固定式高压CO2灭火系统在海洋石油FPSO中的应用

栾永刚

摘 要：目前，海洋石油FPSO对较大火灾多采用固定式高压CO2灭火系统及FM200灭火系统，两种灭火系统各有优缺点，本文主要描述了固定式高压CO2灭火系统的灭火原理、固定式高压CO2灭火系统的技术性能和组成、固定式高压CO2灭火系统的操作程序、固定式高压CO2灭火系统的维护、保养及注意事项。

关键词：CO2灭火系统；海洋石油FPSO；消防

中分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）06-0185-01

海洋石油FPSO，即浮式生产储油卸油装置，外形和大型油轮相似，可对原油进行初步加工并储存，被陈为“海上石油工厂”[1]。由于其常年处于海洋环境中，且储存数万吨原油，离岸较远，一旦发生大型火灾，后果不堪设想。

1 固定式高压CO2灭火系统灭火原理

常温下CO2是无色气体，其密度是空气的1.5倍，所以能下沉覆盖在燃烧物的表面，隔绝火焰和空气，其主要依靠窒息作用和部分冷却作用灭火[2]。

当CO2保护区发生火灾时，区域内的烟探头和热探头会在火灾控制盘上报警。由控制盘的关断逻辑发出关断报警输出，在保护区域内进行声/光报警，设备联动，关闭风机、风闸等。

通过在保护区域外的CO2释放控制盘，打开二氧化碳气体释放管汇上的电磁阀和CO2导向气瓶的电磁阀，贮存在高压气瓶中的二氧化碳气体将通过瓶头汇管、释放管汇，到各个保护区的管线和喷嘴进入保护区。

为保护工作人员的生命安全，CO2消防系统的释放操作有自动延时功能。

2 海洋石油FPSO中CO2灭火系统的技术性能和组成

2.1 CO2灭火系统的技术性能

其主要技术性能如下：

CO2气瓶充装压力：15Mpa；测试压力：25Mpa；系统测试压力：13Mpa；CO2充装量：45kg；CO2喷射持续时间：全淹没灭火方式≤2min；CO2气瓶储存压力：58Bar 21OC；CO2充装率：0.661kg/L；CO2导向气气源压力：6.0MPa；系统启动方式：自动、手动、应急操作；系统启动电源：主电源/应急电源AC230V50HZ。

2.2 CO2灭火系统的组成

某FPSO高压CO2灭火系统分为三大类型：一是上部模块和船体集成设计的固定式高压CO2灭火系统，气瓶放置在CO2室。二是应急消防泵间、油漆间设有就地CO2气瓶和控制系统，三是厨房CO2气瓶、控制面板设在厨房所在甲板生活楼走廊内。

3 海洋石油FPSO中CO2灭火系统操作程序

3.1 主控区CO2系统的灭火操作

3.1.1 远程遥控操作程序

（1）确保被保护区域内所有人员已安全撤离；（2）关闭所有的风闸/门窗和通风口；（3）选准相应区域的控制盘，打开P.O.D阀-C02释放报警；（4）打开CO2气瓶瓶头阀开关；（5）30秒后，C02释放到被保护区域。

3.1.2 手动操作程序

（1）从钥匙箱取出CO2控制柜钥匙；（2）打开相应区域的C02释放控制柜门，限位开关动作触发C02释放报警，报警信号传送到火灾盘；（3）确认被保护区域所有人员撤离被保护区域后，关闭所有风闸、门和通风口；（4）关停运转的机械设备，同时切断燃料油供应；（5）打开C02控制柜里的CO2导向气瓶阀，CO2导向气从P.O.D阀导向气入口进入P.O.D阀，由于压差作用，打开P.O.D阀，倒通C02去被保护区域；（6）打开CO2瓶组的CO2气瓶阀；（7）30秒延时后，系统会立即按释放程序和释放量在发生火灾的区域释放。

3.1.3 应急操作程序

（1）确认被保护区C02释放相对应的C02气瓶阀和P.O.D阀已动作；（2）如果C02气瓶阀和/或P.O.D阀没有动作，执行以下操作，打开C02气瓶阀和/或P.O.D阀；（3）手动操作打开P.O.D阀：转动阀上标识出的手柄/控制杆；（4）手动打开CO2气瓶阀：快速找到手动手柄杆箱；（5）将手柄杆插入CO2气瓶阀，拉下手柄。

3.2 应急消防泵间和油漆间的C02灭火操作

（1）砸掉玻璃，从钥匙箱取出CO2控制柜钥匙；（2）打开相应区域的C02释放控制柜门，限位开关动作触发C02释放报警；（3）确认被保护区域所有人员撤离被保护区域；（4）关闭所有风闸、门和通风口；（5）关停运转的机械设备，同时切断燃料油供应；（6）打开一个C02导向气瓶阀；（7）检查CO2导向气压是否大于20Bar；（8）打开导向气/驱动气隔离阀，以打开P.O.D阀；（9）打开CO2瓶组的CO2气瓶阀；（10）30秒延时后，系统会立即按释放程序和释放量在发生火灾的区域释放。

3.3 厨房C02灭火操作

（1）确保被保护区域内所有人员已安全撤離；（2）关闭所有的风闸/门窗和通风口；（3）打开现场释放控制盘，C02释放报警；（4）打开CO2气瓶瓶头阀开关。

4 CO2灭火系统的维护、保养及注意事项

固定式高压CO2系统要定期进行检查：检查管路的情况是否完整无损，阀件及附件的保养和位置的正确性，各保护区的C02释放喷嘴有无堵塞和损坏状态。CO2室、消防控制室、各操作箱、操作遥控按钮的正确性，CO2其瓶的剂量等。

5 结语

CO2容易被液化，所以易于罐装和储存，同时其价格较为便宜，灭火时，不污染火场环境。但由于其意外释放会导致人员窒息风险，因此目前海洋石油新建设施逐渐采用更为安全、环保的FM200灭火系统[3]。

参考文献

[1]海洋石油工程FPSO与单点系泊系统设计[M].石油工业出版社，2007-11.

[2]IMO SOLAS公约2000[S].