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防火風(fēng)閘在海洋石油平臺安全通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

文檔作者：蘆存財文檔來源：海洋石油工程股份有限公司設(shè)計公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年01月09日
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機(jī)電設(shè)備 2013/04
A cademic Research
技術(shù)交流
96
防火風(fēng)閘在海洋石油平臺安全通風(fēng)
系統(tǒng)中的應(yīng)用
蘆存財
?? （海洋石油工程股份有限公司設(shè)計公司，天津 300451）
摘要：介紹了防火風(fēng)閘在海洋石油平臺安全通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括防火風(fēng)閘分類原則、
控制原理、技術(shù)要求和應(yīng)用原則等。
關(guān)鍵詞：防火風(fēng)閘；安全通風(fēng)系統(tǒng)；控制原理；技術(shù)要求
中圖分類號：TE38 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
Application of Fire Damper in Safety Ventilation System Design
of Offshore Oil Platform
LU Cun-cai
(China Offshore Oil Engineering Co., Ltd., Tianjin 300451, China)
Abstract: The application of fire damper in safety ventilation system of offshore oil platform is introduced, including category，
control theory，technical requirement and application principle of fire damper.
Key words: fiery damper; safety ventilation system; control theory; technical requirement
0 引言
海洋石油平臺上無論生活區(qū)域或是生產(chǎn)區(qū)域都應(yīng)通
風(fēng)，是否具有良好的通風(fēng)應(yīng)是平臺上劃分危險區(qū)的重要依
據(jù)，是關(guān)系到平臺安全的重要因素[1-2]。平臺通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)
計的主要目的：首先是為了控制易燃易爆和有毒氣體、蒸
汽和灰塵的濃度，阻止有毒、有害氣體擴(kuò)散到其它區(qū)域，
為平臺設(shè)備正常運(yùn)行提供保障措施；其次是為了滿足工作
人員新鮮空氣需求，提供舒適、衛(wèi)生的生活環(huán)境。
安全通風(fēng)系統(tǒng)在設(shè)計時，既要考慮氣流組織的合理
性；又要滿足系統(tǒng)防火安全要求。因此，在平臺所有房間
均須在主要送風(fēng)口、排風(fēng)口處設(shè)置防火風(fēng)閘，防火風(fēng)閘的
防火等級必須與風(fēng)道所貫穿的防火墻體相匹配，滿足建筑
結(jié)構(gòu)的防火完整性，以確保出現(xiàn)異常情況時通風(fēng)系統(tǒng)能夠
迅速關(guān)閉防火風(fēng)閘，阻止火焰或煙氣通過風(fēng)道蔓延到其它
防火區(qū)。
1 防風(fēng)風(fēng)閘組成及其分類
防火風(fēng)閘是通風(fēng)系統(tǒng)中的重要附件，其作用是限制火
災(zāi)的蔓延。主要組成部件包括：閘板、感溫片、大扭簧和
閥體等。其中，感溫片的熔點(diǎn)溫度應(yīng)控制在(70±3)℃內(nèi)。
按其風(fēng)量調(diào)節(jié)功能分為不可調(diào)節(jié)式、可調(diào)節(jié)式。
按其形狀分為圓形、矩形兩種型式。
按其控制原理分為：1）自動防火風(fēng)閘：感溫片達(dá)到熔
點(diǎn)溫度時，自動關(guān)閉；2）手動防火風(fēng)閘：現(xiàn)場就地手動
作者簡介：蘆存財（1982-），男，碩士研究生，工程師，主要從事暖通空調(diào)及海洋石油工程設(shè)計等方面工作。
2013/04 機(jī)電設(shè)備 97
操作；3）既可就地手動操作又可遠(yuǎn)程集中遙控的電動防
火風(fēng)閘和氣動防火風(fēng)閘。
2 防風(fēng)風(fēng)閘控制原理
目前，在平臺安全通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計中，防火風(fēng)閘控制原
理遵循“三控原則”，即風(fēng)閘本體自動控制、操作現(xiàn)場手動
控制以及中央控制室（簡稱中控室）遠(yuǎn)程集中控制，以達(dá)
到多重保護(hù)防火安全的目的。因此，多采用氣動型或電動
型防火風(fēng)閘，現(xiàn)對其工作原理進(jìn)行簡要介紹。
2.1 控制系統(tǒng)組成
2.1.1 氣動防火風(fēng)閘
氣動防火風(fēng)閘控制管路如圖1 所示，主要包括電磁三
通閥、三通手拉閥、現(xiàn)場指示盒、風(fēng)閘本體等組成。各控
制原件通過不銹鋼氣管路連接，氣源壓力550kPaG
~800kPaG，以滿足風(fēng)閘開啟壓力要求；氣源選擇為儀表
氣（干燥潔凈氣源），以滿足電磁閥對空氣質(zhì)量控制要求；
兩位三通電磁閥帶現(xiàn)場手動復(fù)位功能，接收來自平臺中控
室火氣系統(tǒng)發(fā)出的應(yīng)急關(guān)斷信號；風(fēng)閘運(yùn)行狀態(tài)在指示盒
現(xiàn)場顯示，且通過指示盒把狀態(tài)信號傳輸至中控室。
2.1.2 電動防火風(fēng)閘
電動防火風(fēng)閘控制管路如圖2 所示，主要包括現(xiàn)場控
制按鈕盒和風(fēng)閘本體等組成。根據(jù)平臺電制不同，風(fēng)閘本
體和按鈕盒接入220V 或110V 電源；現(xiàn)場控制按鈕盒接
收來自平臺中控室火氣系統(tǒng)發(fā)出的應(yīng)急關(guān)斷信號，并可實
現(xiàn)自動、手動關(guān)停功能；風(fēng)閘運(yùn)行狀態(tài)在指示盒現(xiàn)場顯示，
且通過指示盒把狀態(tài)信號傳輸至中控室。
圖 1 氣動防火風(fēng)閘控制原理圖
圖 2 電動防火風(fēng)閘控制原理圖
2.2 控制方式
無論氣動風(fēng)閘或是電動風(fēng)閘，當(dāng)平臺發(fā)生火災(zāi)或其他
緊急情況時，都要求實現(xiàn)迅速關(guān)閉功能。控制方式如下：
1）遠(yuǎn)程控制。當(dāng)平臺發(fā)出火災(zāi)報警或探頭探測到可
燃?xì)怏w時，中央控制室可遠(yuǎn)程控制電磁閥或控制按鈕盒關(guān)
閉風(fēng)閘；2）自動控制。當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到（70±3）℃時，
風(fēng)閘感溫件自動熔斷，風(fēng)閘自動關(guān)閉；3）手動控制。當(dāng)
發(fā)生火災(zāi)或其它危險情況時，現(xiàn)場人員緊急撤離后拉動手
動三通閥或按下手動按鈕關(guān)閉風(fēng)閘。
2.3 控制關(guān)斷要求
平臺防火風(fēng)閘采用火區(qū)區(qū)域控制關(guān)斷，分區(qū)控制原理
在火氣系統(tǒng)因果圖中體現(xiàn)。在通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)口和有可能發(fā)生
危險氣體泄露的地方均安裝氣體探測器，并在中控室和現(xiàn)
場設(shè)有報警器。當(dāng)危險氣體濃度達(dá)到爆炸下限20%時給予
警報；當(dāng)濃度達(dá)到爆炸下限50%時，通風(fēng)系統(tǒng)接收中控室
關(guān)斷信號應(yīng)全部關(guān)斷。
2.4 關(guān)斷方式要求
滅火方式不同，防火閥關(guān)斷方式也不同。對于二氧化
碳滅火系統(tǒng)，在滅火系統(tǒng)啟動的同時，進(jìn)出口風(fēng)閘應(yīng)全部
關(guān)斷。對于噴灑滅火系統(tǒng)，只關(guān)斷送風(fēng)閥門，排風(fēng)系統(tǒng)要
一直連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，直到風(fēng)道中防火閥的熔斷絲被火焰熔斷，
使防火閥關(guān)斷，以防止火焰擴(kuò)散。
3 防風(fēng)風(fēng)閘技術(shù)要求
3.1 風(fēng)閘厚度要求
風(fēng)閘外殼的厚度選擇各船級社的規(guī)定均與SLOAS 要
緊急關(guān)斷信號
儀表氣
S
電磁閥
防火風(fēng)閘
開 關(guān)開 關(guān)
顯示 顯示顯示顯示
電磁閥 三通手拉
A
開 關(guān)開 關(guān)
開關(guān) 顯示 顯示 顯示 顯示
防火風(fēng)閘
現(xiàn)場控制
按鈕盒
M
緊急關(guān)斷信號電源
機(jī)電設(shè)備 2013/04
A cademic Research
技術(shù)交流
98
求一致，即當(dāng)風(fēng)管尺寸≤300mm 時，至少3mm；當(dāng)風(fēng)管
尺寸≥760mm 時，至少5mm。防火風(fēng)閘閘板的厚度按照
表1 選取。
表 1 防火風(fēng)閘板的厚度
風(fēng)管直徑
D / mm
風(fēng)管截面積
A / m2
防火風(fēng)閘板厚度
t / mm
D≤200 A≤0.03 4
200＜D≤400 0.03＜A≤0.13 5
400＜D≤600 0.13＜A≤0.28 6
600＜D≤800 0.28＜A≤0.50 7
D＞800 A＞0.50 8
3.2 漏風(fēng)量要求
密閉性能根據(jù) CB/T3557-1995《船用防火風(fēng)閥》中要
求規(guī)定：防火風(fēng)閘關(guān)閉后，當(dāng)閥板兩側(cè)壓力差為19.6Pa
時，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（氣溫為20℃、氣壓為101.3kPa），漏
風(fēng)量應(yīng)不大于5m3/(m2·min)。
3.3 防火等級及防護(hù)防爆要求
風(fēng)閘防火等級選擇一般遵循保持防火完整性的原則，
即防火等級與通過的隔壁或甲板保持一致，風(fēng)閘耐火極限
要求為3h。常用的防火等級如下：H 級、A 級和B 級，
防火等級依次降低。
風(fēng)閘的防護(hù)等級選擇一般要求：室外安裝部分為
IP56，室內(nèi)安裝部分為IP23。
風(fēng)閘防爆等級選擇根據(jù)危險區(qū)域爆炸性氣體類別和
爆炸溫度確定，防爆類型常選擇隔爆型（Exd）。
3.4 關(guān)斷響應(yīng)時間要求
手動控制和遠(yuǎn)程控制響應(yīng)時間：根據(jù)ISO 15138-2007
《石油和天然氣工業(yè).海上開采設(shè)備.供暖、通風(fēng)和空氣調(diào)
節(jié)》中規(guī)定：防火風(fēng)閘應(yīng)在接收到動作信號2s 內(nèi)關(guān)斷或
根據(jù)平臺安全控制邏輯自行決定關(guān)斷響應(yīng)時間。
自動控制響應(yīng)時間。根據(jù)CB/T3557-1995 中規(guī)定[3]，
當(dāng)通過防火風(fēng)閥的空氣流速為1m/s、熔斷器前的空氣溫度
為(90±5)℃時，從85℃開始計時，熔斷器在1min 內(nèi)應(yīng)熔
斷，執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)動作使閥板自動關(guān)斷。
除上面提到的材料厚度、漏風(fēng)量等要求外，防火風(fēng)閘
的主要制造工藝、材料選擇和試驗檢驗方法等要求均按照
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CB/T3557-1995《船用防火風(fēng)閥》、CBJ45《易熔
片》執(zhí)行[4]。
4 防火風(fēng)閘應(yīng)用原則
1）若通風(fēng)風(fēng)道通過“A”級隔壁和甲板的凈截面積超過
0.075m2，應(yīng)設(shè)置防火風(fēng)閘。防火風(fēng)閘應(yīng)能自動操縱，也
能在隔壁或甲板的兩側(cè)人工關(guān)閉。但如管道只通過由“A”
級分隔包圍的處所，而該處所又不使用該管道時，則無需
設(shè)置防火風(fēng)閘。經(jīng)發(fā)證檢驗機(jī)構(gòu)同意，防火風(fēng)閘也可僅從
分隔一側(cè)操作。
2）“A”類機(jī)械處所、廚房和危險區(qū)域的通風(fēng)管路
通過起居處所、服務(wù)處所和控制站時，在接近所穿過的界
限面處應(yīng)設(shè)有自動防火風(fēng)閘。
3）起居處所、服務(wù)處所和控制站的通風(fēng)管路通過
“A”類機(jī)械處所和廚房時，在接近所穿過的界限面處應(yīng)
設(shè)有自動防火風(fēng)閘。
4）廚房爐灶的排煙管路的下端應(yīng)設(shè)置防火風(fēng)閘。
5）通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計要保證在任何區(qū)域內(nèi)部著火的情況
下，所有通風(fēng)系統(tǒng)的主要進(jìn)氣口和排氣口應(yīng)能在通風(fēng)區(qū)域
的外邊進(jìn)行關(guān)閉。平臺安全通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計中，均采用防火
風(fēng)閘實現(xiàn)關(guān)閉隔斷功能。
6）所有的防火閥都有指示“開”和“關(guān)”的標(biāo)記，
所有的防火閥既要能在中控室火災(zāi)盤自動控制，也能在艙
壁的兩側(cè)人工控制盤就地控制。防火風(fēng)閘應(yīng)具備第三方檢
驗證書和遠(yuǎn)東防火中心的試驗報告。
7）防火閥的型式根據(jù)服務(wù)處所不同而選用不同形式。
非危險區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng)可選用電動型或熔斷型，危險處所的
通風(fēng)系統(tǒng)宜選用氣動型。平臺上的防火閥控制形式除了應(yīng)
急發(fā)電機(jī)外，均采用失電關(guān)閉型。
5 結(jié)語
防火風(fēng)閘作為區(qū)域隔離防止火勢沿風(fēng)道蔓延的安全
設(shè)備，在安全通風(fēng)系統(tǒng)中的作用尤為重要。介紹了防火風(fēng)
閘在海洋石油平臺在安全通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括防火風(fēng)
閘分類原則、控制原理、技術(shù)要求和應(yīng)用原則的內(nèi)容等。
參考文獻(xiàn)：
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[S] . 北京: 中國海洋石油總公司, 2003.
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濟(jì)貿(mào)易委員會, 2000.
[3] CB/T3557-1995, 船用防火風(fēng)閥[S]. 中國船舶工業(yè)總
公司, 1995.
[4] ISO 15138-2007, 石油和天然氣工業(yè). 海上開采設(shè)備.
供暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)[S]. ISO TC67, 2007.

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