Система обеспечения пожаровзрывобезопасности на морской буровой платформе

 

Союз Советскик

Социалистическин

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii919015 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 14.08.80(21) 2977115/24-07 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 07. 04 ° 82. Бюллетень №13

Дата опубликования описания 10.04.82 (53)M. Кл.

Н 02 J 13/00

1Ъвуднрсткнный камнтет

СССР но делам изойретеннй и открытий (5З) ЙК 62-213. . 34 (088,8) (72) Авторы изобретения

В.Е. Попов и В.Н. Яковенко

1

1 (71) Заявитель 4КЧю

Ф.

""- -Л (54) СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРО-ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ

НА МОРСКОЙ БУРОВОЙ ПЛАТФОРМЕ

Изобретение относится к системам обеспечения пожаро-взрывобезопасности при расширении зон присутствия взрывоопасных паров и газов на морских буровых платформах.

В общем случае при расширении зон 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 невзрывоI5 защищенного исполнения, все электроприводы и электропотребители (1) .

Однако 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 отключе4 ния 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 ава3 91901 рийному источнику энергии. В случае возникновения аварийной ситуации, т.е. при расширении зоны присутствия взрывоопасных паров и газов, для обесточивания энергетической установ5 ки достаточно повернуть один из выключателей аварийного отключения энергетической установки, замыкающие контакты которых соединены паоаллельно 2) о

Однако известная система„.мает малую надежность, обусловленную тем, что исполнительные реле,устройс.тва) находятся при включении выключат-лей аварийного отключения энергетической установки под пита>. .ем, а т- к так они питаются от аварийных химических источников энергии, то, в случае падения напряжения питания, исполнительные реле могут самопроизго воль Но отключаться или могут стат ь источником возникновения искры, что может оказаться причиной взрыва или пожара.

Кроме того, известная система работает на замыкание, и при отказе срабатывания хотя бы одного контакта исполнительных perie система не срабатывает.

Ввиду Tolc. что аварийная ситуация, т,е. проявление грифона, возникает очень редко,,о невозмсгжно осуществлять постоянны" . контроль ее исправности, так как -.;;..тема работает на замыкание.

В случае наличия н: морской буровой платформе энергоаг регатов основных или аварийных, работающих в автоматическом режиме при исчез овении напряжения на шинах Г>= Я., при обесточивании энергетической установки, т.е. остановке работающих энер -оагрегатов и механизмов, может произойти автозапуск других, вследствие чего требуется вводить блокировки запрета автозапуска энергоагрегатов (резервных или находящихся в горячем резерве), что усложняет систему, так как практически эти блокировки должны вводиться в схемы упр вл- ния всех энергоагрегатов.

Надежность системы обеспечения пожаро-взрывобезопасности при расширении зон присутствия взрывопасных паров и газов может быть повышена за счет увеличения мощности аварийных хи мических источников энергии, а также

> за счет дублирования исполнительных реле и т.п. Однако и ;ри э-:.ом 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 стопустройства отключения основных энергоагрегатов, аварийные химические источники электроэнергии, линии передачи сигналов управления и блок управления стоп-устройствами, указанный блок управления выполнен B виде блока дистанционных переключателей; каждый из которых содержит замь кающие и размыкающие контакты, рабочую и отбойную обмотки с якорями и механическую защелку, при этом дистанционные переключатели подключены к аварийному химическому источнику электроэнергии ключами аварийного обесточивания с замыкающими и размыкающими контактами, рàбочие обмотки дистанциоHных переключателсй включены параллельно, отбойные обмотки также параллельно, причем замыкающие контакты ключей аварийного обесточивания соединены последовательно и одним ко цом 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 включ= ííûì отбойным обмоткам переключателей, а другим концом последовательная цепь замыкающих контактов 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 стопус>ройства, а через их замыкающие контакты, включенные также по схеме

5 9190

"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 морской буровой платформы, содержащей основание энергоагрегата и аварийные источ- 1О ники электроэнергии, причем сама система обеспечения пожаро-взрывобезопасности не должна являться источником пожаро-взрывобеэопасности. Основные энергоагрегаты (дизель-генераторы, газотурбогенераторы и т.п.) в своем составе, как правило, имеют аварийные и рабочие стоп-устройства.

Предлагаемая система обеспечения пожаро-вэрывобезопасности выполнена та- о ким образом, что все ее элементы не находятся под напряжением ни в процессе нормальной эксплуатации морской буровой платформы, ни при аварийном обесточивании. Напряжение подается на рабочие и отбойные обмотки блока дистанционных переключателей только в момент замыкания или размыкания ключей аварийного обесточивания, расположенных, как Правило, в местах схода персонала в шлюпки и на посту бурового мастера и далее после срабатывания рабочих или отэойных обмоток блока дистанционных переключателей. Якоря первых (рабочих) становятся на механическую зацелку, при этом собственными размыкающими контактами снимают питание с рабочих обмоток, а якоря вторых (отбойных) приводят механическую зацелку в исходное состояние, при этом размыкающие контакты рабочей обмотки после прихода якоря в исходное положение снимают напряжение с отбой ой 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 платформы даже в случае отказа срабатывания од55 ного из трех дистанционных переключателей, а также в связи с тем, что система обеспечения пожаро-взрывобезопасности работает крайне редко, 15 6 обеспечивается контроль исправного состояния системы.

На чертеже изображена система обеспечения пожаро-взрывобезопасности на морских буровых платформах при расширении эоны присутствия взрывоопасных паров и газов.

Система обеспечения пожаро-вэрывобезопасности на морских буровых платформах содержит ключи 1-3 аварийного обесточивания с замыкающими 1,1,2.

1,3.1 и размыкающими 1,2. 2,2,3.2 контактами, Система также с абжена аварийным источником 4 электроэ) ергии. Рабочие обмотки 5-7 дистанцион-ных переключателей 8-10 с защелкам ", 11-13 череэ собственные размыкающие контакты 5.1,6.1,7.1, а также отбойные обмотки 14-16 этих перекпючателей через замыкающие контакты 5.2, 6.2, 7.2 подключены через контакты ключей 1-3 аварийного обесточи:: ания к аварийному источнику 4.

Механические защелки 11-1; уд«оживают якоря рабочих обмото < 5-7 я притянутом состоянии, Дистанционные переключатели 0-10 выполнены в виде блока 17 дистанционных переключат«я :.;

Основные энергоагрегаты 18-21. а также потребители 22 и 23 элек роэнергии, питающиеся от аеао и ого точника 4 энергии, подключаются к г,.следнему через размыкающис 5,"-:.....

5 6, 6.3,...,6,6,, 7.3... " 6 контакты и замыкающие 5,7,,...5.10, 6.7,...,6.10,7.7,...,7.10 контакты дистанционных переключателей 8-10.

Причем через размыкающие контакты по схеме два иэ трех" подключены аварийные 24 и 25 и рабочие 26 и 27 стоп-устройства, а через замыкающие цепи управления основных энергоaãðåгатов 20 и 21 и потребители 22 и 2

Диоды 28-31 исключают воэможность одновременной остановки всех основных энергоагрегатов 18-21 при рабочей (нормальной1 остановке одного из них при нажатии одной из кнопок 32 и 33 экстренной остановки для основных генераторов 18 и 19 или одной из кнопок 34 и 35 дистанционной остановки основных энергоагрегатов 20 и 21.

Система работает следующим образом.

Ключи 1-3 аварийного обесточивания, как правило, расположены - один на посту бурового мастера и по одному в местах схода персонала в шлюпки.

При подготовке системы к работе ключи 1-3 ставят в положение Вклю1 чено . Питание от неотключаемого аварийного химического источника 4 электроэнергии поступает на рабочие обмотки 5-7 дистанционных переключателей 8-10 блока 17 дистанционных переключателей через замыкающие контакты 1.1,2.1,3.1 ключей 1-3 аварийного обесточивания и размыкающие кон- lð такты 5.1, 6.1 и 7.1 дистанционных переключателей 8-10. При этом якоря притягиваются к сердечникам рабочих обмоток 5-7 дисrанционных переключателей 8-10 и фиксируются в этом по- l> 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.! в цепях питания рабочих обмоток 5-7 дистанционных переключателей 8-10 обесточат рабочие обмотки 5-7. При указанном повороте ключей 1-" аварийного обесточивания одновременно размыкаются замкнутые контакты 1.2, 2.2 и 3.2 и не позволяют подать питание от неотключаамого аварийного химического! источника 4 энергии через замкнувшие контакты 5.2, Ь.2 и 7.2 на отбойные обмотки 14-16 ди:танционных переключателей 3.9 и 10.

Но, так как якоря рабочих обмоток

5-7 зафиксированы в притянутом состоянии механическими защелками 1113, то и контакты 5,3,...,5,10, 6.3,...,6,10,7.3,...,7.10. дистанционных переключателей 5-7 также изменят свое положение. Контакты 5.7,..., 5.10,6.7,...,6.10,7 7„,7.10 замк4 Гъ нутся, подав питание от аварийногo источника 4 электроэнергии в цепи управления ocHoBHbfx энергоагрегатов

18-21 и к потребителям 22 и 23, питающихся от аварийных источников 5 электроэнергии, а контакты 5.3,..., 5.6,6.3,...,6,6, 7.3,,7.6 разомкнутся и обесточат аварийные 24 и 25 и рабочие 26 и ?7 стоп-устройства. гТаким образом, система обеспечения . пожаро-взрывобезопасности подготавливается к работе. В случае если при подготовке системы обеспечения пожаровзрывобезопасности произойдет отказ срабатывания хотя бы одного иэ элементов системы, пуск энергоагрегатов и питание потребителей будут заблокированы.

При расширенйи зон присутс вия

1 взрывоопасных паров и газов на морс!

5 8 кой 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 s исходное состояние, т.е 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 !1-13 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, 7.7,...,7.10 размыкаются и снимают питание с потребителей 22 и 23 и цепей управления основных источников энергии 18-21. Одновременно ранее разомкнувшие контакты 5,3,....

5.6,6.3,...,6.6 и 7.3,...,7.7 замыкаются и подают питание на аварийные 24 и 25 и рабочие 26 и 27 стопустройства. 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 обесточатся. Для основных энергоагрсгатов 20 и 21 с рабочим с.топ-устройством 26 и 27 в сг учае срабатывания системы обеспечения пожаро-вэрывобезопасности повторного запуска основных генераторов 20 и 21 не произойдет, так как контакты 5.7, ...,5.10,6.7,...,6.10,7.7. ..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 действие.

919015

Применение предлагаемой системы обеспечения пожаро-взрывобезопасности на морских буровых платформах позволяет максимально повысить надежность предотвращения пожара или взры- s 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 изобретения

Система 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 источники 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 <0 электроэнергии ключами аварийного обесточивания с замыкающими и размыкающими контактами, рабочие обмотки дистанционных переключателей включены параллельно, отбойные обмотки - также параллельно, причем замыкающие контакты ключей аварийного обесточивания соединены последовательно и одним концом указанной последовательной цепи через размыкающие контакты дистанционных переключателей 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 этих переключателей, а другим концом последовательная цепь замыкающих контактов и параллельная цепь разиыкающих 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 стоп-устройства, а через их замыкающие контакты, включеннные также по схеме "два из трех", к аварийному химическому источнику электроэнергии подключены клеммы для подключения. неотключаемой нагрузки и рабочие стоп-устройства отключаемых энергоагрегатов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Правила классификации и постройки плавучих буровых установок.

Часть XI. — "Электрическое оборудование", И 2,ч. "Органы управления и систем сигнализации".

2. Проект полупогружной плавучей установки ППБУ 6000/200. Чертеж

10170.668.00.055 ЭО.