一种应用在海洋石油平台上的燃气轮机发电机组火气系统的制作方法

1.本发明涉及的是一种燃气轮机发电机组火气系统，具体地说是海洋石油平台的燃气轮机发电机组火气系统。


背景技术：

2.海洋石油平台作为海上油气资源开采不可或缺的载体，具有平台空间有限、平台操作人员配备有限、海洋环境腐蚀性强、油气生产环境危险性高、物资运输不方便等客观条件；燃气轮机发电机组具有结构紧凑、发电输出功率高等特点，特别适合应用在海洋石油平台上为整个平台提供电能，保障海洋石油平台的生产和生活用电；考虑海洋石油平台上述特性及燃气轮机发电机组特性，有针对性地设计一套功能完整的、防腐蚀的、防爆的，可靠的、高度自动化的燃气轮机发电机组火气系统，具备火灾和可燃气泄漏自动探测、联动声光报警，对外输出报警信号、手动或自动灭火等功能，同时对机组控制系统及外部系统提供硬接线信号接口及通讯接口，实现连锁停机功能及外部系统监视功能，十分有必要。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供功能完整的、防腐蚀的、防爆的，可靠的、高度自动化的一种应用在海洋石油平台上的燃气轮机发电机组火气系统。
4.本发明的目的是这样实现的：
5.本发明一种应用在海洋石油平台上的燃气轮机发电机组火气系统，其特征是：包括燃气轮机箱体、感温探测器、火焰探测器、可燃气探测器、声光及灯光报警器，感温探测器布置在燃气轮机箱体内的高温区域，火焰探测器布置在燃气轮机箱体内的低温区域，覆盖燃气轮机燃料系统和润滑系统，可燃气探测器布置在燃气轮机箱体通风入口、出口以及燃烧空气过滤器入口，声光及灯光报警器通过输入/输出控制模块驱动并布置在燃气轮机箱体外部及内部。
6.本发明还可以包括：
7.1、还包括火气控制柜，火气控制柜包括机柜门、机柜体，机柜门上配有通风口以及指示灯、按钮，所述指示灯、按钮包括co2已隔离灯、火灾报警灯、可燃气报警灯、系统正常灯、co2已释放灯、自动释放模式灯、自动释放使能旋钮、声光测试按钮、蜂鸣器、火灾释放按钮，机柜门内侧安装控制器模块，机柜体的内部安装输入/输出控制模块、接地故障监视器、冗余电源组件，输入/输出控制模块包括开关量输入/输出模块和模拟量输入模块，控制器模块和输入/输出控制模块通过环形网络相互连接，输入/输出控制模块连接感温探测器、火焰探测器、可燃气探测器、声光及灯光报警器、指示灯和按钮、火气控制箱信号、co2气瓶柜信号，接地故障监视器为24v直流电源系统提供接地故障监控，检测系统直流电源和控制器模块、输入/输出控制模块输入输出回路上接地故障情况。
8.2、还包括co2气瓶柜，co2气瓶柜包含co2气瓶柜箱体，co2气瓶柜箱体里设置co2储瓶，所述co2储瓶包括初放瓶组、续放瓶组，初放瓶组的co2储瓶设置电动瓶头阀，除此之外的
co2储瓶设置气动瓶头阀，电动瓶头阀连接电磁线圈，电磁线圈使得电动瓶头阀的co2储瓶释放co2，气动瓶头阀通过电动瓶头阀的co2储瓶释放的co2气体压力联动气动执行机构动作，使得气动瓶头阀打开，初放瓶组通过橡胶软管和单向阀连接初放集流管，续放瓶组通过橡胶软管和单向阀连接续放集流管，初放集流管和续放集流管的末端分别连接初放隔离阀和续放隔离阀，初放集流管和续放集流管上各装有一个压力开关和一个膜片式泄压阀。
9.3、所述声光及灯光报警器包括红色声光报警器、黄色声光报警器、红色灯光报警器，红色声光报警器布置在燃气轮机箱体外部及内部作为火灾提示，黄色声光报警器布置在燃气轮机箱体外部作为可燃气报警提示，红色灯光报警器布置在燃气轮机箱体外部作为co2已释放的信息提示。
10.4、所述的感温探测器外壳材质为316不锈钢，防爆等级为exdiict4gb，防护等级为ip66，输出开关量报警信号接入输入/输出控制模块。
11.5、所述的火焰探测器为三重红外火焰探测器，其外壳材质为316不锈钢，防爆等级为exdiict4-t6gb，防护等级为ip66，输出4-20ma报警信号接入输入/输出控制模块。
12.6、所述的可燃气探测器为红外式探测器，防爆等级为exdiict4-t5gb，防护等级为ip66，输出4-20ma信号接入输入/输出控制模块。
13.7、所述的声光及灯光报警器外壳材质为铸铝涂防腐漆，防爆等级为exd iict6gb，防护等级为ip66。
14.本发明的优势在于：本发明为一套功能完整的、防腐蚀的、防爆的，可靠的、高度自动化的燃气轮机发电机组火气系统，其中完整的逻辑功能，包括火灾探测及报警、可燃气探测及报警、手动/自动释放co2灭火剂及对相关外部系统提供硬接线信号接口和通讯接口，具有高度的自动化特性；所选现场仪表，包括感温探测器、火焰探测器、可燃气探测器、声光及灯光报警器的防护、防爆及防腐等级均满足海洋石油平台使用环境要求；火气控制柜内配置的冗余电源组件可保障系统在短时失电情况下继续稳定运行，具有极高的可靠性；所有控制模块全部集成在火气控制柜内，所有灭火设备集成在co2气瓶柜内，占用空间小，集成度高；火气控制柜的人机接口及火气控制箱的指示灯和按钮方便操作人员远程及现场操作；火气系统适用于平台空间有限、平台操作人员配备有限、海洋环境腐蚀性强、油气生产环境危险性高、物资运输不方便等客观条件，对燃气轮机发电机机组火灾及可燃气泄漏的安全提供长期、可靠、全面的保护。
附图说明
15.图1为火气系统控制结构图；
16.图2为火气控制柜内部布置图；
17.图3为co2气瓶柜内部布置图；
18.图4为co2气瓶柜俯视图。
具体实施方式
19.下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
20.结合图1-4，本发明燃气轮机发电机组配套火气系统包括4个感温探测器
⑧
、3个火焰探测器
⑨
、6个可燃气探测器
①
0，3个声光及1个灯光报警器
⑧
。根据燃气轮机发电机组燃
料系统、滑油系统等设备在燃气轮机箱体内部的布置情况及燃气轮机箱体内部温度场分布情况，4个感温探测器
⑧
布置在燃气轮机箱体内的高温区域，覆盖燃烧室和动力涡轮等高温部件，3个火焰探测器
⑨
布置在燃气轮机箱体内的低温区域，覆盖燃气轮机燃料系统及滑油系统部分。所述的感温探测器
⑧
外壳材质为316不锈钢，防爆等级为exdiict4gb，防护等级为ip66，具有sil2及fm认证，输出开关量报警信号接入输入/输出控制模块
⑤
。所述的火焰探测器
⑨
为三重红外火焰探测器，其多光谱红外结构能够极好地从轻质和重质碳氢化合物燃料中探测到火焰，而且可在最大程度上抑制误报警，其外壳材质为316不锈钢，防爆等级为exdiict4-t6gb，防护等级为ip66，具有sil2、fm、cccf及船级社认证，输出4-20ma报警信号接入输入/输出控制模块
⑤
。6个可燃气探测器
①
0分为3组(每组2个)布置在燃气轮机箱体通风入口及出口及燃烧空气过滤器入口，用于燃气轮机箱体内部及外部可燃气的泄漏探测。所述的可燃气探测器
①
0为红外式探测器，适用于海上石油和燃气设施应用，防爆等级为exdiict4-t5gb，防护等级为ip66，具有sil2、fm、cccf及船级社认证，输出4-20ma信号接入输入/输出控制模块
⑤
。3个声光报警器及1个灯光报警器
⑧
布置在燃气轮机箱体外部及内部，用于火灾及可燃气泄漏报警，其报警信号由输入/输出控制模块
⑤
驱动。所述的声光及灯光报警器
⑧
外壳材质为铸铝涂防腐漆，防爆等级为exdiict6gb，防护等级为ip66，具有cccf及船级社认证。红色声光报警器
⑧
布置在燃气轮机箱体外部及内部用于火灾提示，黄色声光报警器
⑧
布置燃气轮机箱体外部用于可燃气报警提示，红色灯光报警器
⑧
布置在燃气轮机箱体外部用于co2已释放的信息提示。
21.参见图2，本实例的燃气轮机发电机组配套火气系统，还包括火气控制柜。机柜材质为碳钢涂漆，防护等级ip44，机柜门上配有通风口
①
1和多个指示灯和按钮
①
(co2已隔离灯、火灾报警灯、可燃气报警灯、系统正常灯、co2已释放灯，自动释放模式灯、自动释放使能旋钮、声光测试按钮、蜂鸣器、火灾释放按钮)，带有操作显示面板的控制器模块
②
安装在机柜门内侧。机柜内主要安装有输入/输出控制模块
⑤
、接地故障监视器
①
4、冗余电源组件
③
、
④
、
①
2、
①
3。所述的输入/输出控制模块
⑤
包括开关量输入/输出模块和模拟量输入模块，控制器模块
②
和输入/输出控制模块
⑤
通过环形网络相互连接。所述的控制器模块
②
具有操作显示面板人机接口，可显示报警信息与系统运行状态，还具有硬接线信号接口及通讯接口，内部储存逻辑程序和组态信息。所述输入/输出控制模块
⑤
电连接感温探测器
⑧
、火焰探测器
⑨
、可燃气探测器
①
0、声光及灯光报警器
⑧
、控制柜指示灯和按钮
①
、火气控制箱信号
⑦
、co2气瓶柜信号
⑥
，控制模块
②
、
⑤
实现火灾探测与报警，可燃气探测与报警、co2释放灭火等功能逻辑，同时对机组控制系统及相关外部系统提供信号及通讯接口，实现连锁报警停机功能及外部系统监视功能。接地故障监视器
①
4为24v直流电源系统提供接地故障监控，可检测系统直流电源
③
、
④
和所有控制模块
②
、
⑤
输入输出回路上接地故障情况。主供电电源由1个ac/dc开关电源
③
和电涌保护器
①
2组成，备用电源为1个dc24v不间断电源(ups)模块
①
3和1个dc24v蓄电池
④
构成。
22.参见图3、图4，本实例的燃气轮机发电机组配套火气系统，还包括co2气瓶柜。co2气瓶柜包含co2气瓶柜箱体
①
5、co2储瓶
②
7、初放集流管
②
8、续放集流管
③
0、泄放集流管
②
6、初放隔离阀
②
9、续放隔离阀
③
1、橡胶软管
②
0、单向阀
①
9、膜片式泄压阀
③
2、压力开关
②
1、重锤式称重装置
①
8、称重位置开关
①
7、手拉盒
②
4、接线箱
②
5等设备。co2气瓶柜箱体
①
5为碳钢材质，外涂防腐油漆，外形结构紧凑，箱体柜门两侧上部和下部带有进出气格栅。
co2储瓶
②
7安装在气瓶柜内，分为初放瓶组和续放瓶组两部分，初放瓶组用于快速灭火，续放瓶组用于维持燃气轮机箱体内的co2气体浓度，两部分瓶组经由不同的释放管路和阀门接入保护区的释放喷嘴。co2储瓶
②
7都配有瓶头阀，其中2个为主动气瓶配置电动瓶头阀
②
3，其余为从动气瓶配置气动瓶头阀
①
6。主动气瓶配置在初放瓶组中，电动瓶头阀
②
3由电磁线圈
②
2启动，当系统发出释放指令后，电磁线圈
②
2得电使得主动气瓶内的co2释放。其余从动气瓶的气动瓶头阀
①
6为气动执行机构，利用主动气瓶释放时的co2气体压力联动气动执行机构动作，使得气动瓶头阀
①
6打开，完成co2的初放和续放功能。co2气瓶柜上设有紧急释放手拉盒
②
4，在任何情况下拔出主动气瓶瓶头阀上的安全销，拉动紧急释放手拉盒
②
4内的拉环都会打开主动气瓶的瓶头阀，完成co2的紧急机械释放功能。co2储瓶
②
7通过橡胶软管
②
0和单向阀
①
9连接集流管，初放瓶组连接初放集流管
②
8，续放瓶组连接续放集流管
③
0，初放集流管
②
8和续放集流管
③
0的末端分别连接初放隔离阀
②
9和续放隔离阀
③
1。初放隔离阀
②
9和续放隔离阀
③
1用于灭火剂的机械隔离，保证进入燃气轮机箱体内工作的人员安全。初放集流管
②
8和续放集流管
③
0上各装有一个压力开关
②
1和一个膜片式泄压阀
③
2，压力开关
②
1用于监测co2气体的释放状态，膜片式泄压阀
③
2用于初放和续放集流管
②
8、
③
0内压力超出安全界限时的安全泄压，泄压气体经泄放集流管
②
6排出。每套co2储瓶
②
7都配有一套重锤称重装置
①
8和称重位置开关
①
7，用于监测co2储瓶
②
7的重量损失情况。
23.参见图3、图4，本实例的燃气轮机发电机组配套火气系统，还包括火气控制箱
⑦
和火气接线箱
②
5，材质为316不锈钢，其防爆等级为exeiit6gb，防护等级为ip66，防腐等级wf2。火气控制箱面板装配有co2已隔离灯、火灾报警灯、可燃气报警灯、系统正常灯、自动释放模式灯、火灾释放按钮，可显示报警信息与系统运行状态，可手动触发火灾报警联动co2灭火剂释放。

技术特征：
1.一种应用在海洋石油平台上的燃气轮机发电机组火气系统，其特征是：包括燃气轮机箱体、感温探测器、火焰探测器、可燃气探测器、声光及灯光报警器，感温探测器布置在燃气轮机箱体内的高温区域，火焰探测器布置在燃气轮机箱体内的低温区域，覆盖燃气轮机燃料系统和润滑系统，可燃气探测器布置在燃气轮机箱体通风入口、出口以及燃烧空气过滤器入口，声光及灯光报警器通过输入/输出控制模块驱动并布置在燃气轮机箱体外部及内部。2.根据权利要求1所述的一种应用在海洋石油平台上的燃气轮机发电机组火气系统，其特征是：还包括火气控制柜，火气控制柜包括机柜门、机柜体，机柜门上配有通风口以及指示灯、按钮，所述指示灯、按钮包括co2已隔离灯、火灾报警灯、可燃气报警灯、系统正常灯、co2已释放灯、自动释放模式灯、自动释放使能旋钮、声光测试按钮、蜂鸣器、火灾释放按钮，机柜门内侧安装控制器模块，机柜体的内部安装输入/输出控制模块、接地故障监视器、冗余电源组件，输入/输出控制模块包括开关量输入/输出模块和模拟量输入模块，控制器模块和输入/输出控制模块通过环形网络相互连接，输入/输出控制模块连接感温探测器、火焰探测器、可燃气探测器、声光及灯光报警器、指示灯和按钮、火气控制箱信号、co2气瓶柜信号，接地故障监视器为24v直流电源系统提供接地故障监控，检测系统直流电源和控制器模块、输入/输出控制模块输入输出回路上接地故障情况。3.根据权利要求1所述的一种应用在海洋石油平台上的燃气轮机发电机组火气系统，其特征是：还包括co2气瓶柜，co2气瓶柜包含co2气瓶柜箱体，co2气瓶柜箱体里设置co2储瓶，所述co2储瓶包括初放瓶组、续放瓶组，初放瓶组的co2储瓶设置电动瓶头阀，除此之外的co2储瓶设置气动瓶头阀，电动瓶头阀连接电磁线圈，电磁线圈使得电动瓶头阀的co2储瓶释放co2，气动瓶头阀通过电动瓶头阀的co2储瓶释放的co2气体压力联动气动执行机构动作，使得气动瓶头阀打开，初放瓶组通过橡胶软管和单向阀连接初放集流管，续放瓶组通过橡胶软管和单向阀连接续放集流管，初放集流管和续放集流管的末端分别连接初放隔离阀和续放隔离阀，初放集流管和续放集流管上各装有一个压力开关和一个膜片式泄压阀。4.根据权利要求1所述的一种应用在海洋石油平台上的燃气轮机发电机组火气系统，其特征是：所述声光及灯光报警器包括红色声光报警器、黄色声光报警器、红色灯光报警器，红色声光报警器布置在燃气轮机箱体外部及内部作为火灾提示，黄色声光报警器布置在燃气轮机箱体外部作为可燃气报警提示，红色灯光报警器布置在燃气轮机箱体外部作为co2已释放的信息提示。5.根据权利要求1所述的一种应用在海洋石油平台上的燃气轮机发电机组火气系统，其特征是：所述的感温探测器外壳材质为316不锈钢，防爆等级为exdiict4gb，防护等级为ip66，输出开关量报警信号接入输入/输出控制模块。6.根据权利要求1所述的一种应用在海洋石油平台上的燃气轮机发电机组火气系统，其特征是：所述的火焰探测器为三重红外火焰探测器，其外壳材质为316不锈钢，防爆等级为exdiict4-t6gb，防护等级为ip66，输出4-20ma报警信号接入输入/输出控制模块。7.根据权利要求1所述的一种应用在海洋石油平台上的燃气轮机发电机组火气系统，其特征是：所述的可燃气探测器为红外式探测器，防爆等级为exd iict4-t5gb，防护等级为ip66，输出4-20ma信号接入输入/输出控制模块。8.根据权利要求1所述的一种应用在海洋石油平台上的燃气轮机发电机组火气系统，
其特征是：所述的声光及灯光报警器外壳材质为铸铝涂防腐漆，防爆等级为exdiict6gb，防护等级为ip66。

技术总结
本发明的目的在于提供一种应用在海洋石油平台上的燃气轮机发电机组火气系统，包括燃气轮机箱体、感温探测器、火焰探测器、可燃气探测器、声光及灯光报警器，感温探测器布置在燃气轮机箱体内的高温区域，火焰探测器布置在燃气轮机箱体内的低温区域，覆盖燃气轮机燃料系统和润滑系统，可燃气探测器布置在燃气轮机箱体通风入口、出口以及燃烧空气过滤器入口，声光及灯光报警器通过输入/输出控制模块驱动并布置在燃气轮机箱体外部及内部。本发明考虑了发电机组安全性、操作人员安全性、操作维护便利性等主观需求，是一套功能完整的、防腐蚀的、防爆的，可靠的、高度自动化的燃气轮机发电机组配套火气系统。组配套火气系统。组配套火气系统。


技术研发人员：林丰 魏玉石 王巍 王岩 郑云升 霍金秋 李贺 付一鸣
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七0三研究所
技术研发日：2022.12.01
技术公布日：2023/5/26