高效灭火剂，具有无色、无味、低毒、电绝缘性好、无二次污染的特点，对臭氧层的耗损潜能值（ODP） 为0，符合环保要求。适用于平台上的中控室、发电机间、空调间、蓄电池间、开关间、锅炉间等场所，可扑救A、B、C各类火灾。

4 平台FM200灭火系统组成

FM200灭火系统由火灾探测部分、灭火控制部分和灭火部分组成。其中包含的主要部件有：灭火剂存储罐、控制阀、低压监视开关、高压释放开关、压力指示器、安全泄压环、喷嘴、FM200灭火剂等。

5 气体灭火系统选型

气体灭火系统主要分为单元独立系统和组合分配系统两种，改造时，需要结合海上平台空间结构和保护区分布等具体特点，灵活运用两种系统。

单元独立系统——指由一套FM200灭火装置对应一套管网系统，保护一个防护区域的组成形式。

组合分配系统——指由一套公共的FM灭火装置对应多套管网系统，保护2个或2个以上防护区域的组成形式。

我们针对于海上油气平台这样的保护区分区多，火灾危险系数大等特点，多采用了单元独立系统；当然，对于某些平台空间有限，也有采用组合分配式系统进行改造的。

6 控制方式

气体灭火控制方式共分为：自动、手动、机械应急三种控制方式。

6.1 自动控制方式

将火灾自动报警气体灭火控制器上控制方式选择键拨到“自动”位置时，灭火系统处于自动控制状态，当保护区发生火情，火灾探测器发出火灾信号，报警灭火控制器即发出声、光信号，同时发出联动指令，关闭连锁设备，经过一段延时时间，发出灭火指令，打开启动阀释放启动气体，启动气体通过启动管道打开相应的选择阀和容器阀（瓶头阀），释放灭火剂，实施灭火。

6.2 电气手动控制方式

将火灾自动报警气体灭火控制器上控制方式选择键拨到“手动”位置时，灭火系统处于手动控制状态。当保护区发生火情，可按下手动控制盒或控制器上启动按钮即可按规定程序启动灭火系统释放灭火剂，实施灭火。

6.3 应急机械启动方式

当保护区发生火情，控制器不能发出灭火指令时应通知有关人员撤离现场，关闭联动设备，然后拔出相应启动瓶组上启动阀的手动保险夹片，压下手柄即可打开启动阀，释放启动气体，即可打开选择阀、容器阀（瓶头阀）、释放灭火剂，实施灭火。

7 启动瓶

启动瓶内装有高压氮气（5MPa以上），当有火灾需要启动灭火系统时，启动信号先启动氮气启动瓶，由启动瓶释放高压氮气统一触发七氟丙烷钢瓶组的各个瓶头阀，释放七氟丙烷药剂；另外，在组合分配式系统中，氮气还可以打开响应的区域选择阀，使药剂喷放到正在着火的保护区内。

8 系统主备切换探讨

为了实现系统的不间断保护，《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005规定：灭火系统的储存装置72小时内不能重新充装恢复工作的，应按系统原储存量的100%设置备用量。根据本条规定，七氟丙烷系统药剂瓶设置主备各一套。因此海上平台的气体灭火系统，每套系统都应该设置备用系统。

多年来的施工过程中，我们发现海上平台上的手动与自动之间转换是通过手动转换开关来实现的，而不是自动转换。如果发生火灾，而主系统发生故障不能正常启动的情况下，就需要人为的操作，将系统切换到备用系统状态来启用备用系统灭火，这很显然并不适合于无人值班（无人平台）和重要场所的保护。

那么怎样实现主备系统的自动切换？是下一步我们将要在工程实践中研究和解决的问题。目前，我们的思路是利用压力开关的信号反馈作用来达到这一目的。压力开关是在药剂释放过程中，探测到管路里气体压力信号，反馈给火灾控制盘，表明药剂已成功释放。利用压力开关的信号反馈功能，在火灾控制盘中设置：如果释放主瓶药剂信号发出后，延迟一定时间（10s或30s）后仍未收到压力开关的返回信号，则确认主用瓶组启动失败，向火灾控制盘发送主用瓶组启动失败信号，并立即联动启动备用瓶组，这样一来就可以达到主备系统之间自动切换的功能。当然，这种方法是否科学可行，还要在下一步的工程实践中加以证明。

结语

按照《中国对应气候变化国家方案》的要求，我国将在2010年1月1 日停止生产和使用1301灭火剂，因此现在海油平台海伦系统改造工程目前已进入改造高峰期。FM200灭火系统能够较好的替代1301灭火系统。

[1]闫立峰.七氟丙烷系统在石油平台灭火系统改造中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2013（36）.

TU998

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