自升式海洋平台水消防系统设计【开题报告】

开题报告

船舶与海洋工程

自升式海洋平台水消防系统设计

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

自升式海洋平台。由一个驳船式船体和若干能升降并能起支撑作用的桩腿组成，船体有足够的浮力以运载钻井设备和给养到达工作地点。作业时平台被桩腿支撑并抬升到海面以上。转移时，把桩腿拔起，驳船式船体下降浮于水面，即可拖运到另一地点。

自升式海洋平台分为插桩自升式和沉垫自升式。桩腿可插入海底，也可在桩腿下面设置“桩靴”或独立的小沉垫。桩腿结构可以是封闭壳体式，也可以是构架式。桩腿升降机构，有电动液压式和电动齿轮齿条式。船体平面形状可以是三角形、矩形或五边形，其特点是浮运方便,作业时稳定性好，适用水深为5～90米。这种平台的应用较广。

海洋平台远离陆地，加上它本身的空间狭小，管线设备又高度集中，而且重要是以采集石油和天然气等易燃易爆的高危产品，所以其火灾的的危害性要高于陆地平台或一般的化工生产企业；因此海洋平台消防系统的可靠性和应急性要求也就相对的较高，其系统的消防的设备也都要求完全适应海洋的环境，同时，海洋平台又因为自身的特点，系统的配置与陆地平台或者一般的工业消防系统也有所不同。

按照灭火系统所使用的灭火介质来分，常用的灭火系统可分为：水消防系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统、干粉灭火系统等。在所有的灭火系统中，水消防系统是目前应用最普遍和系统投资最为低廉的，可以适用于绝大多数的场所。而气体灭火系统、泡沫灭火系统、化学干粉灭火系统等，属于特殊的灭火系统，都局限在特定的场所使用。

水消防系统按照使用范围和水流形态的不同，可以分为消火栓给水系统(包括室外消火栓给水系统、室内消火栓给水系统)和自动喷水灭火系统(包括湿式系统、干式系统、预作用系统、重复启闭预作用系统、雨淋系统、水幕系统、水喷雾系统)。水消防系统主要是依靠水对燃烧物的冷却降温作用来扑灭火灾，但自动喷水灭火系统中的水喷雾灭火系统除了对燃烧物有冷却降温作用外，细小的水雾粒子还能稀释燃烧物周围的氧气浓度，从而达到灭火的效果。

固定式消防水系统主要设备是两台消防总用泵，两门水炮。消防总用泵可以从海水总管吸水（在平台漂浮时），也可以从海水舱中吸水（当平台升起后）。为提高系统的生命力，消防干管沿主甲板

以下成环形布置，并设有隔离阀。该系统的消防水可接入泡沫系统。在平台尾部左右舷固桩区顶部

各设有1门水炮，该水炮为钻台井架专设。

消防水除供各舱室、各甲板面消防栓用水外,还提供下列用途︰

1）为三根桩腿提供压载水和冲洗用水

2）为左/右舷燃烧臂附近的舷侧所设的喷淋头提供喷淋用水

3）为锚缆孔提供冲洗锚缆

固定水喷淋系统作为海洋石油平台主要消防系统之一,已在平台上得到了广泛的应用。2009年8月21日,澳大利亚西北部海岸附近的一个石油钻井爆裂,至今已有数百万公升原油流入帝汶海,造成海洋生态大灾难,数以千计海鸟和海洋生物危在旦夕。11月1日,该石油钻井所属公司PTTEP Australasia(归属泰国石油公司泰国石油勘探开发有限公司)表示,泄漏区发生大火,工作人员被迫撤离。

火灾是一种对国家财产造成严重损失，对人民生命带来严重威胁的事故。海洋平台发生火灾，

后果更为严重，这是因为海洋平台上地方狭小、设备集中、载有易燃物品，因而扑救条件比陆上差，人员脱险也较陆上困难。同时，海洋平台发生火灾，很可能附近无船舶救援，或虽有邻船，但因风

浪等天气条件恶劣也无法靠近救援。因而只能依靠自己的力量施救，为此，所有有关人员都必须对

船舶消防安全保持高度警觉和重视。

《消防法》规定消防工作必须“防消”结合，平台消防管理也不例外。因此，它也包括“灭火”和“防火”两个方面：即指平台发生火灾后，有效地组织人员，正确地使用各种灭火设备和器材去

扑灭火灾；防火工作指日常生活中的注意坚持和遵守防火规则，预防火灾的发生，以及在平台设计

建造上，采用防火构造、材料；并切实提高从业人员的消防意识，要加强消防安全教育，健全消防

组织，严格消防制度，定期组织消防演习，使人员思想警惕，常备不懈，这样，火灾处于可控状态。

引起海洋平台火灾的原因是多方面的，从近几年来黄浦江水域内发生的大小船舶火灾事故看，

主要原因有乱丢烟头；对厨房炉灶、电气装置、电热设备等使用不当；未按操作规程进行电（气）焊、切割等热工作业；电缆和电气设备短路、过载或故障、破布、棉纱头引起自燃；装卸时外来火

种（如货物中夹杂未灭烟头；汽车摩擦起火；岸用起重机械的火花；滚装船内汽车故障等）、易燃液体、气体渗漏遇到火花或热源等。海洋平台上的情况也是如此。

其中水消防还能够有效解决平台非含油类灭火。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

水消防、喷淋系统：从说明书中摘取，解决目前水消防系统中，一旦着火，管路破裂，水压消失等关键问题，通过设置闭环系统、和加装隔离阀，可有效保证消防水压力供应。消防水泵开

启后消防水管不能建立有效的水压，消防栓出水射程满足不了使用要求。对于载重吨小于300而消防水泵采用主机驱动形式的船舶，一是要检查皮带轮的松紧程度；二是考虑皮带的主动轮和从动轮的传输比，确保消防泵达到额定转速；三是考虑消防泵型号选取是否符合规范要求。对于采用单独动力驱动形式的消防，主要考虑消防泵型号的选取和驱动动力的功率选取是否偏小，出现偏小情况应予以更换。

打开消火栓阀门无水。原因：可能管道中有泄漏点，使管道无水，且压力表损坏，稳压系统不起作用。处理方法：检查泄漏点，压力表，修复或安上稳压装置，保证消火栓有水。

三、研究步骤、方法及措施：

（1）制定论文完成的进度规划，合理安排写作时间；

（2）了解论文的研究背景，进行论文相关文献资料的收集；

（3）对搜集到的文献资料进行整理、分析和对相关数据进行分析处理；

（4）紧扣论文主题，对分析结果进一步归纳、总结、提升，并提出自己的见解，最后得出论文的研究性结论。

四、参考文献

[1] 船舶设计实用手册. 动力装置分册. 北京：国防工业出版社，《船舶设计实用手册》编辑委员会

编,1962:295～320.

[2] 海上移动平台安全规则.中华人民共和国船舶检验局，1992:89～114

[3] 浮式生产储油装置（FPSO）安全规则.中国海洋石油总公司.2006:55～83.

[4] 固定消防炮灭火系统设计规范.中华人民共和国国家标准 GB 50338-2003.中华人民共和国国家

质量监督检验检疫总局,中华人民共和国建设部，2003:1～23.

[5]错误!未定义书签。汪张棠,赵建亭.我国自升式钻井平台的发展与前景.中国船舶工业集团公司

第七○八研究所,上海,200011:8～13.

[6]错误!未定义书签。戴加彬.谈海上固定平台安全系统.中国石化海上石油工程技术检验站,山东

东营,257001:52～53.

[7] 李晓明,蔡培荣.国际海上人命安全公约.人民交通出版社出版发行,2004: 111～181.

[8] 海上移动平台入级与建造规范.中国船级社,北京,2005:279～316.

[9] 钢质海船入级规范.中国船级社,北京,2006:1078～1097.

[10] WANG Yun-long, JI Zhuo-shang and LIN Yan. Mathematicallymodeling the main dimensions