王 亮，刘宏伟，刘子城

［中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300459］

火气系统对于海上平台的发展具有重要的意义，同时具有重要的作用，是安全保障系统的重要组成，火气系统属于安全仪表，是一种安全性较高的系统，火气系统的全称是火灾及气体监测报警系统（FGS）。火气系统一般都是被用于进行火灾的检测工作，对于可燃气以及毒气进行的检测工作也是由其负责，监测是否存在泄漏的情况，同时还兼具报警的功能，还拥有着完备的安全仪表系统，一定程度上具备灭火的能力。石油、天然气等这一类的易燃易爆物质都是海上平台主要的产品，在进行钻采以及储油等工作的过程之中，一不小心就会引发火灾以及爆炸。不过由于海上平台往往距离陆地有一段距离，甚至有些还处于深海之中，本质上的区别非常大，且自身具备的空间不大，管线设备全部集中于其中，密集度高，由于海洋平台的复杂性管理起来也较难，在这样的情况之下，一旦发生了火灾事故问题，或者产生了爆炸等事故时，不能及时进行处理，不能够第一时间得到陆地上的帮助，也就加大了对事故控制的难度，从而造成事故的进一步蔓延，严重时还会导致海上平台的工作人员无法及时逃出，对其安全产生威胁，损失财产，其所造成的后果十分严重。海上平台的火气系统作为火灾爆炸事故的主要预防以及监控的设备，是保障其安全运行的重要手段[1]。

海上平台火气系统（FGS）及紧急开关式切除装置（ESD）均隶属于安全检测仪表系统。安全仪表系统是由一些例如分散控制系统在内的一些重要过程控制系统而存在，其在正常生产中活动并且保持正常工作运行状态时处在一种休眠或者静止的工作状态，但只要与有关的生产设备装置或者是设施在工作中出现了一种可能造成的情况出现安全事故的情况，其就有机会迅速以及精准地对其进行一些动作，安全地暂时停止与有关的生产操作，或者将会自动向已经设置好的安全状态进行引导。由此可以看出提升其可靠性的意义和重要性，必须保证其具有高度的可靠性，也就是功能的安全性，还要做到对其相关维护工作进行规范管理，否则一旦安全仪表系统失效或者出现故障，将会酿成很严重的事故，导致出现非常严重的安全后果[2]。

在火气系统的设计阶段，其安全完整性等级以及要求就已经根据风险评估确定完毕。火气系统一旦开始了设计，进行完成建设，那么在日常的使用过程之中就不能够缺少相关的维护工作，如维修不当或忽略维护工作，就会对设备本身产生伤害，导致设备无法正常运行，严重时还会发生一些设备故障等问题，因此维护技术手段对于保障系统的安全完整性来说相当重要。从海洋平台的层面来看，火气系统的设计与其他系统都独立开来，而要对其进行的维护作业大体上包含了系统日常运行过程之中的维护、对系统进行定期的监测测试以及对其相关的故障进行诊断以及处理三个方面。本文侧重于火气系统的检测技术以及其故障诊断技术，将会对其进行重点的讲解。本文将会阐述一下火气系统的组成，对火气现场检测设备和火气控制器的检测技术有关的内容进行简要的介绍，同时还介绍了安全仪表系统的自诊断技术以及火气系统的控制回路诊断技术。主要探讨了火气系统的基本组成、海上平台火气系统检验、测试技术、火气系统故障诊断技术，为促进海上平台火气系统的技术更新进步做出一些贡献，本文仅供参考[3]。

1 火气系统的基本组成

1.1 检测探头

火警探头是火气系统中的重要组成部分，火警探头的种类也比较多，不同的环境应用不同的探头，主要通过探头的信号进行传输，信号都是一对一的模式，将信号传输到安全逻辑控制器输入卡的各个通道之中，另外在生活区和其他区域，寻址盘的应用率也比较高，寻址盘的应用主要是与火气探头进行连接，具体的形式是一种环路的形式，不同的探头有不同的编码，通过编码可以确定相应的位置，通过这样的方式可以节省部分布线。另一方面，在许多操作区域内还存在一些便利，例如手动报警站，手动报警站可以为工作人员提供许多的便利，方便操作人员对火灾进行及时的报警和处理，当有危险火灾发生时，操作人员可以快速地敲击玻璃。

1.2 输出响应

报警主要显示：报警显示主要是指关于报警的一系列画面显示和信息展示，主要包括：火灾画面、闭路电视、监控器、记录、显示灯等。

广播通告：主要是通过语言的方式进行警示，主要包括：喇叭（Sounder）、报警铃（Bell）、闪光报警灯（Beacon）、广播和通用报警系统（Public Address/General Alarm，PA/GA）。

抑制系统（BIS）：抑制系统包括许多设备，不同的设备有不同的管理系统，主要包括：消防方面、水雾方面、二氧化碳方面，风闸管理方面等，不同的设备控制着不同的系统。

紧急停车系统（ESD）：紧急停车系统非常重要，该系统最大的作用就是可以起到极度控制的作用，可以快速地暂停部分生产项目或者全部设备等，紧急停车系统最常出现的情况就是当危险发生时或者当火警出现信号时，紧急停车系统就会发挥出最大作用[4]。

电气系统：电气系统是整个系统重要的支撑，所有的动力设备都需要电气系统进行支撑，这里的电气系统主要包括：马达、开关柜等，当现场出现危险信号或者有危险气体泄漏时火力系统逻辑控制器将会输出DO触点信号，信息就会传送到电工控制柜内，这样可以从根本保障消防泵等设备发挥最大的效果。

1.3 安全逻辑控制器（FGS）

安全逻辑控制器（FGS）具有自身的工艺特点，根据具体的工艺特点将设备和工艺单元进行适当的分割和组合，通过软件组态进行分割，主要分割的种类就是一系列的火区，这些火区的目的就是为了更方便地对系统进行检测和防火工作。火区的定义具有一定的标准，要根据标准进行判断，主要的判断标准就是设备周围环境的布局和自然边界，根据自然边界进行判断，这里可以观察防火墙、安装甲板以及其他设备的边界，这其中还包括的是成套的设备、组装的设备等。一个火区内都要安装报警装置，当火区内发生任何危险信号，相应的火警系统就会启动，可以及时的扑灭火灾。另一方面，当出现火灾危险信号时，安全逻辑控制器可以快速地对火灾的具体情况发进行判断，能够及时检测出火情发生处，发出警报，根据火情判断潜在的危险，再根据危险程度，针对性地进行解决措施，每个火区都有自身潜在的危险隐患问题，每个火区的危险类型也有所不同，危险程度也不同，根据不同的危险类型提出不同的解决方案，有针对性地对做好火灾的检测工作和安保工作，避免因火灾导致出现的人员伤亡与财产损失，确保海洋平台设备安全稳定运行。

2 海上平台火气系统检验、测试技术

2.1 现场监测设备

海上平台所应用的设备较多，有许多都是大型设备，类型众多，操作起来更要注意安全问题，其中海洋平台所应用的报警设备包括许多种类，主要包括：气体探测器、火焰探测器、烟雾感应探头、温度感应探头等。这些探测设备在具体的监测过程中要根据相关标准进行，要以专业的标准作为依据进行测试。

2.2 安全逻辑控制器（FGS）

一般对逻辑控制器的检查工作是定期进行的，对安全逻辑控制器（FGS）的检查工作非常重要，需要相关企业引起重视，一般使用两种方式对安全逻辑控制器（FGS）进行控制，主要包括：对安全逻辑控制器（FGS）进行定期的检查维修、周期性的检查维修两方面，具体的周期时长为一到两周的时间，另一方面，在具体的测试过程中要根据实际情况而定，对于不同的情况要制定提前的计划，计划的时间也要根据相关标准而定。

3 火气系统故障诊断技术

火力系统是安全仪表系统的一个分支部分，在其控制器以及现场设备的开发制造工作层面具有一定的要求，同时系统的设计工作、集成阶段都会对系统的故障诊断功能提出一定的要求。

3.1 安全仪表（SIS）逻辑控制器自诊断技术

安全仪表控制器（SIS）通常具有自诊断功能。自诊断技术的应用是提高逻辑控制器安全性和可用性的有效手段。系统制造商通常设计逻辑控制器的自诊断。

3.2 火气控制回路诊断

火气控制回路诊断是一项特殊的技术，这种技术可以从根本上对特殊的、典型的故障电路进行分析和诊断，具有强大的诊断功能，能够在发生火灾时及时诊断出火灾发生因素，确定火灾发生区域，该控制系统在火气系统中具有重要的作用。

4 结束语

火力系统作为重要的海上运输平台安全防护系统，对其进行检测以及故障诊断等工作，是维护系统安全和稳定性不可或缺的重要措施。主要讲述了关于海上平台火气系统的检测与诊断技术研究，其中对火气系统的基本组成进行了阐述，如：检测探头、输出响应、安全逻辑控制器（FGS），分析了海上平台火气系统检验、测试技术（现场监测设备、安全逻辑控制器FGS），且对火气系统故障诊断技术进行的深入研究，以帮助相关领域更好的发展，为相关领域提供更多的理论依据。