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《機電設備》2014年第二期

1防風風閘控制原理

目前，在平臺安全通風系統(tǒng)設計中，防火風閘控制原理遵循“三控原則”，即風閘本體自動控制、操作現(xiàn)場手動控制以及中央控制室（簡稱中控室）遠程集中控制，以達到多重保護防火安全的目的。因此，多采用氣動型或電動型防火風閘，現(xiàn)對其工作原理進行簡要介紹。

1.1控制系統(tǒng)組成

1.1.1氣動防火風閘氣動防火風閘控制管路如圖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)場手動復位功能，接收來自平臺中控室火氣系統(tǒng)發(fā)出的應急關斷信號；風閘運行狀態(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。

1.1.2電動防火風閘電動防火風閘控制管路如圖2所示，主要包括現(xiàn)場控制按鈕盒和風閘本體等組成。根據(jù)平臺電制不同，風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)出的應急關斷信號，并可實現(xiàn)自動、手動關停功能；風閘運行狀態(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。

1.2控制方式無論氣動風閘或是電動風閘，當平臺發(fā)生火災或其他緊急情況時，都要求實現(xiàn)迅速關閉功能。控制方式如下：1）遠程控制。當平臺發(fā)出火災報警或探頭探測到可燃氣體時，中央控制室可遠程控制電磁閥或控制按鈕盒關閉風閘；2）自動控制。當環(huán)境溫度達到（70±3）℃時，風閘感溫件自動熔斷，風閘自動關閉；3）手動控制。當發(fā)生火災或其它危險情況時，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閉風閘。

1.3控制關斷要求平臺防火風閘采用火區(qū)區(qū)域控制關斷，分區(qū)控制原理在火氣系統(tǒng)因果圖中體現(xiàn)。在通風系統(tǒng)進口和有可能發(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)場設有報警器。當危險氣體濃度達到爆炸下限20%時給予警報；當濃度達到爆炸下限50%時，通風系統(tǒng)接收中控室關斷信號應全部關斷。

1.4關斷方式要求滅火方式不同，防火閥關斷方式也不同。對于二氧化碳滅火系統(tǒng)，在滅火系統(tǒng)啟動的同時，進出口風閘應全部關斷。對于噴灑滅火系統(tǒng)，只關斷送風閥門，排風系統(tǒng)要一直連續(xù)運轉(zhuǎn)，直到風道中防火閥的熔斷絲被火焰熔斷，使防火閥關斷，以防止火焰擴散。

2防風風閘技術要求

2.1風閘厚度要求風閘外殼的厚度選擇各船級社的規(guī)定均與SLOAS要求一致，即當風管尺寸≤300mm時，至少3mm；當風管尺寸≥760mm時，至少5mm。防火風閘閘板的厚度按照表1選取。

2.2漏風量要求密閉性能根據(jù)CB/T3557-1995《船用防火風閥》中要求規(guī)定：防火風閘關閉后，當閥板兩側(cè)壓力差為19.6Pa時，在標準狀態(tài)下（氣溫為20℃、氣壓為101.3kPa），漏風量應不大于5m3/(m2•min)。

2.3防火等級及防護防爆要求風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。風閘的防護等級選擇一般要求：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）。

2.4關斷響應時間要求手動控制和遠程控制響應時間：根據(jù)ISO15138-2007《石油和天然氣工業(yè).海上開采設備.供暖、通風和空氣調(diào)節(jié)》中規(guī)定：防火風閘應在接收到動作信號2s內(nèi)關斷或根據(jù)平臺安全控制邏輯自行決定關斷響應時間。自動控制響應時間。根據(jù)CB/T3557-1995中規(guī)定，當通過防火風閥的空氣流速為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)應熔斷，執(zhí)行機構(gòu)應動作使閥板自動關斷。除上面提到的材料厚度、漏風量等要求外，防火風閘的主要制造工藝、材料選擇和試驗檢驗方法等要求均按照行業(yè)標準CB/T3557-1995《船用防火風閥》、CBJ45《易熔片》執(zhí)行。

3防火風閘應用原則

1）若通風風道通過“A”級隔壁和甲板的凈截面積超過0.075m2，應設置防火風閘。防火風閘應能自動操縱，也能在隔壁或甲板的兩側(cè)人工關閉。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，則無需設置防火風閘。經(jīng)發(fā)證檢驗機構(gòu)同意，防火風閘也可僅從分隔一側(cè)操作。2）“A”類機械處所、廚房和危險區(qū)域的通風管路通過起居處所、服務處所和控制站時，在接近所穿過的界限面處應設有自動防火風閘。3）起居處所、服務處所和控制站的通風管路通過“A”類機械處所和廚房時，在接近所穿過的界限面處應設有自動防火風閘。4）廚房爐灶的排煙管路的下端應設置防火風閘。5）通風系統(tǒng)設計要保證在任何區(qū)域內(nèi)部著火的情況下，所有通風系統(tǒng)的主要進氣口和排氣口應能在通風區(qū)域的外邊進行關閉。平臺安全通風系統(tǒng)設計中，均采用防火風閘實現(xiàn)關閉隔斷功能。6）所有的防火閥都有指示“開”和“關”的標記，所有的防火閥既要能在中控室火災盤自動控制，也能在艙壁的兩側(cè)人工控制盤就地控制。防火風閘應具備第三方檢驗證書和遠東防火中心的試驗報告。7）防火閥的型式根據(jù)服務處所不同而選用不同形式。非危險區(qū)的通風系統(tǒng)可選用電動型或熔斷型，危險處所的通風系統(tǒng)宜選用氣動型。平臺上的防火閥控制形式除了應急發(fā)電機外，均采用失電關閉型。

4結(jié)語

防火風閘作為區(qū)域隔離防止火勢沿風道蔓延的安全設備，在安全通風系統(tǒng)中的作用尤為重要。介紹了防火風閘在海洋石油平臺在安全通風系統(tǒng)中的應用，包括防火風閘分類原則、控制原理、技術要求和應用原則的內(nèi)容等。

作者：蘆存財單位：海洋石油工程股份有限公司設計公司