Система обеспечения пожаровзрывобезопасности на морской буровой платформе

(22)Заявлено 14,08.80(2) 2977115/24-07с присоединением заявки РЙ(51)М. Кл. Н 02 7 13/00 1 Ъауднрсткнный камитет СССР но делам изабретеннк и аткрыткк(54) СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРО-ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ НА МОРСКОЙ БУРОВОЙ ПЛАТФОРМЕИзобретение относится к системамобеспечения пожаро-взрывобезопасности при расширении зон присутствия взрывоопасных паров и газов на морских буровых платформах,В общем случае при расширении зон ф присутствия взрывоопасных паров и газов на морской буровой пластформе предусматривается следующий порядок избирательного отключения потребите; лей, обусловленный возникшей опасной ситуацией: системы вентиляции помещений; электроприводы неответственных потребителей невзрывозащищенного исполнения; электроприводы ответственных потребителей невзрыво 15 защищенного исполнения, все электроприводы и электропотребителиОднако при аварийной ситуации (при грифоне или других случаях),когда находящийся на морской буровой установке персонал срочно эвакуируется, возникает необходимость срочного обесточивания всей морской буровсй платформы, т.е. остановка основных и аварийных генераторов, В этом случае слишком большое время проведения указанной операции по остановке энергоагрегатов или отказ системы может привести к взрыву или возникновению пожара на установке,Наиболее близкой к предлагаемой является система отключения энеогетической установки, вентиляции, топливных и масляных насосов, содержащая три выключателя аварийного отключения энергетической установки, расположенные по одному соответственно в посту бурового мастера и в местах схода персонала в шлюпки, исполнительные реле, расположенные в пульте ЦПУ, контакты которых подключены параллельно кнопкам дистанционной остановки соответствующих механизмов и энергоагрегатов, Обмотки исполнительных реле через контакты выключателей аварийного отключения энергетической установки подключены к ава 3 91901 рийному источнику энергии. В случае возникновения аварийной ситуации, т.е. при расширении зоны присутствия взрывоопасных паров и газов, для обесточивания энергетической установ 5 ки достаточно повернуть один из выключателей аварийного отключения энергетической установки, замыкающие контакты которых соединены паоаллельно 21.оОднако известная система,:.мает малую надежность, обусловленную тем, что исполнительные реле ,устройства) находятся при включении выключателей аварийного отключения энергетической установки под питанием, а так так они питаются от аварийных химических источников энергии, то, в случае падения напряжения питания, исполнительные реле могут самопроизЯо вольно отключаться или могут статьисточником возникновения искры, чтоможет оказаться причиной взрыва илипожара.Кроме того, известная система работает на замыкание и при отказесрабатывания хотя бы одного контактаисполнительных реле система не срабатывает,Ввиду тогс что аварийная ситуация, т,е. проявление грифона, возникает очень редко, ;о невозможноосуществлять постоянны". контооль ееисправности, так как г.;, в .тема работает на замыкание.В случае наличия на морской буровой платформе энергоагрегатов основных или аварийных, работающих в автоматическом режиме при исчез овениинапряжения на шинах ГРЯ при обесточивании энергетической установки,т.е, остановке работающих энергоагрегатов и механизмов, может произойти автозапуск других, вследствие чего требуется вводить блокировки запрета автозапуска энергоагрегатов(резервных или находящихся в горячемрезерве), что усложняет систему, таккц; практически эти блокировки должнывводиться в схемы управления всехэнергоагрегатов.Надежность системы обеспечения пожаро-взрывобезопасности при расширении зон присутствия взрывопасных паров и газов может бь:ть повышена засчет увеличения мощности аварийных химических источников энергии, а такжеза счет дублирования исполнительныхреле и т.п. Однако и ,ри это" надежность системы обеспечения пожаровзрывобезопасности на морских буровых платформах будет недостаточно высока.Цель изобретения - повышение надежности предотвращения пожара или взрыва на морских буровых платформах при расширении зоны присутствия взрывоопасных паров и газов.Указанная цель достигается тем, что в системе обеспечения пожаровзрывобезопасности на морской буровой платформе при расширении зон присутствия взрывоопасных паров и газов, включающей аварийные и рабочие стоп- устройства отключения основных энергоагрегатов, аварийные химические источники электроэнергии, линии передачи сигналов управления и блок управления стоп-устройствами, указанный блок управления выполнен в виде блока дистанционных переключателей, каждый из которых содержит замькающие и размыкающие контакты, рабочую и отбойную обмотки с якорями и механическуюзащелку, при этом дистанционные переключатели подключены к аварийному химическому источнику электроэнергии ключами аварийного обесточивания сзамыкающими и размыкающими контактами, рабочие обмотки дистанционных переключателсй включены параллельно, отбойные обмотки также параллельно, причем замыкающие контакты ключей аварийного обесточивания соединены последовательно и одним концом указанной последовательной цепи через размыкающие контакты дистанционных переключатепей подключены к параллельно включенным рабочим обмоткам этих переключателей, а размыкающие контакты ключей аварийного обесточивания соединены параллельно и одним концом указанной параллельной цепи подключены через замыкающие контакты дистанционных переключателей к параллельно включенным отбойным обмоткам переключателей, а другим концом последовательная цепь замыкающихконтактов и параллельная цепь размыкающих контактов ключей аварийного обесточивания подключены к аварийному химическому источнику энергии, причем через размыкающие контакты дистанционных переключателей, включенных по схеме два из трех к аварийному химическому источнику электроэнергии подключены аварийные стопусУройства, а через их замыкающие контакты, включенные также по схеме"два иэ трех", к аварийному химическому источнику электроэнергии подключены клеммы для подключения неотключаемой нагрузки и рабочие стоп-устройства отключаемых энергоагрегатов.Расширение зоны присутствия взрывоопасных паров и газов требует полного аварийного обесточивания морскойбуровой платформы, содержащей основание энергоагрегата и аварийные источ оники электроэнергии, причем сама система обеспечения пожаро-взрывобезопасности не должна являться источником пожаро-взрывобеэопасности. Основные энергоагрегаты (дизель-генераторы, газотурбогенераторы и т.п,) всвоем составе, как правило, имеютаварийные и рабочие стоп-устройства,Предлагаемая система обеспечения пожаро-вэрывобезопасности выполнена та- оким образом, что все ее элементы ненаходятся под напряжением ни в процессе нормальной эксплуатации морской буровой платформы, ни при аварийном обесточивании, Напряжение по- д 5дается на рабочие и отбойные обмоткиблока дистанционных переключателейтолько в момент замыкания или размыкания ключей аварийного обесточивания, расположенных, как Правило, вместах схода персонала в шлюпки ина посту бурового мастера и далеепосле срабатывания рабочих или отэойных обмоток блока дистанционныхпереключателей. Якоря первых (рабочих) становятся на механическую зацелку, при этом собственными размыкающими контактами снимают питаниес рабочих обмоток, а якоря вторых(отбойных) приводят механическую зацелку в исходное состояние, при этомразмыкающие контакты рабочей обмотки после прихода якоря в исходноеположение снимают напряжение с отбойой обмотки,Контакты дистанционных переключателей, включенные в цепь питания рабочих и аварийных стоп-устройств энергоагрегатов, и цепь питания потребителей,. питающих от неотключаемых(аварийных) источников электроэнергии, собранные по схеме "два из трех",обеспечивают высоконадежное обесточивание морской буровой платформыдаже в случае отказа срабатывания од 55ного из трех дистанционных переключателей, а также в связи с тем, чтосистема обеспечения пожаро-взрывобезопасности работает крайне редко,15 6обеспечивается контроль исправногосостояния системы,На чертеже изображена система обеспечения пожаро-взрывобезопасностина морских буровых платформах прирасширении эоны присутствия взрывоопасных паров и газов.Система обеспечения пожаро-вэрывобезопасности на морских буровых платформах содержит ключи 1-3 аварийногообесточивания с замыкающими 1,1,2,1,3,1 и размыкающими 1,2, 2,2,3.2контактами, Система также с абженааварийным источником 4 электроэнергии. Рабочие обмотки 5-7 дистанционных переключателей 8-10 с защелкам",11-13 через собственные размыкающиеконтакты 5.1,6,1,7.1, а также отбойные обмотки 14-16 этих переключателей через замыкающие контакты 5.2,6,2, 7.2 подключены через контактыключей 1-3 аварийного обесточиданияк аварийному источнику 4,Механические защелки 11-13 удр.живают якоря рабочих обмото5- зпритянутом состоянии, Дистанционныепереключатели 8-10 выполнены в видеблока 17 дистанционных переключатя,Основные энергоагрегать 18-21. атакже потребители 22 и 23 электроэнергии, питающиеся от аеаоийчоготочника 4 энергии, подключаются к г,.следнему через размыкающис 5,35.6, 6 3, ,6,6 7 3 7 6контакты и замыкающие 5,75.10,6.76.10,7,77.10 контактыдистанционных переключателей 8-10,Причем через размыкающие контакты посхеме два иэ трех" подключены аварийные 24 и 25 и рабочие 26 и 27стоп-устройства, а через замыкающиецепи управления основных энергоагрегатов 20 и 21 и потребители 22 и 23.Диоды 28-31 исключают воэможностьодновременной остановки всех основных энергоагрегатов 18-21 при рабочей (нормальной) остановке одного изних при нажатии одной из кнопок 32и 33 экстренной остановки для основных генераторов 18 и 19 или однойиз кнопок 34 и 35 дистанционной остановки основных энергоагрегатов 20и 21.Система работает следующим образом.Ключи 1-3 аварийного обесточивания, как правило, расположены - одинна посту бурового мастера и по одному в местах схода персонала в шлю ки,вие. 9190При подготовке системы к работеключи 1-3 ставят в положение Включено. Питание от неотключаемого аварийного химического источникаэлектроэнергии поступает на рабочиеобмотки 5-7 дистанционных переключателей 8-10 блока 17 дистанционныхпереключателей через замыкающие контакты 1,1,2.1,3.1 ключей 1-3 аварийного обесточивания и размыкающие кон- отакты 5.1, 6,1 и 7.1 дистанционныхпереключателей 8-10, При этом якоряпритягиваются к сердечникам рабочихобмоток 5-7 дистанционных переключателей 8-10 и фиксируются в этом по-ложении механическими защелками 113 Происходит переключение контактов 5,1,5,2,6,1.6,2,7. и 7,2 дистанционных переключателей 8-10. Размыкающие контакты 5.1,6.1 и 7.1в цепях питания рабочих обмоток 5-7дистанционных переключателей 8-10обесточат рабочие обмотки 5-7. Приуказанном повороте ключей 1-3 аварийного обесточивания одновременноразмыкаются замкнутые контакты 1.2,2,2 и 3.2 и не позволяют подать питание от неотключаамого аварийногохимического источника 4 энергии через замкнувшие контакты 5.2, Ь.2и 7.2 на отбойные обмотки 14-16 ди:танционных перекгтючателей 3.9 и 10.Но, так как якоря рабочих обмоток5-7 заФиксированы в притянутом со- .стоянии механическими защелками 1113, то и контакты 5,35,10,6.36,10,7.37,10. дистанционных переключателей 5-7 также изменятсвое положение, Контакты 5.75.10,6.76.10,7.7,7.10 замк Гнутся, подав питание от аварийногоисточника 4 электроэнергии в цепиуправления основных энергоа регатов18-21 и к потребителям 22 и 23, питающихся от аварийных источников5электроэнергии, а контакты 5.35.6,6 3, ,6,6, 7.3, ,7.6 разомкнутся и обесточат аварийные 24 и 25и рабочие 26 и 27 стоп-устройства.гТаким образом, система обеспеченияпожаро-взрывобезопасности подготавливается к работе. В случае если приподготовке системы обеспечения пожаровзрывобезопасности произойдет отказсрабатывания хотя бы одного иэ элементтов системы, пуск энергоагрегатов и питние потребителей будут заблок и рова нь 1.При расширенйи зон присутс виявзрывоопасных паров и газов на морс 15 8кой буровой платформе, например при грифоне, когда персонал срочно эвакуируется и необходимо аварийно обесточить установку, достаточно привести в исходное состояние один из ключей 1.2 или 3 аварийного обесточивания, которые находятся в местах эвакуации персонала. В этом случае ранее замкнувшиеся контакты 1.2, 2.2 и 3.2 хотя бы одного из ключей 1,2 или 3 аварийного обесточивания придут в исходное состояние, т.г. замкнутся, и подадут напряжение от аварийного источника 4 через ранее замкнувшие контакты 5,2, 6.2 и 7.2 дистанционных переключателей 8-10 на отбойные обмотки 14-16 этих ключей, Механические защелки 11-13 снимут блокировку с якорей рабочих обмоток 5-7. Якоря рабочих обмоток 5-7 под действием пружины придут в исходное состояние, и контакты дистанционных переключателей 8-10, т.е, ранее замкнувшие контакты 5.6, ,5.10,6.7 6.10, 7.77.10 размыкаются и снимают питание с потребителей 22 и 23 и цепей управления основных источников энергии 18-21. Одновременно ранее разомкнувшие контакты 5,3 5.6,6 36.6 и 7,37.7 замыкаются и подают питание на аварийные 24 и 25 и рабочие 26 и 27 стоп- устройства. Основные энергоагрегаты 18-21 останавливаются. В связи с тем что в цепи питания отбойных обмоток 14-16 находятся контакты 5,2,6.2, 7.2 рабочих обмоток 5-7, то при возвращении контактов 5,2,6.2,7.2 в исходное состояние, отбойные обмотки 14-16 обесточа 1 ся, Для основных энергоагрсгатов 20 и 21 с рабочим с.топ-устройством 26 и 27 в сг 1 учае срабатывания системы обеспечения пожаро-вэрывобезопасности повторного запуска основных генераторов 20 и 21 не произойдет, так как контакты 5.7, ,5,10,6.76.10,7.7. 7.10 снимут питание с систем управления основных энергоагрегатов 20 и 21.Диоды 28-31 исключают одновременную остановку всех генераторов 18, 19 и 21 при нормальной работе источников в случае нажатия одной из кнопок 32 и 33 экстренной остановки или одной иэ кнопок 34 и 35 дистанционной остановки. В этом слуцае остановится генератор, кнопка остановки которого была приведена в дейст 919015 10Применение предлагаемой системы обеспечения пожаро-взрывобезопасности на морских буровых платформах позволяет максимально повысить надежность предотвращения пожара или взры ва при расширении зон присутствия взрывоопасных паров и газов благода" ря тому, что ее элементы находятся под напряжением только в момент срабатывания системы, при этом полностью В исключается самопроизвольное срабатывание, например, при понижении напряжения питания, вибрации и т,п.Формула изобретенияСистема обеспечекия пожаро-взрыво" безопасности на морской буровой платформе при расширении зон присутствия взрывоопасных паров и газов, включающая аварийные и рабочие стоп-устройства отключения основных энергоагрегатов, аварийные химические источ" ники электроэнергии, блок управления стоп-устройствами и линии передачи сигналов управления, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности предотвращения пожара или взрыва, она снабжена ключами ава- ЗВ рийного обесточивания с замыкающими и размыкающими контактами, блок управления стоп-устройствами выполнен в виде блока дистанционных переключателей, каждый из которых содержит 35 замыкающие и размыкающие контакты, рабочую и отбойную обмотки с якорями и механическую защелку, при этом дистанционные переключатели подключены к аварийному химическому источнику 40 электроэнергии ключами аварийного обесточивания с замыкающими и размыкающими контактами, рабочие обмотки дистанционных переключателей включены параллельно, отбойные обмотки - также параллельно, причем замыкающиеконтакты ключей аварийного обесточивания соединены последовательно и одним концом указанной последовательной цепи через размыкающие контактыдистанционных переключателей подключены к параллельно включенным рабочим обмоткам этих переключателей, аразмыкающие контакты ключей аварийного обесточивания соединены параллельно и одним концом указанной параллельной цепи подключены через замыкающие контакты дистанционных переключателей к параллельно включенным отбойным обмоткам этих переключателей, адругим концом последовательная цепьзамыкаоцих контактов и параллельнаяцепь разиыкающих контактов ключейаварийного обесточивания подключенык аварийному химическому источникуэнергии, причем через размыкающиеконтакты дистанционных переключателей, включенных по схеме "два иэтрех", к аварийному химическому источнику электроэнергии подключены аварийные стоп-устройства, а через ихзамыкающие контакты, включеннные также по схеме "два из трех", к аварийному химическому источнику электроэнергии подключены клеммы для подключения. неотключаемой нагрузки ирабочие стоп-устройства отключаемыхэнергоагрегатов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Правила классификации и постройки плавучих буровых установок.Часть Х 1, - "Электрическое оборудование", У 2,ч, "Органы управления исистем сигнализации",2. Проект полупогружной плавучейустановки ППБУ 6000/200. Чертеж10170.668.00,055 ЭО.