王 亮，劉宏偉，劉子城

［中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300459］

火氣系統(tǒng)對于海上平臺的發(fā)展具有重要的意義，同時具有重要的作用，是安全保障系統(tǒng)的重要組成，火氣系統(tǒng)屬于安全儀表，是一種安全性較高的系統(tǒng)，火氣系統(tǒng)的全稱是火災(zāi)及氣體監(jiān)測報警系統(tǒng)（FGS）?；饸庀到y(tǒng)一般都是被用于進行火災(zāi)的檢測工作，對于可燃氣以及毒氣進行的檢測工作也是由其負責(zé)，監(jiān)測是否存在泄漏的情況，同時還兼具報警的功能，還擁有著完備的安全儀表系統(tǒng)，一定程度上具備滅火的能力。石油、天然氣等這一類的易燃易爆物質(zhì)都是海上平臺主要的產(chǎn)品，在進行鉆采以及儲油等工作的過程之中，一不小心就會引發(fā)火災(zāi)以及爆炸。不過由于海上平臺往往距離陸地有一段距離，甚至有些還處于深海之中，本質(zhì)上的區(qū)別非常大，且自身具備的空間不大，管線設(shè)備全部集中于其中，密集度高，由于海洋平臺的復(fù)雜性管理起來也較難，在這樣的情況之下，一旦發(fā)生了火災(zāi)事故問題，或者產(chǎn)生了爆炸等事故時，不能及時進行處理，不能夠第一時間得到陸地上的幫助，也就加大了對事故控制的難度，從而造成事故的進一步蔓延，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致海上平臺的工作人員無法及時逃出，對其安全產(chǎn)生威脅，損失財產(chǎn)，其所造成的后果十分嚴(yán)重。海上平臺的火氣系統(tǒng)作為火災(zāi)爆炸事故的主要預(yù)防以及監(jiān)控的設(shè)備，是保障其安全運行的重要手段[1]。

海上平臺火氣系統(tǒng)（FGS）及緊急開關(guān)式切除裝置（ESD）均隸屬于安全檢測儀表系統(tǒng)。安全儀表系統(tǒng)是由一些例如分散控制系統(tǒng)在內(nèi)的一些重要過程控制系統(tǒng)而存在，其在正常生產(chǎn)中活動并且保持正常工作運行狀態(tài)時處在一種休眠或者靜止的工作狀態(tài)，但只要與有關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備裝置或者是設(shè)施在工作中出現(xiàn)了一種可能造成的情況出現(xiàn)安全事故的情況，其就有機會迅速以及精準(zhǔn)地對其進行一些動作，安全地暫時停止與有關(guān)的生產(chǎn)操作，或者將會自動向已經(jīng)設(shè)置好的安全狀態(tài)進行引導(dǎo)。由此可以看出提升其可靠性的意義和重要性，必須保證其具有高度的可靠性，也就是功能的安全性，還要做到對其相關(guān)維護工作進行規(guī)范管理，否則一旦安全儀表系統(tǒng)失效或者出現(xiàn)故障，將會釀成很嚴(yán)重的事故，導(dǎo)致出現(xiàn)非常嚴(yán)重的安全后果[2]。

在火氣系統(tǒng)的設(shè)計階段，其安全完整性等級以及要求就已經(jīng)根據(jù)風(fēng)險評估確定完畢?；饸庀到y(tǒng)一旦開始了設(shè)計，進行完成建設(shè)，那么在日常的使用過程之中就不能夠缺少相關(guān)的維護工作，如維修不當(dāng)或忽略維護工作，就會對設(shè)備本身產(chǎn)生傷害，導(dǎo)致設(shè)備無法正常運行，嚴(yán)重時還會發(fā)生一些設(shè)備故障等問題，因此維護技術(shù)手段對于保障系統(tǒng)的安全完整性來說相當(dāng)重要。從海洋平臺的層面來看，火氣系統(tǒng)的設(shè)計與其他系統(tǒng)都獨立開來，而要對其進行的維護作業(yè)大體上包含了系統(tǒng)日常運行過程之中的維護、對系統(tǒng)進行定期的監(jiān)測測試以及對其相關(guān)的故障進行診斷以及處理三個方面。本文側(cè)重于火氣系統(tǒng)的檢測技術(shù)以及其故障診斷技術(shù)，將會對其進行重點的講解。本文將會闡述一下火氣系統(tǒng)的組成，對火氣現(xiàn)場檢測設(shè)備和火氣控制器的檢測技術(shù)有關(guān)的內(nèi)容進行簡要的介紹，同時還介紹了安全儀表系統(tǒng)的自診斷技術(shù)以及火氣系統(tǒng)的控制回路診斷技術(shù)。主要探討了火氣系統(tǒng)的基本組成、海上平臺火氣系統(tǒng)檢驗、測試技術(shù)、火氣系統(tǒng)故障診斷技術(shù)，為促進海上平臺火氣系統(tǒng)的技術(shù)更新進步做出一些貢獻，本文僅供參考[3]。

1 火氣系統(tǒng)的基本組成

1.1 檢測探頭

火警探頭是火氣系統(tǒng)中的重要組成部分，火警探頭的種類也比較多，不同的環(huán)境應(yīng)用不同的探頭，主要通過探頭的信號進行傳輸，信號都是一對一的模式，將信號傳輸?shù)桨踩壿嬁刂破鬏斎肟ǖ母鱾€通道之中，另外在生活區(qū)和其他區(qū)域，尋址盤的應(yīng)用率也比較高，尋址盤的應(yīng)用主要是與火氣探頭進行連接，具體的形式是一種環(huán)路的形式，不同的探頭有不同的編碼，通過編碼可以確定相應(yīng)的位置，通過這樣的方式可以節(jié)省部分布線。另一方面，在許多操作區(qū)域內(nèi)還存在一些便利，例如手動報警站，手動報警站可以為工作人員提供許多的便利，方便操作人員對火災(zāi)進行及時的報警和處理，當(dāng)有危險火災(zāi)發(fā)生時，操作人員可以快速地敲擊玻璃。

1.2 輸出響應(yīng)

報警主要顯示：報警顯示主要是指關(guān)于報警的一系列畫面顯示和信息展示，主要包括：火災(zāi)畫面、閉路電視、監(jiān)控器、記錄、顯示燈等。

廣播通告：主要是通過語言的方式進行警示，主要包括：喇叭（Sounder）、報警鈴（Bell）、閃光報警燈（Beacon）、廣播和通用報警系統(tǒng)（Public Address/General Alarm，PA/GA）。

抑制系統(tǒng)（BIS）：抑制系統(tǒng)包括許多設(shè)備，不同的設(shè)備有不同的管理系統(tǒng)，主要包括：消防方面、水霧方面、二氧化碳方面，風(fēng)閘管理方面等，不同的設(shè)備控制著不同的系統(tǒng)。

緊急停車系統(tǒng)（ESD）：緊急停車系統(tǒng)非常重要，該系統(tǒng)最大的作用就是可以起到極度控制的作用，可以快速地暫停部分生產(chǎn)項目或者全部設(shè)備等，緊急停車系統(tǒng)最常出現(xiàn)的情況就是當(dāng)危險發(fā)生時或者當(dāng)火警出現(xiàn)信號時，緊急停車系統(tǒng)就會發(fā)揮出最大作用[4]。

電氣系統(tǒng)：電氣系統(tǒng)是整個系統(tǒng)重要的支撐，所有的動力設(shè)備都需要電氣系統(tǒng)進行支撐，這里的電氣系統(tǒng)主要包括：馬達、開關(guān)柜等，當(dāng)現(xiàn)場出現(xiàn)危險信號或者有危險氣體泄漏時火力系統(tǒng)邏輯控制器將會輸出DO觸點信號，信息就會傳送到電工控制柜內(nèi)，這樣可以從根本保障消防泵等設(shè)備發(fā)揮最大的效果。

1.3 安全邏輯控制器（FGS）

安全邏輯控制器（FGS）具有自身的工藝特點，根據(jù)具體的工藝特點將設(shè)備和工藝單元進行適當(dāng)?shù)姆指詈徒M合，通過軟件組態(tài)進行分割，主要分割的種類就是一系列的火區(qū)，這些火區(qū)的目的就是為了更方便地對系統(tǒng)進行檢測和防火工作?；饏^(qū)的定義具有一定的標(biāo)準(zhǔn)，要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進行判斷，主要的判斷標(biāo)準(zhǔn)就是設(shè)備周圍環(huán)境的布局和自然邊界，根據(jù)自然邊界進行判斷，這里可以觀察防火墻、安裝甲板以及其他設(shè)備的邊界，這其中還包括的是成套的設(shè)備、組裝的設(shè)備等。一個火區(qū)內(nèi)都要安裝報警裝置，當(dāng)火區(qū)內(nèi)發(fā)生任何危險信號，相應(yīng)的火警系統(tǒng)就會啟動，可以及時的撲滅火災(zāi)。另一方面，當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)危險信號時，安全邏輯控制器可以快速地對火災(zāi)的具體情況發(fā)進行判斷，能夠及時檢測出火情發(fā)生處，發(fā)出警報，根據(jù)火情判斷潛在的危險，再根據(jù)危險程度，針對性地進行解決措施，每個火區(qū)都有自身潛在的危險隱患問題，每個火區(qū)的危險類型也有所不同，危險程度也不同，根據(jù)不同的危險類型提出不同的解決方案，有針對性地對做好火災(zāi)的檢測工作和安保工作，避免因火災(zāi)導(dǎo)致出現(xiàn)的人員傷亡與財產(chǎn)損失，確保海洋平臺設(shè)備安全穩(wěn)定運行。

2 海上平臺火氣系統(tǒng)檢驗、測試技術(shù)

2.1 現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備

海上平臺所應(yīng)用的設(shè)備較多，有許多都是大型設(shè)備，類型眾多，操作起來更要注意安全問題，其中海洋平臺所應(yīng)用的報警設(shè)備包括許多種類，主要包括：氣體探測器、火焰探測器、煙霧感應(yīng)探頭、溫度感應(yīng)探頭等。這些探測設(shè)備在具體的監(jiān)測過程中要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行，要以專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)進行測試。

2.2 安全邏輯控制器（FGS）

一般對邏輯控制器的檢查工作是定期進行的，對安全邏輯控制器（FGS）的檢查工作非常重要，需要相關(guān)企業(yè)引起重視，一般使用兩種方式對安全邏輯控制器（FGS）進行控制，主要包括：對安全邏輯控制器（FGS）進行定期的檢查維修、周期性的檢查維修兩方面，具體的周期時長為一到兩周的時間，另一方面，在具體的測試過程中要根據(jù)實際情況而定，對于不同的情況要制定提前的計劃，計劃的時間也要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)而定。

3 火氣系統(tǒng)故障診斷技術(shù)

火力系統(tǒng)是安全儀表系統(tǒng)的一個分支部分，在其控制器以及現(xiàn)場設(shè)備的開發(fā)制造工作層面具有一定的要求，同時系統(tǒng)的設(shè)計工作、集成階段都會對系統(tǒng)的故障診斷功能提出一定的要求。

3.1 安全儀表（SIS）邏輯控制器自診斷技術(shù)

安全儀表控制器（SIS）通常具有自診斷功能。自診斷技術(shù)的應(yīng)用是提高邏輯控制器安全性和可用性的有效手段。系統(tǒng)制造商通常設(shè)計邏輯控制器的自診斷。

3.2 火氣控制回路診斷

火氣控制回路診斷是一項特殊的技術(shù)，這種技術(shù)可以從根本上對特殊的、典型的故障電路進行分析和診斷，具有強大的診斷功能，能夠在發(fā)生火災(zāi)時及時診斷出火災(zāi)發(fā)生因素，確定火災(zāi)發(fā)生區(qū)域，該控制系統(tǒng)在火氣系統(tǒng)中具有重要的作用。

4 結(jié)束語

火力系統(tǒng)作為重要的海上運輸平臺安全防護系統(tǒng)，對其進行檢測以及故障診斷等工作，是維護系統(tǒng)安全和穩(wěn)定性不可或缺的重要措施。主要講述了關(guān)于海上平臺火氣系統(tǒng)的檢測與診斷技術(shù)研究，其中對火氣系統(tǒng)的基本組成進行了闡述，如：檢測探頭、輸出響應(yīng)、安全邏輯控制器（FGS），分析了海上平臺火氣系統(tǒng)檢驗、測試技術(shù)（現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備、安全邏輯控制器FGS），且對火氣系統(tǒng)故障診斷技術(shù)進行的深入研究，以幫助相關(guān)領(lǐng)域更好的發(fā)展，為相關(guān)領(lǐng)域提供更多的理論依據(jù)。