海洋平台消防安全喷淋系统的液流保证开关

2020年1月15日

作者:Richard Koeken，代表Fluid Components Int。/ RB营销

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全球各地的海上平台对石油/天然气生产和全球能源供应链至关重要，但对于全天候工作的员工来说，它们每天都是危险的操作环境。潜在的危险包括有毒和可燃气体的混合，包括但不限于致命的硫化氢(H2S)、爆炸性的甲烷(CH4)以及其他容易易燃的混合碳氢化合物气体。

由于这些原因，海上平台的工作环境受到一系列复杂的国际健康和安全标准的监管，其中总是包括对气体和火焰探测器的要求，以及依靠海水在火势失控前将火焰扑灭的自动喷水灭火系统。由于火灾在远离海岸的石油/天然气平台上发生了严重事故，造成了灾难性的后果，包括悲惨的生命损失、设备的灾难性损坏和脆弱的海洋环境的严重污染。
为了应对全球健康和安全标准，海上平台的设计师、运营商和所有者(图1)不断寻求创新的解决方案，以提高自动消防喷水灭火系统的可靠性，以确保有效性，减少误报或停机时间。当检测到气体或火焰时，平台上的操作人员需要立即得到通知，更重要的是，当自动喷水灭火系统启动运行时，要确保对事件的控制已经开始，工作人员被疏散到安全区域，同时最大限度地减少火灾的影响。

这个问题

在海上平台的消防喷水灭火系统的正常情况下，管道仍然充满海水。在发生火灾时，自动喷水灭火装置打开，立即喷水灭火。典型的海上平台洒水装置是由3或4英寸(76.2或101.6毫米)的主线组成，其中有多个分支，直径更小的管道，为各个洒水节点提供水。
每个喷头都是由0.25或0.5英寸(6.35或12.7毫米)的小得多的管道供电，这使得流量传感器很难检测和测量主线中非常低的海水流量，例如，如果只有一个或两个喷头被激活。对于系统的运行完整性来说，检测到即使是这些非常低的流量变化也是非常重要的，因此即使单个洒水器已被激活以启动火灾警报，也会产生警报。

除了低流量外，所选择的流量仪表还必须能够承受高流量，以防所有连接的洒水器同时被激活，从而发生爆炸和大火。消防喷水灭火系统每年进行一次测试，在测试期间，应确保流量传感器正常工作，并正确生成流量警报。

解决方案

一家大型工程咨询公司的系统设计工程师联系了流体元件国际公司(FCI)，以确保海上平台喷水灭火系统的水流。该公司为包括欧洲、中东和亚洲在内的全球运营商设计消防安全喷水灭火系统。
设计工程师告诉FCI应用团队，如果主要管道上的海水流速中断或发生变化，他们的灭火系统需要向平台操作人员发出警报。我们面临的挑战是找到一种高灵敏度的流量传感开关，能够检测非常低的流量，具有持续可靠和坚固的设计，能够承受恶劣的腐蚀性海水，并获得HazardEx机构批准，可安装在潜在爆炸性气体环境中。
设计公司团队为FCI的应用团队提供了以下规范要求:

•管径:3或4英寸(76-或102-mm)附表40管道
•介质:海水
流量报警级别/跳闸点1:1英尺/秒的低流量检测
[0,3米/秒]
•继电器状态:当流量高于跳闸点时通电
•流量报警级别/跳闸点2:空管检测(湿/干)

在审查了这些要求后，FCI应用团队推荐了该公司的坚固耐用的FLT93S热开关(图2)。它设计有故障安全，双报警(SPDT)控制电路，并提供多个现场可选择的参数，如低流量液体或空气的监测和报警，同时还提供非线性过程温度测量。开关有许多工厂或现场设定点变化，包括;高流量报警，低流量报警，点液位检测湿/干温度输出，三相(水/油/空气)液位接口，或故障安全流量，液位或温度。
FLT93S开关以其卓越的低流量检测满足了工程公司的所有要求。当安装在3英寸或4英寸(附表40)管道上时，它可以轻松识别从1英尺/秒[0.3米/秒]的极低液体流速。例如，主要流量警报级别跳闸点设置为1英尺/秒(0.3米/秒)，以表明低流量条件，表明实际发生火灾或主线管道泄漏。该应用程序设置了第二个警报，用于干燥运行条件下，指示由于管道严重断裂或其他海水供应中断而导致的空管。
两种标准流量传感元件配置可满足最苛刻的石油/天然气行业应用要求。FLT93S开关专为标准重工业应用和有高速液体设定值要求的应用而设计，如消防喷水灭火系统。FLT9F配置专为空气和气体应用的快速响应而设计，通常用于海上平台的各种其他流量传感应用。
FLT93S开关在液体中精确到±0.5%读数
或±0.04 FPS(±0.012 mps)。该应用也完全符合FLT93S的工作压力极限，最高可达3500psig (240bar [g])。可选的FLT93L直列流量开关，适用于小型管线，能够工作压力为10,000 psig (690 bar (g))
所选的流量开关具有现场可配置的双SPDT或单DPDT继电器额定6安培在115 Vac, 240 Vac或24 Vdc。对于这种海洋环境，FLT93提供了可选的耐腐蚀316L不锈钢外壳。传感器元件本身也是全焊接，316L不锈钢。
传感器可以选择提供在其他材料的建设，如哈氏合金C，钛或蒙奈尔。高度可靠的FLT93S开关具有180年的平均无故障时间(MBTF)评级。FLT93系列被评为安全仪表系统(SIS)的SIL-2设备。该仪器已由行业专家exida进行了独立的合规评估。FCI致力于危险行业的安全，并遵守IEC 61508和61511。
FLT93在整个仪器上的危险区域认可等级也帮助制造商节省了电线和安装成本。凭借其坚固的无移动部件流电路设计和超坚固的外壳，开关提供长期，无忧的服务。它的无活动部件设计也消除了日常维护检查的费用。