海上平台火气系统
海洋平台HIMA火气系统结构与原理
HIMA系统一、概述HIMA厂家生产的HIQuad系统分为H41Q和H51Q系统，它们根据其安全性及可用性分为3类：1、MS: MONO Safety-related System (单一配置的安全系统)，系统的CPU、I/O卡件不冗余。
结构图：现场传感器将安全相关的信号传送给单一的配置的输入模块，经过输入模块的处理，再将输入信号经输入输出总线即IO BUS进入CU模块，经过CU模块的运算处理，将结果通过IO BUS传送给单一配置的输出模块，最后输出到现场执行机构。
2、HS: High Availability Safety-related System (有较高使用性的安全系统)，系统CPU冗余，I/O 卡件不冗余。
结构图：现场传感器将安全相关的信号传送给单一配置的输入模块，经输入模块的处理，再将输入信号通过IO BUS传递给冗余配置的CU模块，经过CU模块的运算处理，将结果通过IO BUS传给单一配置的输出模块，最后输出到现场执行机构。
3、HRS: Highly Recommended Safety-related System (强力建议使用的安全系统)，系统的CPU、I/O卡件全冗余。
结构图：现场的传感器将安全相关的信号传递给冗余配置的输入模块，经输入模块的处理后，将输入信号经各自的IO BUS传递给冗余配置的CU模块，经CU模块处理运算后，通过各自的IO BUS传递给冗余配置的输出模块，最后输出结果并联叠加到现场的执行机构。
其中H41Q最多能带13块I/O卡件，如果做成冗余系统只能做6对冗余，且是左右冗余；H51Q系统主机架最多可带16块子机架，如果做成冗余系统可以实现8对子机架上下冗余。
二、系统硬件介绍平台上使用的HIMA的系统为H51Q-HRS系统，CU及I/O卡件的全冗余大大提高了安全系统的可靠性。
平台上的HIMA H51Q-HRS系统包含一个电源分配单元，一个主机架和八个子机架，其中八个子机架两两冗余。
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。
船舶海洋平台消防系统
每日检查消防设备的运行状况，确保 设备正常工作。
清洁设备表面
保持设备清洁，防止灰尘、污垢等影 响设备性能。
定期检查与维修
定期检查消防系统
按照规定时间对消防系统 进行检查，包括消防泵、 消防水带、消防栓等。
维修损坏设备
对损坏的消防设备进行维 修，确保设备恢复正常使 用。
更新老化部件
对老化的部件进行更新， 提高设备的使用寿命。
针对船舶海洋平台特点
设计应充分考虑船舶海洋平台的特殊环境和条件，确保系统在高温、低温、振动、腐蚀等 恶劣环境下能够正常工作。
确保人员安全
设计应以保护人员安全为首要目标，合理设置消防设施，确保在火灾发生时能够及时有效 地灭火，并保障人员疏散和逃生。
安装要求与规范
严格按照设计图纸和规范进行安装
01
安装过程中应严格遵守设计图纸和相关规范，确保系统各部件
3
无人机和机器人技术的应用
利用无人机和机器人技术进行远程监控、火源定 位和灭火，提高救援效率和安全性。
法规政策变化对行业将不断 完善，对行业的技术标准、设备要求、管理规范等方面提 出更高要求。
政策推动
政府将加大对船舶海洋平台消防系统的投入和支持，推动 技术创新和产业发展，为行业提供更多的发展机遇。
01
探测报警系统工作原理
通过烟雾探测器或温度传感器检测到火灾产生的烟雾或高温，触发报警
装置发出警报。
02 03
灭火系统工作原理
根据火灾类型和位置，选择合适的灭火设备进行灭火。例如，喷水灭火 系统通过喷水灭火器或消防栓将水喷射到火源上，泡沫灭火系统则通过 喷洒泡沫灭火剂来扑灭火灾。
通风排烟系统工作原理
定义与特点
定义
船舶海洋平台消防系统是指为保障船舶和海洋平台的安全，预防火灾、控制火 势蔓延、及时扑灭火灾而设置的一系列设备、设施和措施。
海上平台二氧化碳灭火系统的组成与设计
海上平台二氧化碳灭火系统的组成与设计作者：高勋崔荣帅王智勇顾芳丽来源：《科技传播》2016年第09期摘要本文介绍了二氧化碳灭火系统的灭火方式与组成，并采用局部应用灭火系统的体积法计算出了二氧化碳的设计用量，为设计提供一个依据。
关键词二氧化碳；设计；灭火方式；体积法中图分类号 O6 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）162-0156-02海上固定平台的冷放空系统是海洋生产平台上非常重要的安全系统，因此泄放气流在排出点着火的情况在设计时必须进行考虑。
为了在放空头管线入口处熄灭着火源，必须设计出一套二氧化碳灭火系统。
1 二氧化碳的性质从图1可以看出，在临界点与三相点之间的二氧化碳是以气、液两相共存的。
二氧化碳灭火系统就是根据这一物理特性储存二氧化碳的，储存方式有2种：1）常温储存即高压储存，储存温度为0℃～49℃；2）低温储存即低压储存，储存温度为-20℃～-18℃。
2 二氧化碳与组成二氧化碳消防系统应当由下列主要设备及其连接管路，零部件等构成（但不限于此）：二氧化碳的储备钢瓶（主/备瓶）、二氧化碳系统释放氮气驱动装置、自动瓶头阀（安装在瓶体上）、带单向阀门的连接软管、总管汇、总管汇压力开关、总管汇安全阀、支路压力开关、瓶组自动电磁阀、瓶组旁通阀、支路自动电磁阀、支路旁通阀、喷嘴等。
2.1 瓶头阀瓶头阀，是控制二氧化碳释放的关键阀门。
该瓶头阀必须能承受最大的操作压力，在关闭时绝对不能漏气。
并且要即能手动操作又能自动操作。
2.2 释放管汇及管线二氧化碳消防系统的二氧化碳储瓶必须通过总管汇、带单向阀门的连接软管等与被保护的各区域联接起来。
管路系统平时是空的，当释放操作时管路系统把二氧化碳从储存容器释放到喷嘴。
由于合适的流速是灭火的关键要素，因此管道设计应该精确，这一点很重要。
另外管路必须有牢固的支撑以防在释放时发生移动，并且必须采取措施防止管路收缩和膨胀。
2.3 压力开关二氧化碳消防系统的压力开关应该安装在二氧化碳释放管线上。
海上平台安全系统特点
Ｓ Ｉ Ｌ （ 系 统安 全 等级） ，一般 要求Ｓ Ｉ Ｌ ２ 以上 ，现 在 中海 油建 造 的新平 台都 要 求Ｓ Ｉ Ｌ ３ ，对 寻 址 盘要 求 有Ｓ Ｉ Ｌ ２ 等 级 。相对 来说 ，陆地设 施 系 统 对Ｓ Ｉ Ｌ 等 级 的要求 相 对低 一 些（ Ｌ ＮＧ 类 除 外） ，有 的甚 至 不 涉及 Ｓ Ｉ Ｌ 的要 求 ，仅 仅 安 装 套 火 灾 报 警 盘 用 于 火 灾 检 测 ，然 后 再 添
１ ３
３ 系 统 功 能
火 气 系统 通 过各 种 现 场设 备 对 平 台 现 场 进 行 连续 的 在 线 监 控 ，及 时发 现 火 灾 和 存 在 的火 灾 隐 情 并 采 取 果 断 的措 施 来 控 制 火 灾 的 发 生 和 进 一 步 蔓 延 ，以达 到 保 护 人 员 和 设 施 的 目的 。一 般 情 况 下 ，火 气 系 统 都 连 接 有 广 播 系 统 ，在 火 灾 发 生 时 ，广 播 系统 将 立 即启 动 火 灾 警 报 警 ，平 台 进 入 火 灾 应 急 预 案 。应 急 指 挥 人 员 将 可 以 通 过 火 气 系 统工 作 站或 者Ｄ Ｃ Ｓ 界 面确 定火 灾 发生 的 地 点 ， 以指 导 搜 索 队 和灭 火 队 尽快 赶 赴 现 场 进 行 灭 火 。 同时 火 气 系统 一 般 都 连 接 有 相 应 的 应 急 切 断 系 统 ，在 火 灾 发 生 时 应 急 切 断 系 统 将 根 据 火 气 系统 的报 警 等 级 发 出 相 应关 断 指令 ，以确保 事故得 到 控制 。 应 急 切 断 系 统 用 于 当平 台上 任 何 一 个
海 上平 台安全 系统特 点
张 星磊 王 红梅
（ 广 船 国际 技 术 中 心 ）
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。
海上油田平台火气系统升级改造
产可 能带来 的影响 、系统改造 投资 费用 和换型 工程 的施 工量 等 因素 ， 火 气 系统升 级改造 采用 总体 规划 ， 分 步实 施 的原则 。 本次 改造对 系统影 响较大 ，对 起关 键作用 的火气 控制 系统进 行改 造 ， 现 场 电缆 、 检 测传感 部件 和执 行机 构仍 沿 用原 设备 ，
ｂ ） Ｂ 平 台
图１ Ａ、 Ｂ平 台火气系统结构
设 备 管 理 与 维 修２ ０ １ ３ № ８ 团
三、 火 气 系统 硬 件 配 置
表１ Ａ、 Ｂ平 台火气 系统硬件配置
项 目 １ ７ ５ ６ 一 Ａ ７框架， 套 １ ７ ５ ６ 一 Ｐ Ａ ７ ５背板 电源模块， 块 １ ７ ５ ６ 一 Ｌ ６ １ 中央控制器， 块
中 图分 类 号
Ｔ Ｅ ５ ４
文献 标 识 码
一
、
存 在 的 问 题
（ １ ） 控制 系统采用冗 余设计 ， Ｃ Ｐ Ｕ、 电源 和通 信模块采用 双 机热备份方式冗余配置 。冗余 配置方案可提高系统 的运行可靠 性， 当主控制器发生故 障时能及时切换到备用控制器 ， 使系统保
持连续运行 。
列产 品（ 型号分别 为 Ｔ Ｙ Ｐ Ｅ ９ ０ ４ — １ ３ ／ １ ４ Ｆ Ｉ Ｒ Ｅ＆ Ｇ Ａ Ｓ Ｐ Ｒ Ｏ Ｔ Ｅ Ｃ —
Ｃ ｒ Ⅱ０Ｎ Ｓ ＹＳ ＴＥ Ｍ 和 Ｔ ＹＰ Ｅ ９ ０ ４—１ ５ Ｆ Ｉ ＲＥ ＆ Ｇ ＡＳ Ｐ ＲＯＴ ＥＣ Ｃ—
（ ２ ） 远程 Ｉ ／ Ｏ站用于系统接收现场火焰探测器 、 可燃 气探 测 器、 烟雾探测器 、 温度探测器 、 硫化氢探测器 、 手动报警站等 ６ 种
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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。
对于大型平台，生活区比较大，房间多，如果还采取点到点的方式设计势必造成布线的工程量和电缆成本的高昂，因此对于大型平台火气系统一般分为两个部分：一部分为寻址盘，所有室内的烟温感，手动火灾报警按扭和防火门磁开关等都接入寻址盘并通过冗余的通信方
式上传到系统的控制核心(PLC)；系统的另一部分为PLC控制器，所有的可燃气探头，火焰探头，室外手动报警按钮，易熔塞和DELUGE信号全部接入PLC控制器。
寻址盘和PLC 之间通过两条并行的通讯总线(一般为MODBUS)进行通讯，所有的现场设备信号都集中到PLC中进行处理。
为了便于事故定位和维护，火气系统一般都设有一台操作站，各现场可能还设有复示盘或者现场触摸显示屏用于对整个设施的火灾和气体泄漏的监控。
同时系统可能还将火气系统的信息送往中控室的DCS，由操作员负责系统的监视。
火气系统的现场设备主要有以下几类：
烟感：通过对烟雾的检测而判断火灾的发生，按检测方式主要分为离子感烟探测器，光电感烟探测器，复合感烟探测器。
温感：通过对温度的检测而判断火灾的发生，按检测方式分为定温探测器和温升检测温感探测器。
手动火灾报警按钮：通过手动触发而判断火灾的发生，按触发方式主要分为破玻璃式手报，拉环式手报，按压式手报，拉出式手报等；按应用区域又分为室内非防爆手报，
可燃气探头：通过物理或化学的方式检测空气中的可燃气浓度，一般按可燃气的爆炸下限为最大量程，即100LEL，量程范围一般为0-100LEL。
一般到20LEL视为警告，40LEL视为气体泄漏报警。
按检测原理一般分为催化燃烧型可燃气探头和红外可燃气探头。
H2S探头：通过检测空气中H2S的浓度来确定工作区域的安全程度，根据浓度的高低和事故的严重性决定是否关断和撤离。
一般H2S浓度用PPM来指示，20个PMM视为警告，100个PPM视为报警，需立即采取措施。
按测试原理一般分为电化学型探测器和固体金属氧化物探测器。
火焰探头：通过对可燃性气体或液体火焰的检测来发现明火并发出火灾报警信号，一般分为红外火焰探测器，紫外火焰探测器，红外紫外火焰探测器，视频火焰探测器等几种。
声光报警器：用于火灾报警时的声音和光的提示功能，由于现场范围广，噪音大，需要大功率的声光报警器来通知现场的所有工作人员，以确保所有现场人员都能及时知道火灾的发生以采取相应的应急措施。
区域灭火系统：用于对特定的保护区域进行灭火和保护，现在主要有CO2灭火系统，FM200灭火系统
消防泵：在火灾发生时用于灭火，一般有柴油和电力两种消防泵
防火门磁：在火灾发生时用于关闭防火门
四、系统功能
火气系统通过各种现场设备对现场进行连续的在线监控，及时发现火灾和存在的火灾隐情并采取果断的措施来控制火灾的发生和进一步漫延，以达到保护人员和设施的目的。
一般的情况下，火气系统都连接有广播系统，在火灾发生时，广播系统将立即启动火灾警报，平
台进入火灾应急预案。
应急指挥人员将可以通过火气系统工作站或者DCS界面确定火灾发生的地点，以指导搜索队和灭火队尽快赶赴现场进行灭火。
同时火气系统一般都连接有相应的紧急关断系统，在火灾发生时紧急关断系统将根据火气系统的报警等级发出关断指令，以确保事故得到控制。
五、小结
在石油和化工的场所，火气系统扮演着现场安全的保护者角色，随着以人为本的理念不断深化，石化现场的安全越来越得到人们的重视，对火气系统的要求也越来越严格，如何做好火气系统并保障其稳定的运行，保护现场工人和设施的安全是石化行业的首要任务。
火气系统(FGS)与紧急关断系统(ESD)一道组成石化现场的安全系统保护着现场人员和设施的安全。