海洋石油117火气系统讲解
海洋石油平台-模块钻机火气系统逻辑
模块钻机火警逻辑一.界面信号定义：模块钻机接受大平台的信号：1、大平台1级关断信号（MDR-ESD-1801）：2、大平台确认火信号（MDR-ESD-1802）：3、大平台确认气信号（MDR-ESD-1803）：4、大平台3级关断信号（MDR-ESD-1805）（备用）模块钻机向大平台输出的信号：1、模块钻机关断信号（MDR-ESD-1701）：2、模块钻机确认火信号（MDR-ESD-1901）：3、模块钻机确认气信号（MDR-ESD-1902）：4、模块钻机确认H2S信号（MDR-ESD-1902）5、模块钻机公共报警信号（MDR-UY-1703）6、启动消防泵信号（MDR-ESD-1904）报警信号：MDR-UY-1701 模块钻机火气盘报警信号；MDR-UY-1702 大平台火气盘报警信号；MDR-UY-1703 模块钻机公共报警信号；给大平台公共广播系统报警信号定义：MDR-UY-1711 确认火信号；MDR-UY-1712 确认气信号；MDR-UY-1713 确认H2S信号；二.风闸、风机、空调控制逻辑定义：MDR-SDY-5701 ESD 关断泥浆泵房防火风闸MDR-SDY-5702 ESD 关断锅炉房防火风闸MDR-SDY-5703 ESD 关断应急配电间防火风闸MDR-SDY-5704 ESD 关断电池间防火风闸MDR-SDY-5705 ESD 关断发电机间防火风闸MDR-SDY-5706 ESD 关断机修间防火风闸MDR-SDY-5707 ESD 关断备件库防火风闸MDR-SDY-5708 ESD 关断散装化学药剂间防火风闸MDR-SDY-5709 ESD 关断空压机房防火风闸MDR-SDY-5710 ESD 关断DSM配电间防火风闸MDR-SDY-5711 ESD 关断变压器间防火风闸MDR-SDY-5712 ESD 关断VFD间防火风闸MDR-SDY-5713 ESD 关断值班室防火风闸MDR-SDY-5714 ESD 关断DES配电间防火风闸MDR-SDY-5715 ESD 关断泥浆实验室防火风闸三.火气探测/报警逻辑火焰探头火焰探头安装在能够涵盖畅通区域的场所，当探头在所在的火区探测时要注意以下要点：启动安装在模块钻机的火气盘的公共报警和确认火报警装置，启动平台状态灯和PA 系统(由大平台触发，钻机传信号给大平台)，并启动消防系统和关断系统。
海上平台火气系统
海上平台火气系统(FGS)---深圳市行健自动化系统有限公司[肖昊]一、摘要火气系统是用于监控火灾和可燃气及毒气泄漏事故并具备报警和一定灭火功能的安全控制系统。
控制系统的核心一般为AB／HIMA／ICS／TRICON等高性能PLC，现场有火焰探测器，感烟探头，感温探头，手动火灾报警按钮，灭火系统，可燃气探测器，毒气探测器等。
由此组成的一个完整的火灾和气体泄漏报警控制系统。
二、概述火灾和气体报警系统(F／G)功能是在火灾和可燃性气体泄漏以及毒气泄漏的情况下，能准确探测火灾和气体泄漏的程度和事故地点，触发相关的广播和声光报警设备，并且根据事故发生的严重性等级而确定报警和关断输出等级，从而控制和避免灾难的发生，以防止对生产设备和人员的伤害及对环境的影响等，因而控制系统本身设计必须遵循故障安全（Fail to Safe）的原则，整个系统的硬件和软件的可靠性要求都很高。
火气系统有一个可靠性评价指标SIL(系统安全等级)，一般要求SIL2以上，现在中海油建造的新平台都要求SIL3，对寻址盘要求有SIL2。
陆地设施的系统SIL要求可能相对低一些(LNG 类除外)，有的甚至仅仅安装火灾报警盘用于火灾检测，然后再添加一套气体报警盘用于可燃或毒气报警，不涉及SIL的要求。
从事火气系统现场设备的厂家有：GM／DET-TRONICS ／ATROSAFE／APOLLO／MEDC.......三、系统构成海上平台火气系统根据平台的特性一般分为两个部分：生活区和生产区，生活区内部为安全区域，对现场的产品一般没有特殊要求，设备种类一般涉及烟感，温感，手动火灾报警按钮，可燃气探头和毒气探头等；生产区一般为防爆区域，对现场设备有很高的要求，一般都需要防爆防雨，涉及的现场设备有火焰探头，可燃气探头，毒气探头，手动火灾报警按钮等。
系统的控制核心分为两种结构：点到点式火气系统(PLC)和点到点(PLC)+寻址盘(ADD)对于小型平台来说，一般生活区的烟温感和手动报警按钮跟可燃气探头，火焰探头，室外手动火灾报警按钮等一起接入到控制器(一般为PLC)的IO模块，形成一个点到点的火灾和气体报警控制系统。
海洋石油平台控制中的火气系统设计方法研究
海洋石油平台控制中的火气系统设计方法研究刘冬冬（海洋石油工程股份有限公司设计公司，天津300451）摘要：对海洋石油平台控制中的火气系统进行科学规范的设计，能够为海洋石油平台的运行和工作人员的生命提供可靠的安全保障，具有重要的现实意义。
现首先阐述火气系统设计中的硬件构成，然后对火气系统设计中需要遵循的一些规范进行了说明和总结，指出在火气系统设计中，只有遵循安全性原则、故障安全性原则、安全等级性原则和独立性原则等，才能保证火气系统的可靠性与安全性，为海洋石油平台的安全运行提供可靠保证。
关键词：石油平台；火气系统；设计方法0 引言随着石油开采技术的快速发展，越来越多的国家开始在深海开采石油。
在海洋石油平台的控制系统中，火气系统是事关海洋石油平台安全运行的关键部分。
通过火气系统，能够对海洋石油平台中突发的火灾、泄漏的可燃气体和毒气进行有效的监测，能准确监测火灾和气体泄漏发生的位置和程度，进行相应的声光报警，并具备一定的火灾控制功能。
因此，火气系统在海洋石油平台控制系统中具有重要地位，如何对火气系统进行设计，已经成为当前石油开采领域中一个研究热点，受到了人们越来越多的关注。
在海洋石油平台控制中，对火气系统的设计必须满足一些重要的原则，如可靠性原则、安全性原则等。
本文首先分析了海洋石油平台控制中火气系统结构的设计，然后对火气系统在设计过程中必须遵循的一些原则进行了详细阐述。
1 火气系统的结构设计海洋石油平台控制中的火气系统主要包括控制系统和执行单元这两部分。
其中控制系统是整个火气系统的神经中枢，它主要设置于海洋石油平台的中心控制室，作用是接收海洋石油平台中各个监控部位的信号，进行处理、分析和判断，并发出声光报警信号，工作员可以根据报警信息及时发现现场的火灾或者气体隐患，并采取应对措施，以及时处理火灾或气体安全隐患，保证海洋平台的安全。
火气控制系统主要集成在火气控制柜内，火气控制柜内集成了火灾控制单元、气体控制单元、逻辑运算单元、人机交互单元（如显示面板、按钮及声光报警灯等）、通信单元、电源单元等。
海洋石油平台火气系统调试方法研究
海洋石油平台火气系统调试方法研究张晶;张昊;王伟;任劲松【摘要】海洋石油平台空间小,设备集中,人员作业活动密集,一旦发生火灾、可燃气体爆炸或者有毒气体泄漏等紧急情况,后果将极其严重.火气系统作为海洋石油平台高度集成的监控系统,可实时监控现场各类危险因素,因此对该系统的安全性、稳定性及可靠性有非常严格的要求.详细介绍了海洋石油平台火气系统的概念、组成结构、功能特点以及调试方法,并对火气系统常见故障,提出有针对性的解决思路.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2017(046)003【总页数】3页(P65-67)【关键词】海洋石油平台;火气系统;调试【作者】张晶;张昊;王伟;任劲松【作者单位】海洋石油工程股份有限公司,天津 300452;海洋石油工程股份有限公司,天津 300452;海洋石油工程股份有限公司,天津 300452;海洋石油工程股份有限公司,天津 300452【正文语种】中文【中图分类】TP29随着国内外石化行业对安全生产的日益重视，为了保证海上石油作业人员和设备的安全，传统的火灾控制盘已无法满足要求，取而代之的是一套高度集成化、自动化的火气实时检测和保护系统，简称火气系统（Fire&Gas System）。
通过该系统及时、准确、可靠的检测及逻辑控制，将平台可能发生的事故及早消除或将已发生的事故损失降到最低，从而最大化满足海上石油平台的安全生产要求。
海洋石油平台火气系统（Fire&Gas System）是一个安全控制系统，属于IEC61511定义的缓解层（Mitigation）之内的安全仪表监控系统[1]。
火气系统通过各类在线仪表对现场进行连续监控，可以及时发现火灾、可燃气体以及有毒气体的泄漏，通过相应措施防止火灾及气体泄漏的进一步蔓延，并根据事故严重程度确定报警以及应急关断的输出等级，从而控制和避免灾难的发生，防止对现场人员、平台设备以及海洋环境造成严重影响[2]。
海洋石油平台火气系统调试方法研究
海洋石油平台火气系统调试方法研究摘要：如今经济全球化盛行，国内外之间交流合作的方面也变得越来越广，具有一致共识的其中一个方面就是高度重视石化行业的安全生产。
这是因为海洋石油平台具有空间不充足、设备密集、人员作业活动稠密这些特点，假如发生火灾，可燃性气体爆炸或者有毒气体泄露，后果将不堪设想。
但是海洋平台高度密集的监控系统——火气系统的出现可以很好地避面。
它可以实时监控各种危险因素，所以在对保障该系统安全稳定的操作上有着严格的要求。
关键词：海洋石油平台；火气系统；调试1.海洋石油平台火气系统简介1.1海洋石油平台火气系统定义海洋石油平台火气系统是IEC61511定义的缓解层之内的安全仪表监控系统它的主要监控功能就是利用各种在线仪表对作业现场进行持续不断的监控，在第一时间内发现故障因素然后进行相应的操作解决，除此之外，它还能够根据事故的严重程度输出等级，提示营救人员，以免造成人员伤亡，所以它很好地避免了灾难的发生。
1.2海洋石油平台火气系统结构海洋平台的火气系统按照自身的特性可以归结为两部分；生产区和生活区，生活区域一般为安全区域，所以设备种类通常情况下为烟感，温感，手动报警按钮等；但是生产区域一般为防爆区域，它的设备种类一般情况下为防爆防雨设定的，主要是火焰探头，可燃气探头，毒气探头，手动火灾报警按钮等。
因为火气系统强大的功能，所以它在设计上也是非常特别的，其中最为典型的设计就是由报警装置（FM200声光报警器、FM200释放按钮、应急关断按钮、手动报警站，报警灯和铃等），控制设备（电源模块、通讯模块、操作站、可寻址火灾盘柜、控制器），现场火气探测器设备（热探测器、烟探测器、火焰探测器、可燃性气体或有毒气体探测器等）组成。
正是因为这些特殊复杂的装置和设计，该系统可以很好地实现全面监控的功能，这对紧急事件的及时发现和处理起到了巨大的作用。
2.海洋石油平台火气系统的调试方法2.1火气系统调试前准备无论做任何事都需要有一个很好的事前准备，火气系统的调试也不例外，但是又因为火气系统的复杂特殊设计，使得它的准备工作显得格外重要，同样的它的准备工作也是相当严格和繁重的。
海上石油平台变压器的消防系统设计
海上石油平台变压器的消防系统设计【摘要】简要的介绍了海洋石油平台的消防系统，并结合变压器的特点，针对不同场所，选用不同的消防方式：介绍了水喷雾灭火系统、泡沫喷淋灭火系统、二氧化碳灭火系统、七氟丙烷灭火系统、气溶胶灭火系统和IG541灭火系统及其他消防设施。
【关键词】海上石油平台油浸式变压器水消防系统气体灭火系统前言在海洋石油平台上，大型变压器作为核心设备之一在运行中一般均较为安全可靠，变压器的总体火灾事故率也一直较低，但在电力生产火灾事故中，特别是在重特大火灾事故中变压器火灾事故占有一定的比例，变压器的消防系统设计不容忽视。
变压器的危险等级属于严重危险级，在其消防系统设计中，固定式灭火系统是扑救火灾的关键因素，同时在便于取用的地点设置不低于灭火级别的的手提式灭火器也是必要的。
本文将结合海洋工程的实际经验，从理论上对变压器可采用的消防系统进行详细讨论。
1 海洋石油平台主要消防系统简述海洋石油平台消防设计原则主要有：平台消防立足于自救，预防为主，防消结合；消防系统可靠、实用；火灾事故不迭加，按最不利点着火考虑消防设施的能力。
1.1 水消防系统对于海上石油平台最为有效的、使用最为广泛的就是水消防系统。
考虑到海上平台的特殊性，通常我们使用的自动喷水灭火系统，一般采用开式自动喷水灭火系统，目前最为常用的方式为雨淋系统。
1.2 泡沫系统固定泡沫灭火系统由固定泡沫储罐、泡沫泵、比例混合器、输送管道和泡沫发生器等组成。
该系统特别对B类火灾的扑救更显示出优越性。
1.3 气体灭火系统气体灭火系统包括二氧化碳、FM200和其他惰性气体等灭火系统，它主要是用于扑灭电气火灾。
气体灭火系统利用灭火介质的降温和窒息作用来实现灭火，具有安全、可靠、快速、高效等优点，灭火后现场处理方便，不留痕迹，不损伤物件，并且具有优良的电绝缘性能。
1.4 油浸式变压器的火灾危险性按照冷却方式的不同，变压器可分为干式变压器和油浸式变压器。
油浸式变压器是带B类火灾的E类火灾，一般布置在室外，底部应设置集油设施，考虑到变压器维护时产生油渍环境，室内宜选用干式变压器。
海洋石油平台控制中的火气系统设计方法分析董军昌
海洋石油平台控制中的火气系统设计方法分析董军昌发布时间：2023-06-15T00:59:11.537Z 来源：《中国电业与能源》2023年7期作者：董军昌[导读] 海洋石油平台具有生产设备密集、危险系数高的特征，而且海洋石油平台的人员相对比较集中，一旦遇到风险事故问题，就将会对人员生命安全危险带来威胁。
火气系统作为海洋石油平台必不可少的安全系统，可以实现对海洋石油平台可燃气体的实时动态监管，通过提前发现异常隐患，能够将风险问题带来的负面影响降至最低。
本文对海洋石油平台控制中的火气系统进行研究，并对火气系统设计提出个人看法，希望为关注火气系统设计方法的人群带来参考。
深圳市宸宇自动化科技有限公司 518000摘要：海洋石油平台具有生产设备密集、危险系数高的特征，而且海洋石油平台的人员相对比较集中，一旦遇到风险事故问题，就将会对人员生命安全危险带来威胁。
火气系统作为海洋石油平台必不可少的安全系统，可以实现对海洋石油平台可燃气体的实时动态监管，通过提前发现异常隐患，能够将风险问题带来的负面影响降至最低。
本文对海洋石油平台控制中的火气系统进行研究，并对火气系统设计提出个人看法，希望为关注火气系统设计方法的人群带来参考。
关键词：海洋石油平台；火气系统；安全预警引言社会经济的稳定增长带动了石油行业的发展，海洋石油平台控制系统作为石油行业不可或缺的重要组成部分，火气系统的运行效果将会直接影响到海洋石油平台的安全性。
借助火气系统可以及时发现平台中的气体泄漏位置与火灾区域，通过示警能够帮助人们提前实现风险预防。
因此，有必要对海洋石油平台控制系统中火气系统设计方法进行研究，以此来让火气系统在实际应用中实现价值最大化。
1海洋石油平台火气系统综述海洋石油平台火气系统是作为综合性技术，在实际应用中可以通过探测器来实现对火灾、气体泄漏的实时监测，报警器则能够第一时间实现对异常问题的反馈，消防设备能够在一定程度上阻止风险问题的进一步蔓延。
火气保护系统在海洋石油陆岸终端的应用
建通信 ， 增强 了系统 的 可靠性 ， 但不 同 网络通 信协 议 之 间 需 要 类似
网关类产品 Ｋ Ｅ模块进
行 转换 （ 图２ ） 。 ２ 各 分 系 统 及 图 １ 分 层 保 护 安 全 机 制
循 故障安全 （ Ｆ ａ ｉ Ｉ ｔ ｏ Ｓ ａ ｆ ｅ ） 的原 则 ， 整个 系统硬 件和软件 的可靠 性 要求 都很 高。火气系统有一个 可靠性评价指标 Ｓ Ｉ Ｌ （ 安全完整 性 等级 ）［ ２ １ ， 海洋石油油气 田生产平 台和路岸终端处理厂火气保
控盘输入输出设 备见 图 ３ 。
ｉ ￣ ｔ ｉ ｍ Ｅ ｉ ｍ ｔ ｌ ２ ０ １ ７ № ６团
２ ． ２ 智 能 输 入 探
测器
终 端 电阻
海 洋 石 油 油 气 田陆岸 终 端 分
生 产 区 和 非 生 产
区， 生产区采用 价 格 昂 贵 的 智 能 探 测 器 作 为 火 气 保 护 系 统 的 输 入 设 图 ５ 非智能探测器监督 电路 ３ ． ２ 非智能探测 器监督 电路设计 Ｏ ● ２ ４ ８ ￡ ｊ
扩 大。设计上考虑以油类火灾、 烃类可燃 气体和有毒有害气体泄漏为主要危 险因素 ， 电气火灾和 室内一般可燃性物质火灾为次要危
险 因素。 系统为全 自动 ， 实时监控 系统 ， 从探测到 消防等安全措施的 实现完全 自动化 ， 另具有与其他控 制 系统 的通信接 口， 以便 完成
状 态监视和 关断任务 。 在 ＤＣ Ｓ操作站上 ， 显示全厂火灾， 可燃气泄漏等详 细情 况。 同时在现场及 中控 室有手动按钮站 ， 操作人 员在 自 动 系统未动 作或 紧急情况下， 实现 系统功能。 火焰探 头， 可燃气探 头等主要危 险因素探测器均采用智能探 测器， 具备故障失效 自诊断
海洋石油117(蓬勃号)组装全过程
海洋石油117（蓬勃号）组装全过程海洋石油117（蓬勃号）上部模块建造之P1篇P1模块是海洋石油117（FPSO蓬勃号）上部模块（Topsides）中左舷从船首算起的第一个模块。
是两大主配电间之一（FWD Switchgear Building）。
P1模块在新加坡胜宝旺船厂第15号泊位（Berth 15）处建造。
2006年7月8日该模块的第二层准备起吊。
第二层被吊起。
第二层在起吊过程中。
准备安放。
安放完毕，准备焊接。
2006年7月23日艏主配电间的屋顶准备吊装。
2006年7月23日艏主配电间的屋顶准备吊装。
安放完毕。
海洋石油117（蓬勃号）上部模块建造之P2篇P2模块是海洋石油117（FPSO 蓬勃号）的两大主发电模块之一。
S2模块与之基本对称，是另一个主发电模块。
该模块有两台主要设备，一台燃气透平发电机（GTG，Gas TurbineGenerator）和一台废热回收蒸汽发生器（HRSG，Heat Recovery Steam Generator）。
透平由通用电气（GE）旗下的位于意大利的Nuovo Pignone公司制造，型号为MS5001A，发动机部分额定功率约为26300kW，整个撬块约重87吨。
废热回收装置则由美国The G.C. Broach Company 制造，额定蒸发量为68吨/小时。
发电和废热回收联合装置可以大大提高燃料的利用效率。
整个P2模块重量超过2100吨，在胜宝旺船厂的11号泊位（Berth 11）处建造。
P2模块的3D模型P2模块的上层甲板在建造过程中。
2006年10月2日，P2模块的燃气透平发电机撬块完成吊装。
发电机撬块安装前位于P2模块内部的基座，一工人正在对其做最后的检查。
发电机撬块由巨大的浮吊Asian Hercules （大力士号）吊起，该浮吊的起吊能力为3200吨。
仰视已处于P2模块基座上空的发电机撬块。
即将就位的发电机撬块。
发电机撬块最终就位前工人们人工调节安放位置。
试析海上石油平台的消防灭火系统安全管理
294本文基于消防灭火系统的构成，对海上石油平台的消防灭火系统安全管理做了如下分析。
1 海上石油平台消防安全管理系统构成海上石油平台具有空间面积小、可燃物多、结构复杂、环境恶劣等特性，消防安全管理系统构建过程中，要实行全面管理模式，才能达到安全生产的目的。
全面安全管理的全面性主要体现在三个方面，其一是全员参与、其二全过程动态管理、其三是全方位管理。
需要从石油平台生命全周期进行管理，才能最大限度上保证石油生产的安全性和高效性。
并对石油平台上所有正在运行的设备的完整性和可靠性进行全方位管理，确保整个系统装置时刻处于最佳的运行状态。
完整性和可靠性的实现可以从以下两个方面进行入手：第一，对消防灭火系统进行全方位的维护和保养，保证组成灭火系统的各项装置、设备等处于良好的技术状态，确保消防灭火系统可以随时都能投入使用，避免系统故障造成更大的经济损失。
同时，进行消防灭火系统维护和管理中要加强操作人员对相关设备的操作熟练度，以及应对突发事故的能力。
在具体保养中要遵循“安全第一、预防为主、修养并重”的原则，坚决杜绝只用保养，或者只修保养的现象发生[1]。
第二，定期对消防灭火系统进行安全校验和评估，采油设备和装置在使用中，每天都要对消防灭火系统进行检验并评估安全系数，及时掌控消防灭火系统的相互数据和信息，以便时刻掌控消防灭火系统的可靠性和完整性，为系统的修养提供完整真实的数据。
2 基于6S的消防灭火系统安全管理的要点2.1 现场整理工作的要点现场整理工作的主要任务是把海上石油平台上的物品资料等进行科学合理区分和辨识，系统科学的分必要物和不要物，并保留必要无，清理不要物。
通常情况下，海上石油平台是可分为两大区域，其一是生活区，其二是生产区。
必要物包括：和生产有关的电脑、办公用品、监控设备、生产设备装置等；和生活有关的电视、厨房用具、床具衣物等；和安全有关的消防灭火器、呼吸器、救生衣等。
不必要物包括：废旧的办公用品、生产设备、生活垃圾等。
火气系统在海洋石油工业中的应用研究
火气系统在海洋石油工业中的应用研究火气系统在海洋石油工业中的应用研究摘要：火气系统是关于在海洋石油工业中的火灾以及有害气体泄漏这种问题而提出的一个概念，本文用几个具体的应用举例来说明在海洋石油工业中火气系统起到的功能和作用，以及其本身的系统构成。
基于IEC的层模式管理，来论述火气系统和DCS、ESD之间的关系，以及关于设计与安装这个过程的一些指导性原则。
关键词：海洋石油工业、火气系统、安全仪表、设计准则我国海域辽阔，大陆架的面积就达到了130万平方功力，沿岸分布有约10个含油气的盆地。
自从上世纪80年代以来，中外双方于中国近海海域都有展开大量油气勘探的工作。
到1993年的年底一共采集了包括20块三维测线共有2629平方公里的近海的地震测线54万公里，获得石油地质储量约有12亿吨，天然气1450亿立方米。
而对我国经济发展十分重要的海洋石油工业中，对其安全性也作出了探讨，这里叙述了火气系统在海洋石油工业中的功能和应用。
一.火气系统的组成结构火气系统（Fire and Gas System，F&G）是属于IEC61511定义的在缓解层之内的安全仪表系统（SIS），用于监控火灾与可燃气、毒气泄漏事故并且具有自动报警功能和灭火功能的安全控制系统。
火气系统是由用于执行对火灾和有害气体的检测控制功能的安全仪表的传感器、逻辑运算器和终端执行元件组合而成的。
通常情况下，火气系统选择使用经过TUV认证的SIL3系统，经安全认证的可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）为逻辑运算器，基于LCD技术的监视器和输入设备，包括HMI人机接口都安装于安全区里的中央控制室内的控制柜或控制台内，控制台上还设计安装了必要的按钮和硬接线的开关，用来手动打开火气、消防相关的设备，此外还有安装模拟盘的一个位置，用来指示火分区与其他部分的状态。
火气系统连接的现场设备有：火焰探测器、可燃气体检测器、毒气检测器、易熔塞回路系统、热探测器、离子和光学感烟探测器、手动报警站、用于启动消防设备的电磁阀、平台状态灯以及用于和PA、ESD以及HVAC等硬接线接口的继电器等。
海洋平台火气探测系统浅析
广 东
化
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第４ ｌ 卷 总第 ２ ８ ６ 期
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海 洋平 台火气 探测 系统浅析
（ 南海 西 郎石 油勘 察 设计仃 限 公司 电气 仪 表室 ，广 东 湛 江 ５ ２ ４ ０ ５ ７ ）
孙 进
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： ｏ ｆｓ ｈ ｏ ｒ ｅ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｌ ｒ ｌ ￣ ｆ ｉ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｇ ａ ｓ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ￣ｔ ｙ ｐ ｅ ；ｃ ｏ ｎ ｉｇ ｆ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
［ 摘 要】 火气 探 测 系统用 ０ ｊ 对 整 个平 台 的易燃 易爆 气体 、有 毒气 体或 火灾 情况 进行 连续 监测 ，通 过 早期 报警 ，防 止可燃 体 大面积 泄露 或者 火 势 蔓延 ，有 效 保证 平 台设备 和 人 员安 全 。火气 探测 设 备探 测 效果 除 与探 测 器本 身 灵敏 度及 性 能相 关外 ，还 受整 个火 气 系统 规划 、探 头 布局及 逻 辑组 态等 因 素影 响 。文 章结 合作 者多 年 ： 作经 验 ，对 海洋 平 台火 气探测 系 统在 设 计过 程中需 要 考虑 的一 些问题 做 简要 的分 析阐述 。 【 关键 词】 海 洋 平台 ；火 气探 测器 ：类 型 ；组态 ［ 中 图分 类 弓］ Ｔ Ｑ 【 文献标 识码 １ Ａ ［ 文 章编 号］ １ ０ ０ ７ 一 Ｉ ８ ６ ５ （ ２ ０ １ ４ ） ２ ０ — ０ １ １ ５ — ０ ２
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｅ ｔ ： Ｆ ｉ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｇ ａ ｓ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｂ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ｌ ｙ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｌ ｆ ａ ｍ ｍａ ｂｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｓ ｉ ｖ ｅ ｇ ａ ｓ ． ｔ ｈ ｅ ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ ｇ ａ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｒ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｏ ｆｓ ｈ ｏ ｒ ｅ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｍ１ ． Ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｈ ｅ ｌ ｐ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ａ ｒ ｌ ｙ ｗａ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ ．ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｂ ｕ ｓ ｔ ｉ ｂ ｌ ｅ ｇ ａ ｓ ａ ｎ ｄ ｉｒ ｆ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ ｓ ｐ ｒ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｑ ｕ ｉ ｃ ｋ ｌ ｙ ｓ ｏ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ’ ｓ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ
海洋石油平台火气系统关断逻辑的研究
- 75 -第10期海洋石油平台火气系统关断逻辑的研究王凯（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300451）[摘 要] 本文主要从报警原则、断电原则和火气系统关断逻辑等方面，介绍了海洋石油平台火气系统关断逻辑，对于火气系统设计具有一定指导意义。
[关键词] 海洋石油平台；火气系统；探测器；关断逻辑作者简介：王凯（1987—），男，辽宁盖州人，大学本科，学士学位，工程师。
在海洋石油工程股份有限公司从事自动化仪表控制方向的工作。
海洋石油平台生产设备密集，且多为带电设施，容易发生可燃气体泄漏和火灾[1]。
平台上人员集中，一旦发生上述危险工况，容易对操作人员的生命安全造成威胁。
合理的火气系统能够对平台可燃气体和火灾情况进行实时监控，及时发现，同时可以及早采取应对措施。
本文主要对渤海某采油平台的火气系统关断逻辑进行研究。
1 报警原则本平台布置的火气报警设备有：火焰探测器、烟探测器、热探测器、可燃气体探测器、氢气探测器、硫化氢探测器、易熔塞及手动火灾报警按钮等。
其报警原则如下：单个火焰探测器触发报警，2ooN 个火焰探测器表决后确认火灾；单个可燃气体探测器触发报警，2ooN 个可燃气体探测器表决后确认气体泄漏；单个氢气探测器10% LEL 和20% LEL 触发报警，2ooN 个氢气探测器20% LEL 表决后确认氢气泄漏；单个烟或热探测器触发报警，2ooN 个烟和热探测器表决后确认火灾；单个易熔塞回路压力低确认火灾；单个手动火灾按钮触发后确认火灾。
图1为手动火灾按钮、火焰探测器及可燃气体探测器在逻辑图中的表述方式，图2为热探测器和烟探测器在逻辑图中的表述方式。
图1 FZ-1101火区逻辑图- 76 -技术交流石油和化工设备2019年第22卷图2 FZ-1202火区逻辑图2 断电原则本平台分为开放区域和房间区域。
开放区域通常属于危险区，用于布置各种生产处理设施；房间区域通常属于安全区，用于布置各种控制盘柜和消防设施等。
海上平台火气系统设计要点研究
海上平台火气系统设计要点研究杜刚【摘要】海上平台分为生产区域、公用区域、组块房间区域、生活楼区域等多个部分,结合海上平台各个区域的特点及多年设计经验,本文对火气系统的探测器选型、表决逻辑、消防逻辑、报警逻辑设计等多个要点分别进行归纳分析,总结出适合海上平台的通用火气系统设计原则,提高了火气系统的科学性及合理性.【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2018(025)007【总页数】4页(P40-43)【关键词】海上平台;探测器选型;控制逻辑【作者】杜刚【作者单位】海洋石油工程股份有限公司,天津300451【正文语种】中文【中图分类】TP2770 引言火气系统（Fire and Gas System，F&G）是属于IEC 61511定义的在缓解层之内的安全仪表系统（SIS），用于监控火灾与可燃气、毒气泄漏事故并且具有自动报警功能和灭火功能的安全控制系统。
火气系统是由用于执行对火灾和有害气体的检测控制功能的安全仪表的传感器、逻辑运算器和终端执行元件组合而成的[1]。
海洋油气平台是具有高风险的行业，电气设备较多，存在大量易燃、易爆物质，特别是开采高压天然气的生产设施，其现场的容器、管线、阀门等有大量的静密封点，极有可能因设备出现故障问题发生可燃气泄漏。
为此，海洋油气平台需要设置火气探测和报警系统，对海上生产设施及房间进行有效的监控。
一旦海洋油气平台发生火灾或可燃气泄漏等安全事故，火气系统须迅速触发报警、ESD关断以及消防联锁动作等控制逻辑，才能降低安全事故危害，保证平台设备和人身安全。
目前，较少有文章介绍海上平台火气系统控制逻辑。
本文结合多年海上油气平台的实际设计经验，依据国家有关法规和运行标准，对海上平台火气系统的探测器选型、控制逻辑等方面分别进行总结、分析，提出了海上油气平台不同区域火气探测器选型原则，并归纳分析了火气系统的表决逻辑、消防逻辑、报警逻辑等，总结出一份通用的海上平台火气系统设计原则，以保证火气系统设计的合理性以及科学性。
海洋石油工程-火气系统-(PPT培训)
三、火气系统设计及施工的规范行文件及依据
－GB 50183 石油和天然气工程设计防火规范； －GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范； －GB 3836.1 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：通用要求； －GB 50116 火灾自动报警系统设计规范；
－SH3063 石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范；
3、联动输出单元
1、声光报警器
2、消防水灭火系统 3、气体灭火系统
4、消防泡沫灭火系统
5、防火卷帘门、窗
4、辅助单元
1、工业电视系统 2、广播对接系统
四、火气系统的网络拓扑结构
可根据装置大小设置一个或多个独立的FGS系统，并通过冗余的串行通 讯（MODBUS RS485/232)与各自的DCS、SIS进行通讯，各装置控制室内 的火气系统HMI上可以查看报警信息;操作台与FGS系统硬线连接，现场发生 火灾或气体检测超标时，操作台有相应的声光报警，操作人员可根据现场情
接口灵活可与当今主流DCS、 仅能通过硬线与DCS、ESD联 ESD通信，数量传输量大， 动数据传输量小 实时性高 一次投资大，后期扩容、维 护成本低 监控范围广，可以将各个区 域的子系统连接成一个装置 的总系统 一次投资低，后期扩容、维护 成本高 监控范围小，一般为一个区域 或独立的装置
费用 监控范围
消防回路控制电磁阀及逃生系统，正常时上述设备均处于不得电状态
D、位于调控中心的HMI上显示报警信息并通过工业电视系统调处事故 点情况，由应急中心进行紧急处理，并执行关断联锁；位于地方消防支
队的HMI上显示报警，包括燃烧介质、泄露介质，通过工业电视系统观
察火点情况，提早准备，制定灭火方案
Output）卡件来驱动此类设备。SDO卡件能够不断地对输出回路进行检测，以判断回路是否处于健康状态，输出回路负载的失效将会触发相应的系统报警，并给出对应的故障通道。
火气控制系统
工作原理
• 紫外线探测器有一个独立的紫外光敏电子管， 紫外光敏电子管受到火焰放出紫外线的作用， 在电极上射出电子，并在两极间的电场作用下 被加速，由于管内充入一定量的惰性气体，所 以当这些被加速而又具有较大能量的电子同气 体分子碰撞时，便将气体分子电离，而电离产 生的正负离子又被加速，他们又会使更多的气 体分子电离，于是在几段时间内，造成雪崩式 的放电过程，产生的瞬时电子流从阴极流向阳 极，使电子管由截止状态变成导通状态，给电 路系统一个触发脉冲信号，经转换成电压信号 传送到报警器，发出报警信号。
天然气探测由可燃气体探测器
（COMBUSTIBLE GAS DETECTOR）进行， 这些探测器的预报警值为最低爆炸浓度下限 （LEL）的20%，危险值为最低爆炸浓度下限 的60%。传感器的设计是探测在爆炸下限0— 100%范围内的可燃气体。传感器使用惠斯顿电 桥电路，当可燃气体或空气混合物扩散进入传
对于可燃性气体探测器和烟雾探测器的 维护，最主要的工作就是做好定期的抽 查检验工作，检查探测器的灵敏度，平 时要注意探测器外壳孔隙的通畅，确保 探头有良好的透气性。
四．紫外线探测器
• 紫外线探测器探测火灾十分灵敏有效， 紫外线探测器的敏感元件是紫外光敏电 管，对阳光的辐射和闪烁热源的辐射不 起作用，只对波长为1850—2450A的紫 外光起感应。
• 采用内外电离室串联的目的，是为了减 少平时环境温度、湿度、气压等自然条 件变换时对离子电流的影响，以提高其 工作稳定性和可靠性。它发出的警报信 号只是告诉人们可能发生火灾，是否真 正发生火灾，还需要有关人员进行检查。 因此，烟雾探测器不与自动灭火系统联 动。
海上油田平台火气系统升级改造
海上油田平台火气系统升级改造
陈湛泓
【期刊名称】《设备管理与维修》
【年(卷),期】2013(000)008
【摘要】使用CONTROLLOGIX系列PLC对海上油田平台火气系统进行升级改造.介绍改造方案选择和硬件配置情况,改造效果良好.
【总页数】2页(P47-48)
【作者】陈湛泓
【作者单位】中海石油(中国)有限公司湛江分公司东方气田作业区广东湛江市坡头区 524057
【正文语种】中文
【中图分类】TE54
【相关文献】
1.采油平台火气监控系统升级改造
2.基于火气探测报警系统的海上平台火灾防控管理探析
3.海上油气平台可寻址火气系统研究及应用
4.浅析海上平台火气系统
5.海上平台火气系统相关检测技术研究
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? FACP（火气控制盘）再把关断信号通过硬线直接送到 ESD系 统
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火灾报警控制系统
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火灾报警控制系统
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火灾报警控制系统
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火灾报警控制系统
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火灾报警控制系统
Repeater only for hull
3、镜片内部结水雾，打开后吹扫干净，再重新测试。
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可燃气探头
可燃气探头 (开路)
型号： 2104N4011(5~40m) 2104N4021(40~120m)
量程范围:0~4 LEL m
通过发射、接收红外线来实现探测可燃气浓 度
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可燃气探头
开路式可燃气探头主要分布在 topside 和主甲板。 维护保养分为6M \1Y的PM ，PM主要是通过标准样气来标定可燃 气探头，使其工作正常。 做PM时，提前准备好工具，标准样气等，开好工单，把可燃气探 头打旁通后再对探头进行做测试工作。此工作必须两人进行，同 时确认位号正确后，和中控联系，得到许可后才能开始工作。 主要故障：1、对焦不准，中控报PV-BAD ， 利用望远镜重新对 焦 2、镜头脏，擦拭干净 3、发射端出现故障，更换相应的部件
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可燃气探头
可燃气探头（点式） 量程范围是爆炸下限的0-100% (LEL) 20% LEL - Alarm 40% LEL - Shutdown Vote (2ooN)
2ooN 指的是在同一个区域里至少有两个探头同时 高报才能触发.
可燃气探头（开路） 量程范围 ：0-5.0 LEL m for 0-100% signal 1.0 LEL m = 20% Full Scale - Alarm 2.0 LEL m = 40% Full Scale - Shutdown Vote (2ooN)
Overview
数量 2
944 652 42 162 234
3
4
可燃气探头
可燃气探头 (点式)
型号： 2108N4010 报警范围: 0~100% LEL
通过红外线被吸收后的程度来检测可燃气的浓度
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可燃气探头
点式可燃气探头主要分布在 topside 和主甲板。 维护保养分为6M \1Y的PM ，PM主要是通过标准样气来标定可燃 气探头，使其工作正常。 做PM时，提前准备好工具，标准样气等，开好工单，把可燃气探 头打旁通后再对探头进行做测试工作。此工作必须两人进行，同 时确认位号正确后，和中控联系，得到许可后才能开始工作。 主要故障：1、主板坏，更换主板即可 2、过滤网脏 ，清洁
H2S 探头
APEX.ATEX transmitter and sensor kit
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可燃气探头
可燃气探头主要分布在topside 和主甲板。 维护保养分为11W\22W\44W的PM ，PM主要是通过标准样气来 标定可燃气探头，使其工作正常。 做PM时，提前准备好工具，标准样气等，开好工单，把可燃气探 头打旁通后再对探头进行做测试工作。此工作必须两人进行，同 时确认位号正确后，和中控联系，得到许可后才能开始工作。 主要故障：1、面板按键坏 2、主板坏 3、探头过期
?上部模块应急关断系统的一级手动按钮通过硬线连接到船体应急关断 系统。
?除了S1和P8每个上部模块的仪表设备间都有火灾报警盘
即FACP,这些分立的火灾报警盘是通过2个AutroLON回路连接到中控 室的母盘。其中回路一将P1 P2 S2 P4 P5 S5 P7与中控的 43LAG335A连接为闭环。回路二将S3 P3 S4 P6 S6 S7与中控的 43LAG335B连接为闭环。船体部分只包含一个火灾报警盘，该盘连 接了3个只可以显示信息不能控制的信息盘，分别位于餐厅，防火控制 站，后舱紧急避难所。
硫化氢探头 量程范围 ：0-100 ppm 10 ppm - Alarm 25 ppm - Shutdown Vote (2ooN)
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烟雾探头
烟雾探头 型号：BHH-500, BHH-500N, BHH-500/EX I.S
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温度探头
型号： BDH-500, BDH-501/EX SET T=56c T=75
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火灾报警控制系统
Topside FACPΒιβλιοθήκη Hull FACP23
火灾报警控制系统
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火灾报警控制系统
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Abandon and F&G alarm is YELLOW
Toxic alarm is RED
PSD alarm is BLUE
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火灾报警控制系统
?上部模块的报警灯是24V供电，船体里的报警灯是220V供电。
温度探头
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火焰探头 型号： X3301
火焰探头
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手动报警站
型号： BF-503/N/0200 BF-503/Ex/0200
手动报警站
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火灾报警控制系统
? 火气系统包括各种探头（可寻址和不可寻址），报警灯，火灾 盘和GE PLC等
? 可寻址探头包括烟探头，温度探头和手动报警站，他们直接接 入火灾盘
海洋石油117 火气系统介绍
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系统目的
通过可燃气探头、火焰探头、烟雾探头、热探头、硫化氢探头、易熔塞回 路以及手动报警站等现场设备，自动或者人工发现的检测现场发生的火灾 情况后，触发相应的消防系统和 ESD系统，达到防止人员和设备伤害，减 少财产损失的目的
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名称 火气系统
可燃气探头 烟雾探头 温度探头 火焰探头 手动报警站
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可燃气探头
可燃气探头 (氢气)
型号： 2110N2280 (catalytic) 量程范围:0~5 LEL m 数量:6,fwd battery room
APEX.ATEX transmitter and sensor kit
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气探头 (H2S)
型号： 2110N2280 (电化学) 量程范围:0~100ppm
?船体部分一旦有单个的烟热探头触发或者可燃气硫化氢报警，2分钟 后会触发火灾报警广播和指示灯。
?上部模块相邻区域之间有表决输出，船体部分只在区域内表决输出。
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Fire&gas detector voting
? 旁通过的探头即使出现高高（火焰探头只有高报）报警或者故 障都不参与表决。
? 同一区域内如果一个或者多个探头发生故障被旁通掉后此区域 内剩余的探头参与关断表决。