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【摘 要】海洋石油生产及作业设施都配备有消防水系统,消防水系统的消防能力大小直接关系到设施的安全性,现有的海上设施都主要依据设施单个火区消防需求大小来设计消防水总需求量,进而设计消防泵排量、管线压力以及消防管线的尺寸大小.理论上消防水系统可以满足设施的大部分火灾场景的消防水需求,但也要考虑设施上多个火区同时着火这种极端特殊情况,以及钻修井作业发生井喷着火会而设施上的消防水能力不足的情况,要综合评价设施外界消防能力,做好动用外部消防救援的应急预案.
【关 键 词】海洋石油海上设施消防水需求井喷消防能力
海洋石油生产设施及作业设施是海洋石油作业活动的主体,这其中包含人员居住及生产作业活动的主要易燃易爆场所是采油平台,移动式钻井平台以及FPSO生产储油轮,对这些设施的消防控制是海洋石油作业活动的重中之重,虽然现在海洋石油根据作业设施上的特点已经发展了各类新型的灭火剂,但是不可否认消防水仍然是海洋石油各类设施的核心灭火剂.对消防水系统的合理设计,规范使用,关系到这些海洋石油主体设施的海上安全及生存能力.
海洋石油生产设施及作业设施一旦发生火灾,前期灭火阶段主要靠设施上自身的消防能力,后期火灾援救阶段需要借助设施以外的消防能力,根据历史资料统计,海洋石油设施的前期消防能力对设施的最后生存起主要作用.下面结合中国海洋石油南海东部地区海上不同油气生产及作业设施的消防水能力作一分析及研究.
1海洋石油设施消防水需求
海洋石油作业活动虽然在海上有取之不尽的水资源,但是考虑设施大小、初期项目投资、以及经济合理性、消防水系统的设计也是按照合理消防需求来设计的.1.1海洋石油设施的消防水能力
根据这几年南海东部海域投入使用的海上钻采平台、FPSO储油轮已及使用的移动式钻井作业平台的消防能力我们将各自的消费能力归纳如表1海洋石油设施消防水能力.
从表1可以看出,海上钻采平台及生产储油轮的最大火区的消防需求是确定的,设计安装的消防泵的排量可以覆盖单个最大火区的消防需要,而移动式钻井船的最大火区的消防需求是不确定的,因为移动钻井船除了生活区及直升机甲板的消防需求可以确定,而钻台附近的消防需求不是依据极端消防情况来确定消防能力,通常它的消防能力是以设计建造设置的消防炮的能力来确定.后面我们会详述为什么会是这样的.
1.2消防水的设计标准
以A-B平台消防水需求量设计为例,我们来分析不同火区消防水用量是否充足.表2是根据美国防火协会NFPA15及NFPA20的设计标准对A-B平台不同火区核算出的消防水用量,从表2可以看出,提供一台排量为600m3/h的消防泵可以满足最大火区587.31m3/h的需求.平台一般设置为两台消防泵达到一用一备状态,通常设计是采用不同动力源的一台电消防泵及一台柴油消费泵.
1.4钻采平台特殊火灾场景
根据实际作业特点我们认为钻采平台有两种特殊火灾场景需要特别加以说明.
（1）根据A-B平台消防水设计参数来推算,A-B平台上假如同时存在两个较大的火区发生火灾,平台的单台消防泵提供的消防水量就受限,总消防水需要量就要增加1.5倍以上,如表2所示,假如平台两个火区譬如底层甲板I及底层甲板II同时发生着火,总的消防水需求就是1039.42m3/h,需要两台消防泵同时启动才能满足总的消防水需求.更极端情况是有三个以上的火区同时着火,平台的消防泵总排量无法满足灭火要求,需要外部消防援助.