海上无人井口平台消防设计

2021-09-16薛春芳冀光峰

天津科技 2021年8期

吴磊，薛春芳，郑路，冀光峰，陈希

(1. 中海石油(中国)有限公司天津分公司工程建设中心天津 300459；2. 海洋石油工程股份有限公司设计公司天津 300459)

0 引言

无人井口平台是正常生产时无人驻守，通过远程监控实现无人操作，在巡检检修、钻修井、应急处置、访问调查等情况下允许人员登临的海上油气生产井口平台[1]。某海上无人井口平台依托已建油田进行开发生产，该平台为1座4腿无人驻守井口平台，共有12个井槽，前期使用钻井船打井，后期也使用钻井船修井。根据平台生产周期和平台功能，在确保安全生产的前提下，采取简化流程，选取可靠性高的设备设施，减少人员登台频率和登台作业时间。

平台上工艺设施有井口区采油树、多路阀/多相流量计、开/闭排罐、开/闭排泵、生产加热器、化学药剂橇等。平台共设3层甲板，分别是上层甲板、中层甲板和下层甲板，平台上设有注水系统、排放系统等，平台上不设电站、消防泵、生活楼和飞机甲板。为保护平台的安全，平台上设有1套干式消防水系统、2套七氟丙烷灭火系统、1套冷放空二氧化碳灭火系统、手提式和推车式干粉/二氧化碳灭火器。同时，平台上还配有1个能容纳12人的气胀式救生筏以及救生圈、救生衣等救生设施。

1 无人井口平台消防水系统

在无人井口平台上设置一套消防水系统，该系统采用干式管网，不设消防泵，在井口区与工艺设备区设置雨淋喷头，在上层甲板设置2个国际通岸换头和2个消防软管站，中层甲板设置2个消防软管站，下层甲板设置一个国际通岸接头和3个消防软管站。当钻井船进行钻井或修井作业时，通过上层甲板的国际通岸接头与钻井船的消防水系统相连，利用钻井船的消防水系统提供消防水来保护无人井口平台。其他火灾工况时由油田支持船通过下层甲板的国际通岸接头提供消防水进行灭火。图1是平台的消防水系统流程图。

根据《海上固定平台安全规则》第14.3.2.1条规定：在安全分析的基础上，经安全办公室批准，无人驻守的简易平台可不设海水消防泵[2]。因此，需要对无人井口平台不设消防泵进行安全分析。

1.1 无人井口平台不设消防泵安全分析

无人井口平台在不同的状态下可依托的消防资源、灭火方式是不同的。在正常生产状态下，无人井口平台无人值守，发生火灾时可根据报警信号派遣油田支持船舶前往平台进行灭火；在人员登平台进行维修作业时，人员可利用平台消防设施进行消防，并可借助支持船进行消防灭火；在进行钻修井作业时，将消防水系统管网与钻井船的消防水系统相连，利用钻井船的消防水源来保护井口区和工艺设施。下面针对3种工况对不设置消防泵存在的影响进行安全分析。

1.1.1 正常生产状态

无人井口平台生命周期内绝大多数时间都处于正常生产状态，此时平台处于无人状态。若无人井口平台不设置消防泵，发生火灾后平台火灾探测系统将实施关断并报警，依托的油田平台收到报警信号后可联系油田支持船前往无人井口平台进行消防灭火。若无人井口平台设置了消防泵，火灾探测报警系统检测到火灾发生时可启动消防泵对井口区和工艺设施实施冷却保护。

由于在正常作业过程中无人井口平台无作业人员，除正常油气生产外无其他作业，发生火灾的风险相对较小，并且一旦发生火灾，平台将实施关断，将火灾损失降到最低。同时无人井口平台工艺简单、设备设施较少，除流程中的油气外，基本上无其他可燃物，井口区甲板为钢板，火灾发生、蔓延的可能性较小，并且发生火灾后由于没有操作工人，也不会出现人员伤亡事故。参考多年来海洋石油行业类似平台火灾情况，此类型火灾发生概率非常小，造成严重后果的概率也非常低。因此，在正常生产状态下，不设置消防泵的风险是可以接受的。

1.1.2 维护保养作业

对于无人井口平台，作业人员登临平台的频率较低，登平台作业的主要内容是正常情况下的维修维护、仪表校验、采油树保养和单并计量作业等。若作业人员工作时遇到火灾，将利用平台上设置的手提式和推车式干粉/二氧化碳灭火器进行消防灭火，并联系油田支持船进行支援。如火情无法控制，作业人员将利用气胀式救生筏、救生圈逃生或登支持船逃生。由于不配备消防泵而导致人员伤亡的概率非常低，此时发生火灾造成严重后果的概率也非常低。因此，在维护保养状态下，不设置消防泵的风险是可以接受的。

1.1.3 钻修井作业

无人井口平台进行钻修井作业期间，钻井船将停靠在平台旁边。平台在发生火灾时，可通过平台上配备的手提式和推车式干粉/二氧化碳灭火器处置初期火灾，同时平台的消防水管网通过国际通岸接头与钻井船的消防水系统进行连接，利用钻井船的消防水为平台提供保护，此时油田支持船也可根据实际情况参与消防。因此，在钻修井作业时，不设置消防泵对平台的消防无影响。