火气系统在海洋石油工业中的应用研究

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1、火气系统在海洋石油工业中的应用研宄中海石油(中国)有限公司惠州作业公司冯其瑞火气系统是关于在海洋石油工业中的火灾以及有害气体泄漏这种问题而提出的一个概念，木文用几个具体的应用举例来说明在海洋石油工业中火气系统起到的功能和作用，以及其木身的系统构成。基于IEC的层模式管理，来论述火气系统和DCS、ESD之间的关系，以及关于设计与安装这个过程的一些指导性原则。关键词：海洋石油工业；火气系统；安全仪表；设计准则我国海域辽阔，大陆架的面积就达到了130万平方功力，沿岸分布有约10个含油气的盆地。自从上世纪80年代以来，中外双

2、方于中国近海海域都有展开大量油气勘探的工作。到1993年的年底一共采集了毡括20块三维测线共有2629平方公里的近海的地震测线54万公里，获得石油地质储量约有12亿吨，天然气1450亿立方米。而对我国经济发展十分重要的海洋石油工业中，对其安全性也作出了探讨，这里叙述了火气系统在海洋石油工业中的功能和应用。一.火气系统的组成结构火气系统(FireandGasSystem，F&G)是属于IEC61511定义的在缓解层之内的安全仪表系统(SIS),用于监控火灾与可燃气、毒气泄漏事故并且只有自动报警功能和灭火功能的安

3、全控制系统。火气系统是由用于执行对火灾和有害气体的检测控制功能的安全仪表的传感器、逻辑运算器和终端执行元件组合而成的。通常情况下，火气系统选择使用经过TUV认证的SIL3系统，经安全认证的可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController,PLC)为逻辑运算器，基于LCD技术的监视器和输入设备，包括HMI人机接U都安装于安全区里的中央控制室内的控制柜或控制台内，控制台上还设计安装了必要的按钮和硬接线的开关，用来手动打开火气、消防相关的设备，此外还有安装模拟盘的一个位置，用来指示火分区与其他部分的

4、状态。火气系统连接的现场设备有：火焰探测器、可燃气体检测器、毒气检测器、易熔塞冋路系统、热探测器、离子和光学感烟探测器、手动报警站、用于启动消防设备的电磁阀、平台状态灯以及用于和PA、ESD以及HVAC等硬接线接口的继电器等。火气系统一般都接有基于气体的火火系统和雨淋系统，与ESD、HVAC等其他系统也有相对应的接U。海上平台的火气系统根据其特性会分成两部分：生活区与生产区。生活区是安全区域，一般会涉及到烟感、温感与手动报警器，毒气和可燃气探头等；生产区和钻井区是防爆等要求较高的区域，需要防水防爆，一般设计的是可燃气

5、探头、火焰探头、毒气探头以及手动火灾报警器等。该系统将控制核心分成两种：点到点火气系统PLC和点到点PLC+寻址盘ADD。对于小型的平台而言，一般生活区里的烟感、温感、手动报警器和可燃气探头、火焰探头等都一并接入控制器PLC中的I/O模块中，然后形成一个完整的点到点火灾与气体报警控制系统。而对于大型平台而言，由于生活区比较大，内部房间或其他生活设施空间分区很多，点到点设计布线工程量大、电缆成本高，所以又将大型平台分为两个部分：一是寻址盘，把生活区内的温感、烟感、手动按钮和防火门磁开关等都接入寻址盘，用通信方式传给控制

6、核心PLC，而另一部分就是PLC控制器，这里将所有火焰探头、可燃气探头等按钮和设施都接入PLC控制器。PLC与寻址盘可以通过两个并行的通讯总线相互通信，PLC可以处理现场所有的设备信号。一.火气系统的功能作用火气系统一般用于可燃气体或有害气体容易发生泄漏的危险区域，并能够进行实时自动检测。火焰探测器能够完成安装区域内火灾危险的实吋自动检测。在海洋平台的相应区域都设有能够手动触发的报警装置，可以对火灾、气体泄漏、原汕泄漏、弃船、人员落水等紧急事故进行人工报警。在设备间与生活区等室内也装有烟探测器与热探测器，它们的功能是

7、进行实吋火灾监控。火气系统可以直接控制平台状态灯来进行安全状态的指示，通过状态灯的颜色与状态变化直接观测。火气系统设计了和ESD通讯的接口，用于在突发状况时候自动执行包括手动触发相应的报警和紧急关断功能。火气系统的模拟盘或人机界面能够对事故定性、定位、定量指示。火气系统与公共广播系统存在接U,通过广播系统广播被触发的对应类型和对应级别的警报。通常火气系统还连接冇FM200或二氧化碳等火火系统，针对特殊的室内空间起到保护和消防的作用。另外，火气系统的易熔塞回路与井口安全阀和雨淋系统连接，当某一易熔塞冋路被触发后，ESD

8、系统关闭地面安全阀和井下安全阀，确保人员、工艺、设备和环境的安全。火气系统整体是依据国家规定的《固定平台安全规则》执行相关命令的，如检测到火源吋候可以直接触发相应生产流程的关断，启动相应泄压流程，并启动相关消防设备。确保平台上的通信、导航、消防、应急、逃生设备或系统的正常工作。总的来说，火气系统对于海洋石油工业是必不可少的。该系统可以对火灾与有