高金慶，趙勝
（勝利油田有限公司規(guī)劃設計研究院，山東東營 257026）

　　摘　要：灘海地區(qū)海上固定平臺自然環(huán)境惡劣、設備高度密集，同時內(nèi)部條件與陸地較為相似，其消防設計有其共性和特殊性。通過對埕島中心二號平臺消防系統(tǒng)的設計，介紹了灘海地區(qū)海上固定平臺消防設計的特點，并對一些技術問題提出看法和建議。
　　關鍵詞：采油；平臺；消防設計；消防設備
　　中圖分類號：TU998.1
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1009～2455（2002）06～0062～02

　　埕島中心二號平臺位于渤海灣南部淺海和極淺海海域（水深10～12m），是我國灘海地區(qū)目前最大的固定式海上油氣生產(chǎn)平臺，其年處理量為150×10⁴t。
　　該平臺為1座綜合平臺，由生活、動力及注水、油氣水處理。儲罐4個子平臺組成，它們之間用棧橋連接。平臺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。其中生活平臺主要包括公用設施區(qū)、舾裝生活區(qū)及直升機甲板，平臺中控室亦設于此。中控室中安裝有各種控制盤，其中消防控制盤可對平臺各部位設置的感溫探測器和感煙探測器等進行監(jiān)測。動力及注水平臺主要設有注水系統(tǒng)及35/6.3kV變電所，油氣及水處理平臺主要布置油氣水處理等生產(chǎn)設備，其中包括2臺Φ4.0m×15.716m的分離緩沖罐以及輸油泵等設施。

1 平臺消防設施的特點

　　對于消防系統(tǒng)而言，灘海地區(qū)海上固定平臺有其固有的特點。第一，自然環(huán)境惡劣，對系統(tǒng)所使用的設備、閥件等要求應適應其惡劣的環(huán)境。第二，平臺距岸較遠，孤懸海上，發(fā)生火災時難于得到陸上的及時救援，平臺消防應立足于自救。第三，平臺面積狹小，設備高度集中，易發(fā)生火災且極易蔓延，安全及逃生要求相對較高，消防系統(tǒng)的操作應簡便可靠。第四，從平臺結(jié)構上看，其消防系統(tǒng)應按室外系統(tǒng)來考慮設計，但平臺自身又與陸地建筑物的室內(nèi)特點有許多相似之處，區(qū)域較小。

2 消防系統(tǒng)設計

　　平臺距岸較遠，消防系統(tǒng)立足于自救，按照獨立的消防系統(tǒng)進行設計。消防用水采用海水，消防泵及控制閥門既能就地開啟，也能遠距離遙控開啟。根據(jù)不同的消防對象，消防方式分別采用固定式、半固定式、移動式滅火及冷卻方式，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)設計為干式，系統(tǒng)滿足任何一點消火栓水槍出口壓力不小于35m水柱，每層平臺能夠被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），壓力容器與儲油罐噴淋冷卻水供給強度分別取6.0、2.0L/（m²·min）。儲罐平臺與油氣生產(chǎn)平臺之間采用水幕隔斷，水幕系統(tǒng)供水強度，參考《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（GBJ84～85）取2.0L/（s.m），計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)主要針對儲罐平臺、生產(chǎn)平臺及直升機平臺。系統(tǒng)通過設于生活平臺一層的壓力比例混合器、儲油罐上的空氣泡沫生產(chǎn)器及生產(chǎn)區(qū)和直升機平臺的泡沫栓、泡沫炮供給泡沫液。
　　根據(jù)《灘海石油工程安全規(guī)則》（SY5747～1995），泡沫混合液供給強度：儲油罐為6.63L/(m².min），供給時間65min；儲罐平臺、油氣及水處理平臺為6.63L/（m².min），供給時間10min；動力及注水平臺為4.2L/（m².min），供給時間10min；直升機平臺為 6.0L/（m².min），供給時間5min；計算泡沫混合液量為90L/s，泡沫液需要量8.5m³。
2.3 CO₂滅火系統(tǒng)
　　平臺CO₂滅火系統(tǒng)主要負責35/6.5kV變電所。應急發(fā)電機房、配電間等場所的滅火。系統(tǒng)為全淹沒式，運行方式為組合分配式，每個防護區(qū)設有2套獨立的火災探測器；探測器報警后，系統(tǒng)施放延遲時間為30S，并啟動聲響報警及關閉風機。

3 技術問題探討

3.1 消防泵
　　由于本平臺所處位置水深在低潮時約為10m左右，可以保證系統(tǒng)在任何時候取用海水，因此，為簡化流程，降低投資，消防系統(tǒng)不設儲水罐，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，潛水泵由于電機在水下，因而水下部分較長，故要求有一定的水深，否則會影響泵吸水，但潛水泵由于傳動軸短，結(jié)構相對合理，機械故障率低，同時由于電機在水下，水泵工作時的噪音低；深井泵則正好相反，其電機在平臺甲板上，因而泵水下部分長度短，可以在較淺的水深下工作，深井泵傳動軸長，機械故障率高，水泵工作時的噪音高，占用甲板空間大。目前這兩種泵型在國內(nèi)均沒有專用的消防泵，也沒有此泵型的消防泵技術性能規(guī)范，因此建議國內(nèi)生產(chǎn)廠家開發(fā)此類消防泵，同時建議有關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，立式拱頂儲油罐固定噴淋冷卻水強度按《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)設計防火規(guī)范》、《原油和天然氣設計防火規(guī)范》、《石油庫設計規(guī)范》等均規(guī)定為2.5L/（m²·min）； 我們認為2.0L/（m².min）的噴淋冷卻水強度偏小，理由是儲油罐在陸地上和平臺上其冷卻要求并無特殊區(qū)別，相反在平臺上，由于平臺面積狹小，油氣設備高度密集，危險性更大，因此在平臺上立式拱頂儲油罐固定噴淋冷卻水強度≥2.5L/（m².min）應更合理。
　　對于水幕系統(tǒng)供水強度，此次設計的主要規(guī)范 《灘海石油工程安全規(guī)則》中僅有設置要求，而無供水強度的規(guī)定，故參考了相關規(guī)范《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》，取2.0L/（s.m），考慮到帕動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》僅適用于陸地建筑物中的噴水滅火系統(tǒng)設計，而平臺水幕可能受海風的影響，故取值偏大一些更合理。由于考慮到上述因素，我們在實際設計中對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
　　就平臺的特點而言，其使用的消火栓型式與陸地并無本質(zhì)區(qū)別，由于平臺消火栓均布置于平臺甲板上，無地上、地下之分，因而不宜使用地下消火栓，同時由于平臺消火栓無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，如水質(zhì)較差、腐蝕性強、海生物多等，這些因素使得平臺消防系統(tǒng)需要采取一些特殊的措施來保證系統(tǒng)的正常運行。在本工程中每臺消防泵出水均設過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消防系統(tǒng)也會產(chǎn)生較大的危害，根據(jù)本工程的特點，我們采用的電解銅法，利用平臺海水處理系統(tǒng)的海水與銅鋁陽極進行電解反應，產(chǎn)生銅鋁溶液，殺死或驅(qū)走海生物。

4 結(jié)語

　　灘海地區(qū)海上固定平臺消防給排水系統(tǒng)設計與陸地和深海平臺該類系統(tǒng)的設計既有許多相同之處，也有其不同的特點，設計中借鑒陸上和海上此類系統(tǒng)的設計經(jīng)驗，盡可能做到統(tǒng)籌兼顧、方便使用、經(jīng)濟合理。但是，還有許多問題，需要隨著生產(chǎn)的發(fā)展和技術的進步在今后加以探討和改進，以使設計更加合理。

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　　作者簡介：高金慶（1965～），男，山東博興人，高級工程師，石油學會注水及水處理中心站秘書長，山東東營市濟南路148號，電話（0546）8793458。