高金慶，趙勝
（勝利油田有限公司規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山東東營(yíng) 257026）

　　摘　要：灘海地區(qū)海上固定平臺(tái)自然環(huán)境惡劣、設(shè)備高度密集，同時(shí)內(nèi)部條件與陸地較為相似，其消防設(shè)計(jì)有其共性和特殊性。通過(guò)對(duì)埕島中心二號(hào)平臺(tái)消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，介紹了灘海地區(qū)海上固定平臺(tái)消防設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，并對(duì)一些技術(shù)問(wèn)題提出看法和建議。
　　關(guān)鍵詞：采油；平臺(tái)；消防設(shè)計(jì)；消防設(shè)備
　　中圖分類號(hào)：TU998.1
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
　　文章編號(hào)：1009～2455（2002）06～0062～02

　　埕島中心二號(hào)平臺(tái)位于渤海灣南部淺海和極淺海海域（水深10～12m），是我國(guó)灘海地區(qū)目前最大的固定式海上油氣生產(chǎn)平臺(tái)，其年處理量為150×10⁴t。
　　該平臺(tái)為1座綜合平臺(tái)，由生活、動(dòng)力及注水、油氣水處理。儲(chǔ)罐4個(gè)子平臺(tái)組成，它們之間用棧橋連接。平臺(tái)主要功能包括油氣處理、污水處理、海水處理、注水、原油外輸、供配電、供水。供熱等。其中生活平臺(tái)主要包括公用設(shè)施區(qū)、舾裝生活區(qū)及直升機(jī)甲板，平臺(tái)中控室亦設(shè)于此。中控室中安裝有各種控制盤，其中消防控制盤可對(duì)平臺(tái)各部位設(shè)置的感溫探測(cè)器和感煙探測(cè)器等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。動(dòng)力及注水平臺(tái)主要設(shè)有注水系統(tǒng)及35/6.3kV變電所，油氣及水處理平臺(tái)主要布置油氣水處理等生產(chǎn)設(shè)備，其中包括2臺(tái)Φ4.0m×15.716m的分離緩沖罐以及輸油泵等設(shè)施。

1 平臺(tái)消防設(shè)施的特點(diǎn)

　　對(duì)于消防系統(tǒng)而言，灘海地區(qū)海上固定平臺(tái)有其固有的特點(diǎn)。第一，自然環(huán)境惡劣，對(duì)系統(tǒng)所使用的設(shè)備、閥件等要求應(yīng)適應(yīng)其惡劣的環(huán)境。第二，平臺(tái)距岸較遠(yuǎn)，孤懸海上，發(fā)生火災(zāi)時(shí)難于得到陸上的及時(shí)救援，平臺(tái)消防應(yīng)立足于自救。第三，平臺(tái)面積狹小，設(shè)備高度集中，易發(fā)生火災(zāi)且極易蔓延，安全及逃生要求相對(duì)較高，消防系統(tǒng)的操作應(yīng)簡(jiǎn)便可靠。第四，從平臺(tái)結(jié)構(gòu)上看，其消防系統(tǒng)應(yīng)按室外系統(tǒng)來(lái)考慮設(shè)計(jì)，但平臺(tái)自身又與陸地建筑物的室內(nèi)特點(diǎn)有許多相似之處，區(qū)域較小。

2 消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　平臺(tái)距岸較遠(yuǎn)，消防系統(tǒng)立足于自救，按照獨(dú)立的消防系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。消防用水采用海水，消防泵及控制閥門既能就地開(kāi)啟，也能遠(yuǎn)距離遙控開(kāi)啟。根據(jù)不同的消防對(duì)象，消防方式分別采用固定式、半固定式、移動(dòng)式滅火及冷卻方式，消防系統(tǒng)分水消防系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、CO₂滅火系統(tǒng)。
2.1 水消防系統(tǒng)
　　水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)為干式，系統(tǒng)滿足任何一點(diǎn)消火栓水槍出口壓力不小于35m水柱，每層平臺(tái)能夠被2支消防水槍從不同方向覆蓋，油氣處理壓力容器及儲(chǔ)油罐采用固定式噴淋冷卻。根據(jù)《灘海石油工程安全規(guī)則》（SY5747～1995），壓力容器與儲(chǔ)油罐噴淋冷卻水供給強(qiáng)度分別取6.0、2.0L/（m²·min）。儲(chǔ)罐平臺(tái)與油氣生產(chǎn)平臺(tái)之間采用水幕隔斷，水幕系統(tǒng)供水強(qiáng)度，參考《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ84～85）取2.0L/（s.m），計(jì)劃水消防最大用水量為108L/S。
2.2 泡沫滅火系統(tǒng)
　　泡沫滅火系統(tǒng)主要針對(duì)儲(chǔ)罐平臺(tái)、生產(chǎn)平臺(tái)及直升機(jī)平臺(tái)。系統(tǒng)通過(guò)設(shè)于生活平臺(tái)一層的壓力比例混合器、儲(chǔ)油罐上的空氣泡沫生產(chǎn)器及生產(chǎn)區(qū)和直升機(jī)平臺(tái)的泡沫栓、泡沫炮供給泡沫液。
　　根據(jù)《灘海石油工程安全規(guī)則》（SY5747～1995），泡沫混合液供給強(qiáng)度：儲(chǔ)油罐為6.63L/(m².min），供給時(shí)間65min；儲(chǔ)罐平臺(tái)、油氣及水處理平臺(tái)為6.63L/（m².min），供給時(shí)間10min；動(dòng)力及注水平臺(tái)為4.2L/（m².min），供給時(shí)間10min；直升機(jī)平臺(tái)為 6.0L/（m².min），供給時(shí)間5min；計(jì)算泡沫混合液量為90L/s，泡沫液需要量8.5m³。
2.3 CO₂滅火系統(tǒng)
　　平臺(tái)CO₂滅火系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)35/6.5kV變電所。應(yīng)急發(fā)電機(jī)房、配電間等場(chǎng)所的滅火。系統(tǒng)為全淹沒(méi)式，運(yùn)行方式為組合分配式，每個(gè)防護(hù)區(qū)設(shè)有2套獨(dú)立的火災(zāi)探測(cè)器；探測(cè)器報(bào)警后，系統(tǒng)施放延遲時(shí)間為30S，并啟動(dòng)聲響報(bào)警及關(guān)閉風(fēng)機(jī)。

3 技術(shù)問(wèn)題探討

3.1 消防泵
　　由于本平臺(tái)所處位置水深在低潮時(shí)約為10m左右，可以保證系統(tǒng)在任何時(shí)候取用海水，因此，為簡(jiǎn)化流程，降低投資，消防系統(tǒng)不設(shè)儲(chǔ)水罐，消防泵直接取用海水。消防泵選型可選用潛水泵，也可選用深井泵，本工程選用的是潛水泵。兩種泵型各有利弊，潛水泵由于電機(jī)在水下，因而水下部分較長(zhǎng)，故要求有一定的水深，否則會(huì)影響泵吸水，但潛水泵由于傳動(dòng)軸短，結(jié)構(gòu)相對(duì)合理，機(jī)械故障率低，同時(shí)由于電機(jī)在水下，水泵工作時(shí)的噪音低；深井泵則正好相反，其電機(jī)在平臺(tái)甲板上，因而泵水下部分長(zhǎng)度短，可以在較淺的水深下工作，深井泵傳動(dòng)軸長(zhǎng)，機(jī)械故障率高，水泵工作時(shí)的噪音高，占用甲板空間大。目前這兩種泵型在國(guó)內(nèi)均沒(méi)有專用的消防泵，也沒(méi)有此泵型的消防泵技術(shù)性能規(guī)范，因此建議國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家開(kāi)發(fā)此類消防泵，同時(shí)建議有關(guān)部門盡快制定該系列消防泵的性能規(guī)范。
3.2 消防參數(shù)
　　在本工程中，立式拱頂儲(chǔ)油罐固定噴淋冷卻水強(qiáng)度按《灘海石油工程安全規(guī)則》（SY5747～1995）規(guī)范，取2.0L/（m².min），而目前陸上消防規(guī)范《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《原油和天然氣設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》等均規(guī)定為2.5L/（m²·min）； 我們認(rèn)為2.0L/（m².min）的噴淋冷卻水強(qiáng)度偏小，理由是儲(chǔ)油罐在陸地上和平臺(tái)上其冷卻要求并無(wú)特殊區(qū)別，相反在平臺(tái)上，由于平臺(tái)面積狹小，油氣設(shè)備高度密集，危險(xiǎn)性更大，因此在平臺(tái)上立式拱頂儲(chǔ)油罐固定噴淋冷卻水強(qiáng)度≥2.5L/（m².min）應(yīng)更合理。
　　對(duì)于水幕系統(tǒng)供水強(qiáng)度，此次設(shè)計(jì)的主要規(guī)范 《灘海石油工程安全規(guī)則》中僅有設(shè)置要求，而無(wú)供水強(qiáng)度的規(guī)定，故參考了相關(guān)規(guī)范《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，取2.0L/（s.m），考慮到帕動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》僅適用于陸地建筑物中的噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)，而平臺(tái)水幕可能受海風(fēng)的影響，故取值偏大一些更合理。由于考慮到上述因素，我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)中對(duì)于消防水量等均考慮了一定的富裕量。
3.3 消火栓型式的選擇
　　就平臺(tái)的特點(diǎn)而言，其使用的消火栓型式與陸地并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，由于平臺(tái)消火栓均布置于平臺(tái)甲板上，無(wú)地上、地下之分，因而不宜使用地下消火栓，同時(shí)由于平臺(tái)消火栓無(wú)須考慮為消防車供水或由消防車取水，因而室外地上式消火栓顯得功能多余、笨重，占用空間也大，因此本工程消火栓無(wú)論室內(nèi)、室外均選用室內(nèi)型消火栓，既方便使用，占地又小。
3.4 消防水源
　　本工程消防用水采用海水。盡管灘海地區(qū)海水取用方便，水量豐富，但同淡水相比也具有許多缺點(diǎn)，如水質(zhì)較差、腐蝕性強(qiáng)、海生物多等，這些因素使得平臺(tái)消防系統(tǒng)需要采取一些特殊的措施來(lái)保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在本工程中每臺(tái)消防泵出水均設(shè)過(guò)濾器以堵截較大顆粒雜質(zhì)，消防管道等均涂刷專用的防腐漆。
　　此外，由于海水中大量的海洋生物和微生物對(duì)消防系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生較大的危害，根據(jù)本工程的特點(diǎn)，我們采用的電解銅法，利用平臺(tái)海水處理系統(tǒng)的海水與銅鋁陽(yáng)極進(jìn)行電解反應(yīng)，產(chǎn)生銅鋁溶液，殺死或驅(qū)走海生物。

4 結(jié)語(yǔ)

　　灘海地區(qū)海上固定平臺(tái)消防給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與陸地和深海平臺(tái)該類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)既有許多相同之處，也有其不同的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)中借鑒陸上和海上此類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，盡可能做到統(tǒng)籌兼顧、方便使用、經(jīng)濟(jì)合理。但是，還有許多問(wèn)題，需要隨著生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步在今后加以探討和改進(jìn)，以使設(shè)計(jì)更加合理。

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　　作者簡(jiǎn)介：高金慶（1965～），男，山東博興人，高級(jí)工程師，石油學(xué)會(huì)注水及水處理中心站秘書長(zhǎng)，山東東營(yíng)市濟(jì)南路148號(hào)，電話（0546）8793458。