海洋石油平台控制中的火气系统设计方法研究

孙婧

摘 要 在海洋石油平台控制中的火气系统设计过程中，必须要保证科学严谨，这样可以为整个平台的工作人员的生命健康提供安全保障，对于石油行业的健康的发展有着积极作用。基于此，本文针对海洋石油平台控制中的火气系统设计方法开展研究工作，首先介绍火气系统设计的基本原则，以及相关的设计要求，结合实际情况，最后提出具体结构设计内容，保障整体结构的独立性和安全性。

关键词 石油平台;火气系统;设计原则

近年来，国民经济的稳定增长，推动了石油行业的健康发展，科学技术的不断革新，让石油开采的作业效率大大提高。石油是一种重要能源，应用范围极为广泛，越来越多的国家发展石油产业，选择在深海地区开采石油，扩展石油资源储量。在石油平台控制系统中，建立火气系统能够为控制平台的正常运作提供安全保障，可以对平台中的突发情况进行有效预测，并且可以对气体泄漏或者火灾产生的位置和程度进行精准监测，通过独特的声光报警技术，可以及时发出警示，帮助人们预防危险，并且具有一定的火灾控制功能。所以，该系统在石油平台控制系统中有着相当重要的地位，怎样科学合理的设计火气系统，完善其内部结构，保障其稳定性和安全性是现阶段石油行业发展首要面对的问题之一，而且受到了社会公众的广泛关注。

1 海洋石油平台控制中的火气系统设计原则

在火气系统设计过程中，为更为精准有效的监测事故发生的位置和程度，必须要坚持几项设计原则。首先，安全性原则。这也是最为基本的原则，能够为工作人员和机械设备提供安全保障。所以，安全性是最基本也是最关键的原则，在实际设计过程中，需要对周边的环境进行充分考虑，通过研究论证和环境分析，从而制定出一个规范合理的安全规范。在应用过程中，所制定的安全规范要涵盖所有石油平台存在或者潜在的安全隐患和危险因素，并对这些风险因素进行全面分析，包括其造成的严重后果，站在安全性的角度分析，制定相应的安全策略。能够承担最低风险，并在设计过程中，相关的逻辑设计和功能特征都会是安全性原则的具体细化。其次，故障和安全性原则。由于火气系统的功能就是针对风险因素进行监测和警报，其内部含有大量的仪表系统，在设计中需要遵守故障安全性原则，在一定区域内要具备检测电路的功能，这样可以保障系统得以正常运作。最后，独立性原则，结合多级安全等级原则，细化火气系统，避免多个系统同时失效的情况。相比其他系统，火气系统具有独立性，在此情况下可以发挥最大化的功能作用。火气系统具体组成包括：防火电缆、传感器、接线箱以及电源系统等，并且这些装置都是相对独立的。坚持独立性的基本原则可以帮助火气系统进行后续的升级和扩展，该原则贯穿整个设计过程，有利于针对火气系统的全方面检查，通过这种方式，可以帮助火气系统降低受到其他系统的外在影响程度。

2 海洋石油平台控制中的火气系统要求

海洋石油平台仪表系统可以分为火气系统和钻井系统两个部分。其中，火气系统可以对生产区域的设备进行监视保护，对于异常情况可以自动发生警示信号，同时启动各种现场设备实现联动，完成相关安全设施的关断，保障平台正常运行。海洋石油平台火气系统的具体组成包括：现场设备、主火气盘、电缆电源以及可寻址火气盘等，能够对可燃气体探头、氢气探头、感温探头以及硫化氢探头等警报装置的检测信号，结合相应的逻辑设计要求来实现风机、警铃以及空调关断等机械设备的正常输出，确保石油平台的正常运行。另外，主火气盘控制系统可以采取PLC系统，内部通信模块、控制器都为1：1冗余，并且其安全等级要高于SII2。该系统的司钻房和控制柜都要配置HMI，可以对现场的报警信息和检测情况等进行显示。通过可寻址方式来帮助感烟探头、手动报警站以及感温探头等装置和可寻址火气盘进行连接，二者利用冗余方式实现通信，并且其安全等级也应该高于SII2。

3 海洋石油平台控制中的火气系统的結构设计

在实际过程中，石油平台控制中的火气系统具体分为执行单元和控制系统。控制系统属于整个系统的核心中枢，一般都设置在中心控制室，主要作用就是接受各个监控装置的信号，通过整合分析处理，向人们发出警示信号，之后工作人员可以根据信号及时赶到事故现场，及时采取有效措施，将危险隐患进行处理，确保石油平台的正常运行[1]。此外，火气系统一般都安置在火气控制柜中，进而形成人机交互单元、火灾控制单元以及逻辑运算单元等。执行单元指的是散布在石油平台各个组成部分的传感器，具体包括火灾传感器、温度传感器、可燃气体传感器以及声光报警器等装置。这些装置具体功能如下：

其一，温度传感器。火灾发生后，能够产生大量的热量，温度传感器可以检测到这些热量，并将其转化为电信号传输到控制中心，最终发出警示信号。通常情况下，火气系统都会选用对于温度较为敏感的传感器，进而提高对温度检测的精确性。其二，烟感传感器。火灾发生后，现场会出现大量的烟雾灰尘，当系统检测到烟雾后，会自动发出警示信号，并将信号传输到控制系统。因为石油平台常伴有大量细小颗粒，所以要对传感器进行定期清理，提高系统检测的效率和准确度。其三，可燃气体传感器。该装置就是用来检测空气中氯化氢气体的含量，如果浓度高于安全标准，那么系统将会发出不同的警示信号，提示工作人员及时采取有效措施，为人们的生命健康提供有力保障。其四，声光报警器。该装置是用来针对现场人员进行危险提示。因为石油平台常见运作，噪音污染严重，传播范围非常广，所以在选用声光报警器时也应该选择大功率的装置，能够发出比较明显的声光提示，这样可以确保其他人员可以及时接收到危险信息的提示，从而采取科学合理的预防措施。

4 结束语

目前来看，石油行业发展极为迅速，其广泛的应用范围使得越来越多国家参与到石油开采行列当中。随着社会发展，国家逐渐将深海作为石油开采的主要阵地，通过针对海洋石油平台控制中火气系统的安全设计，能够完善系统的结构，提供其稳定性和安全性，为工作人员的生命健康提供保障。另外，基于各种系统设施，还可以预防海洋油气泄漏，并为生态环境保护起到突出作用。近年来，科学技术的革新发展，推动了火气系统的设计技术，在现有的技术基础上不断完善优化，使得该技术能够在石油开采过程中起到更为突出的作用，应用范围也得到进一步扩展。

参考文献

[1] 刘冬冬.海洋石油平台控制中的火气系统设计方法研究[J].机电信息，2016（3）：87.