海上移动平台二氧化碳控制系统改造

时间：2024-05-20

王　磊,李大金（中海油服钻井事业部渤海4号,天津　300450）

海上移动平台二氧化碳控制系统改造

王磊,李大金
（中海油服钻井事业部渤海4号,天津300450）

摘要：目前海上使用的固定式二氧化碳灭火系统均为集合站结构，使用远程遥控释放方式，若远程遥控箱内控制瓶瓶头阀有泄漏，将导致该选择阀被“锁定”，各舱室选择阀集成在一条主管线上，最终将导致二氧化碳系统失效，可能会造成灾难性后果。针对此种情况特对其进行改造，在控制瓶和缓冲罐之间加装二位二通气控阀和三通节流阀，在控制瓶和选择阀之间的管线上加装三通。通过二位二通气控阀和三通阀来实现顺序和泄压功能。通过这样的改造可以有效的解决由于控制瓶头阀泄露所导致的二氧化碳系统失效的隐患，而且，系统一旦出现泄漏，很容易在日常检查中可以轻易发现，大大提升了二氧化碳灭火系统的操作性和安全性。

关键词：二氧化碳系统；远程遥控；泄漏；失效

1　现有CO2远程控制系统原理分析

1.1改造前CO2系统远程遥控箱内N2瓶控制原理分析

（1）遥控N2瓶控制原理如下图1 所示。

图1

由上图1分析可知CO2灭火剂遥控释放过程如下：首先手动打开ⅠN2瓶，选择阀1被打开，再手动打开ⅡN2瓶，N2经缓冲罐延时30秒后，延时阀2自动打开，N2经延时阀2后打开CO2灭火剂瓶头阀3，CO2灭火剂将经过选择阀1释放到对应舱室内。

1.2该系统存在的缺点

（1）在日常情况下，CO2灭火剂瓶处于待命状态，瓶头阀未被锁定（在系统检修时，装上安全销锁定），如果任何一个舱室的遥控箱内ⅡN2瓶瓶头阀有泄漏，经较长时间的N2积聚，压力逐渐升高，则可能会打开延时阀2（见图1），最后导致该舱室的对应的CO2灭火剂瓶瓶头阀将被打开，此时，瓶头阀3至选择阀1之间的主管线内将会充满高压CO2气体（见图1），由于选择阀锁定装置是一个半圆销结构，主管线内的高压（最高18.1MPa）将通过阀芯作用在半圆销上，该选择阀将被“锁定”，此时在释放操作时，即使手动打开遥控ⅠN2瓶，或者手动开启选择阀，该选择阀也不能被打开，CO2灭火剂将不能释放；且因CO2灭火系统是一个集成结构，各舱室选择阀集成在一条主管线上，如上所述，任何舱室一个遥控箱内ⅡN2瓶瓶头阀有泄漏，整个系统将失效。由于ⅡN2瓶瓶头阀泄漏后，N2被封闭在管线内，瓶内压力降低有限，隐蔽性较强，日常检查不易发现系统已被“锁定”，在发生火灾时，CO2灭火剂不能及时释放，将会造成灾难性后果！

（2）系统对ⅠN2瓶、ⅡN2瓶的打开有顺序要求，在释放操作时，应手动先打开ⅠN2瓶，再打开ⅡN2瓶，因人员紧张和现场其它原因，出现操作失误，若首先打开了ⅡN2瓶，也将会出现CO2系统“自锁”。

2　改造方案

在ⅠN2瓶和缓冲罐之间的管线上安装二位二通气控阀（下图2 中4）和三通节流阀（下图2中5）各1只，在ⅡN2瓶和选择阀之间的管线上安装三通1只，二位二通气控阀的控制压力取自该三通。二位二通气控阀的作用是使2个N2瓶实现顺序作用，三通节流阀的作用是不影响压力的情况下实现泄压作用。

2.1改造后CO2系统远程遥控箱内N2瓶控制原理分析

改造后N2瓶控制原理如图2 所示。

由上图2分析可知CO2灭火剂遥控释放过程如下：首先手动打开ⅠN2瓶，选择阀1和控制阀4都被打开，，再手动打开ⅡN2瓶，N2经缓冲罐延时30秒后，延时阀2自动打开，N2经延时阀2后打开CO2灭火剂瓶头阀3，CO2灭火剂将经过选择阀1释放到对应舱室内。

图2

2.2改造后系统的优点

（1）即使ⅠN2瓶瓶头阀泄漏，因受ⅠN2瓶控制的控制阀4（见上图2）处于关闭状态，该压力不能作用于CO2灭火瓶瓶头阀上，不会造成灭火剂释放，且因节流阀（图2中5）的作用，泄漏的N2逐渐被释放，N2瓶压力表压力下降，在日常检查时极易被及时发现；（2）系统对ⅠN2瓶、ⅡN2瓶的打开无顺序要求，即使人员误操作，首先打开了ⅡN2瓶，在打开ⅠN2瓶，仍然可以按照要求释放CO2灭火剂；（3）该改造投入费用成本极小，有效解决了重大安全隐患。

3　改造方案的实施条件

（1）所需材料。按照该方案改造6个遥控箱只需要二位二通气控阀6只，三通节流阀6只，ø10mm三通12只，ø10mm×1mm紫铜管2米，材料费用很少，且都是通用件，购买方便; （2）改造作业。平台现场自修即可完成，在改造期间，不必关断CO2灭火系统，在任何作业期间均可进行; （3）改造后的培训。改造前后操作程序相同，无需对操作人员进行再次培训，对于维保人员，需要进行专题培训，鉴于系统原理较简单，仅进行30分钟的系统原理培训即可。