胡 果

(1.深圳海油人力資源服務(wù)有限公司，廣東 深圳 518067；2.中海油能源發(fā)展安全環(huán)保公司 深圳分公司，廣東 深圳 518067)

海上石油平臺消防建設(shè)研究

胡 果1,2

(1.深圳海油人力資源服務(wù)有限公司，廣東 深圳 518067；2.中海油能源發(fā)展安全環(huán)保公司 深圳分公司，廣東 深圳 518067)

海上石油平臺是海上油氣資源勘探和開發(fā)的重要組成部分，海上石油平臺遠(yuǎn)離大陸，再加上其管線設(shè)備高度集中，自身空間狹小，其火災(zāi)危害性要高于一般化工生產(chǎn)企業(yè)或者陸地平臺，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，后果不堪設(shè)想，會造成大量的人員傷亡和財產(chǎn)損失。本文闡述了海上石油平臺消防設(shè)施的特點，分析了海上石油平臺消防系統(tǒng)的設(shè)計，同時深入探討了海上石油平臺的消防建設(shè)措施。

海上石油平臺；消防設(shè)施；水消防系統(tǒng)

海上石油平臺是海上油氣資源勘探和開發(fā)的重要組成部分[1]，海上石油平臺遠(yuǎn)離大陸，再加上管線設(shè)備高度集中，自身空間狹小，其火災(zāi)危害性要高于一般化工生產(chǎn)企業(yè)或者陸地平臺，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，后果不堪設(shè)想，會造成大量的人員傷亡和財產(chǎn)損失。1970年12月，墨西哥灣Bay Marchand B平臺由于作業(yè)失誤引起火災(zāi)，導(dǎo)致4人死亡，37人受傷，帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。1988年7月，英國北海的Piper Alpha平臺發(fā)生火災(zāi)并引起爆炸，導(dǎo)致165人死亡，平臺嚴(yán)重毀壞，事故原因是天然氣泄漏。2001年3月，巴西P-36平臺由于火災(zāi)引起爆炸，最終導(dǎo)致整座平臺傾覆，造成13人死亡以及嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和生態(tài)污染。此類火災(zāi)引起的悲劇層出不窮，因此海上石油平臺消防系統(tǒng)的可靠性和自動化程度要求較高，必須適合條件惡劣的海洋環(huán)境。

1 海上石油平臺消防設(shè)施的特點

由于海上石油平臺的特殊性，其消防設(shè)施也具有鮮明的特點。

1)若單純基于海上石油平臺的結(jié)構(gòu)來看，應(yīng)該按照室外系統(tǒng)來考慮其消防系統(tǒng)設(shè)計，但是海上石油平臺自身又與陸地建筑物的室內(nèi)系統(tǒng)存在很多相似之處，故應(yīng)綜合考慮。

2)海上石油平臺的面積通常為400～1 000 m2，設(shè)備高度集中，面積較為狹小，易燃易爆物較多，很容易出現(xiàn)火災(zāi)，并且極易蔓延；因此，海上石油平臺消防設(shè)施務(wù)必須做到操作可靠、簡便，對于逃生要求和安全要求較高。

3)海上石油平臺離大陸距離較遠(yuǎn)，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，陸地上的消防設(shè)施很難及時救援；因此，海上石油平臺消防設(shè)施應(yīng)該立足于自救。

4)海上石油平臺消防設(shè)施應(yīng)適應(yīng)惡劣的海洋環(huán)境[2]。

2 海上石油平臺消防系統(tǒng)的設(shè)計

由于海上石油平臺消防設(shè)施立足于自救，因此其消防系統(tǒng)設(shè)計也應(yīng)該保持獨立狀態(tài)。海水是海上石油平臺的消防用水，控制閥門和消防泵既要實現(xiàn)就地開起，也要實現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控開起?；谙缹ο蟮牟煌婪绞娇煞譃橐苿邮?、半固定式和固定式的滅火方式及冷卻方式?；跍缁鸱绞降牟煌老到y(tǒng)又分為CO2滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)和水消防系統(tǒng)[3]。

2.1 CO2滅火系統(tǒng)

CO2滅火系統(tǒng)由噴頭、噴淋管線、控制閥和CO2罐構(gòu)成，主要是通過對燃燒物質(zhì)的氧氣供應(yīng)進(jìn)行隔絕來達(dá)到滅火的效果。海上石油平臺CO2滅火系統(tǒng)的運(yùn)行方式為組合分配式，主要負(fù)責(zé)配電間、應(yīng)急發(fā)電機(jī)房和35/6.5 kV變電所等場所的滅火。這些場所的每個防護(hù)區(qū)都分別設(shè)置2套相互獨立的火災(zāi)探測器，一旦探測器發(fā)生報警，CO2滅火系統(tǒng)會自動關(guān)閉風(fēng)機(jī)，起動聲響報警，其施放延遲時間為30 s。

2.2 泡沫滅火系統(tǒng)

泡沫滅火系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)直升機(jī)平臺、生產(chǎn)平臺和儲罐平臺等場所的滅火。泡沫滅火系統(tǒng)由壓力比例混合器(設(shè)置在生活平臺一層上)、連接管線、泡沫罐和泡沫噴頭等組成。壓力比例混合器的作用為按比例將帶壓的泡沫和消防水進(jìn)行混合，并將混合液體輸出到噴淋管線中；泡沫罐主要用來儲存泡沫；泡沫噴頭由泡沫炮和泡沫栓等組成，其功能為供給泡沫液。

基于《海洋石油工程安全規(guī)則》，直升機(jī)平臺的泡沫混合液供給強(qiáng)度為6.0 L/(m2·min)，供給時間為5 min；動力及注水平臺的泡沫混合液供給強(qiáng)度為4.2 L/(m2·min)，供給時間為10 min；油氣及水處理平臺、儲罐平臺的泡沫混合液供給強(qiáng)度為6.63 L/(m2·min)，供給時間為10 min；儲油罐的泡沫混合液供給強(qiáng)度為6.63 L/(m2·min)，供給時間為65 min。

2. 3 水消防系統(tǒng)

水消防系統(tǒng)一般包括噴淋閥、壓力監(jiān)測系統(tǒng)、穩(wěn)壓系統(tǒng)、補(bǔ)水泵、噴淋系統(tǒng)、環(huán)網(wǎng)管線、備用消防泵和主消防泵等。水消防系統(tǒng)要滿足海上石油平臺上的任一消火栓水槍出口壓力≥35 m水柱，應(yīng)采用固定式噴淋冷卻方式來處理儲油罐和油氣處理壓力容器；另外，每層平臺都應(yīng)能夠被2支消防水槍從不同的方向覆蓋。荔灣3-1中心平臺的水消防系統(tǒng)組成及消防參數(shù)見表1。

表1 荔灣3-1中心平臺的水消防系統(tǒng)組成及消防參數(shù)

續(xù)表

2.4 滅火器設(shè)置

海上石油平臺的火災(zāi)類型通常為A類、B類和C類(A類為可燃固體，B類為可燃液體，C類為可燃?xì)怏w)。應(yīng)根據(jù)不同的火災(zāi)類型來選擇相應(yīng)的滅火器，滅火器已經(jīng)成為了海上石油平臺消防安全的重要保障。滅火器的數(shù)量和位置應(yīng)保證海上石油平臺上的人員由任意一點到滅火器的步行距離≤10 m[4]。某海上石油平臺的滅火器布置見表2。

表2 某海上石油平臺的滅火器布置

3 海上石油平臺消防建設(shè)措施

3.1 優(yōu)化消防水源

海上石油平臺的消防用水通常都是海水，盡管海上石油平臺所處環(huán)境海水豐富，取用方便，但是海水與淡水相比，缺點也較多，如海生物多、腐蝕性強(qiáng)和水質(zhì)較差等，這些因素對于海上石油平臺的消防建設(shè)會造成較大的危害，應(yīng)采取相應(yīng)措施來進(jìn)一步優(yōu)化消防水源，如采取電解銅等方法讓銅鋁陽極與海水進(jìn)行電解反應(yīng)，產(chǎn)生銅鋁溶液，殺死海水中的微生物和海洋生物；同時，還可以將專用的防腐漆涂刷在消防管道等消防設(shè)備上。此外，為了堵截海水中的較大顆粒雜質(zhì)，避免這些顆粒雜質(zhì)磨損設(shè)備，可以在每臺消防泵出水處設(shè)置過濾器。

3.2 海上石油平臺的電氣線路嚴(yán)格基于國家規(guī)范要求設(shè)置

海上石油平臺的電氣線路應(yīng)基于防爆要求進(jìn)行敷設(shè)[4]，防爆照明和防爆電器務(wù)必要布置在海上石油平臺的易燃易爆場所；應(yīng)急照明線應(yīng)按規(guī)定鋪設(shè)2條線路；海上石油平臺生活艙室的電氣線路應(yīng)使用不燃型的硬質(zhì)塑料管或者金屬管進(jìn)行固定敷設(shè)。同時，應(yīng)大力增加海上石油平臺的消防投入，不能忽略必要的消防資金投入，絕對不能輕視消防安全，只重視經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)注重海上石油平臺消防設(shè)施的日常維修保養(yǎng)，提高消防設(shè)施的完好率和合格率，使其長期處于良好性能狀態(tài)。

3.3 合理選擇消防系統(tǒng)執(zhí)行過程

海上石油平臺的消防系統(tǒng)執(zhí)行過程包括各種報警指示系統(tǒng)以及滅火系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 消防系統(tǒng)執(zhí)行過程

3.4 選用合適的防火涂料

可根據(jù)海上石油平臺的環(huán)境條件和火災(zāi)特性選用防火涂料，通過綜合評價，從現(xiàn)有的防火涂料中進(jìn)行優(yōu)選。選型原則為：1)質(zhì)優(yōu)價廉，在制定出海上石油平臺基本要求的條件下，應(yīng)選擇理化性能、防火性能和耐候性能優(yōu)異的質(zhì)優(yōu)價廉產(chǎn)品；2)可信廠家優(yōu)先，在防火涂料的理化性能、防火性能、耐候 性能和價格相近的條件下，選擇工廠規(guī)模較大、管理制度完善和檢測手段齊全的廠家，以確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、可靠；3)可信產(chǎn)品優(yōu)先，優(yōu)先選用已在海上石油平臺長期使用，已證明質(zhì)量可信的防火涂料產(chǎn)品；4)經(jīng)過毒性試驗的防火涂料及經(jīng)過煙霧毒處理試驗并合格的產(chǎn)品應(yīng)為優(yōu)先對象；5)國內(nèi)優(yōu)先，國內(nèi)廠商為選型的基本范圍，但不排除國外質(zhì)優(yōu)而價格又可接受的產(chǎn)品；6)就近原則。

根據(jù)上述原則，可初選出數(shù)種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，并在此基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型，定出入選對象。

4 結(jié)語

海上石油平臺這類高危建筑物火災(zāi)存在著易造成重大傷亡、火災(zāi)蔓延迅速、有毒有害氣體較多等特點，消防建設(shè)極為重要，務(wù)必要本著最大限度保護(hù)人員安全的原則來進(jìn)行綜合考慮，確保較高安全性。

[1] 胡志良,鄧燕,武峰. 海洋平臺工藝設(shè)備濕式消防管線設(shè)計[J]. 石油和化工設(shè)備, 2011,33(6):21-24.

[2] 李祥鋒. 錦州21-1油田WHPA海上平臺二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計[J]. 石油工程建設(shè), 2007,33(5):102-104.

[3] 胡云峰,杜夏英. 秦皇島32-6油田消防水方案設(shè)計[J]. 中國海洋平臺, 2012,33(5):143-146.

[4] 劉百臣.海洋石油鉆井平臺防爆設(shè)備管理研究[J].新技術(shù)新工藝，2014(2)，63-66.

責(zé)任編輯李思文

ResearchonFireConstructionofOffshoreOilPlatforms

HU Guo1,2

(1.Shenzhen CNOOC Human Resources Service Co., Ltd., Shenzhen 518067, China;2.CNOOC EnerTech-Safety & Environmental Protection Co., Ltd., Shenzhen 518067, China)

Offshore oil platform is an important part of offshore oil and gas in exploration and development, offshore oil platform is away from the mainland coupled with its high concentration of pipeline equipment. The working space space is small, and the fire hazard is higher than the general chemical manufacturer or terrestrial platform. In the event of fire, the consequences could be disastrous, and it will cause a lot of casualties and property losses. Firstly, the paper described the characteristics of offshore oil platform fire-fighting facilities, and secondly, analyzed the design of offshore oil platform fire protection system, while deeply explored the construction of offshore oil platform fire protection measures.

offshore oil platforms, fire facilities, water fire-fighting system

TU 318

：A

胡果(1984-)，男，工程師，主要從事海洋石油安全工程管理等方面的研究。

2014-10-21