Система обеспечения пожаровзрывобезопасности на морской буровой платформе Советский патент 1982 года по МПК H02J13/00 

(5) СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРО-ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ НА МОРСКОЙ БУРОВОЙ ПЛАТФОРМЕ

Изобретение относится к системам обеспечения пожаре-взрывобезопасност при расширении зон присутствия взрыв опасных 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 по мещений; электроприводы неответственных потребителей невзрывозащищенного исполнения; электроприводы ответственных потребителей невзрывозащищенного исполнения-; все электроприводы и Г1лектропотребители 1. Однако при аварийной ситуации (при грифоне или других случаях),KOI- да находящийся на морской буровой установке персонал срочно эв куируется , 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 энергетической 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 исполнительнь1х реле через контакты выключателей аварийного отключения энергетииеской установки подключены к ава3урийному источнику энергии. В случае BO3i-tHKHO8eHMH аварийной ситуации, т.е. при расширении зоны присутстви взрывоопасных паров и газов, для обесточивания энергетической устано ки достаточно повернуть один из выключателей аварийного отключения энергетической установки, замыкающи контакты которых соединены параллел но 2. Однако известная система имеет малую надежность, обусловленную тем что исполнительные реле (устройства находятся при включении выключателе аварийного отключения энергетическо установки под питанием, а так так они питаются от аварийных -химических источников энергии, то, в случае падения напряжения питания, исполнительные реле могут самопроизвольно отключаться или могут стать источником возникновения искры, что может оказаться причи1 ой ssphiEia или пожара. Кроме того, известная система ра ботает на замыкание, и при отказе срабатывания хотя бы одного контакта исполнительных реле система не срабатывает . Ввиду тоге что аварийная ситуация, т.е. проявление грифона, воз никает очень редко, то невозможно осуществлять постоянный контроль ее исправности, так как с .-сгемг работает на замыкание. В случае наличия на MOpcKoii буровой платформе энергоагрегатов основных или аварийных, работающих в автоматическом режиме при исчезновении напряжения на шинах ГРШ, 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 горячем резе-рве), что усложняет систему, так к практически эти блокировки должн вводиться в схемы управления всех энергоагрегатов. Надежность системыобеспечения по жаро-взрывобезопасности при расширении зон дрисутствия взрывопасных паров и газов может (ювышена за счет увеличения мощности аварийных х мических источников энергии, а также за счет дублирования исполнительных реле и т.п. Однако и при это надеж4ность 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 Слок управления стоп-устройствами, указанный блок управления выполнен в виде блока дистанционных переключателей; каждый из которых содержит замыкающие i-i размыкающие контакты, рабочую и отбойную обмотки с якорями и механическую защелку, при этом дистанционные переключатели подключены к аварийному химическому источнику электроэнергии клю -laми 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 п9Дключены к параллельно включенным рабочим обмоткам ртих переключателей, а размыкающие контакты ключей аварийного обесточивания соединены параллельно и одним концом указанной параллельной цепи подключены через замыкаю-щие контакты дистанционных переключателей к параллельно включенным отбойным обмоткэм переключателей, а другим концом последовательная цепь замыкающих контактов и параллельная цепь размыкающих контактное 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 стопycfpoйcтвa, а через их замыкающие контакты, включенные также по схеме 5 два из трех, к аварийному химичес кому источнику электроэнергии подкл чены клеммы для подключения неотклю чаемой нагрузки и рабочие стоп-устройства отключаемых энергоагрегатов, Расширение зоны присутствия взры воопасных паров и газов требует пол ного аварийного обесточивания морско буровой платформы, содержащей основ ние энергоагрегата и аварийные исто НИКИ электроэнергии, причем сама си тема обеспечения пожаро-взрывобезопасности не должна являться источни ком пожаро-взрывобезопасности. Осно ные энергоагрегаты (дизель-генераторы, газотурбогенераторы и т.п.) в своем составе, как правило, имеют аварийные и рабочие стоп-устройства Предлагаемая система обеспечения пожаро-взрывобезопасности выполнена та 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 переключат-елей. 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 ной обмотки. Контакты дистанционных переключателей, включенные в цепь питания раб чих и аварийных стоп-устройствэнергоагрегатов, 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 од ного из трех дистанционных переключателей, а также в связи с тем, что система обеспечения пожаро-взрывобезопасности работает крайне редко, 15А обеспечивается контроль исправного состояния системы. На чертеже изображена система обебпечения пожаро-взрывобезопасности . на морских буровых платформах при расширении зоны присутствия взрывоопасных паров и газов. Система обеспечения пожаро-взрыгзобезопасности 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 счабжена аварийным источником 4 злектроэьергии. Рабочие обмотки 5-7 дистанционных переключателей 8-10 с заи1елкам111-13 через собственнь1е размыкающие контакты 5-1,6.1,7.1, а также отбойные обмотки этих переключателей через замыкающие контакты 5.2, 6.2, 7.2 подключены через контакты ключей 1-3 аварийного обесточивания к аварийному источнику . Механические защелки 11-13 удерживают якоря рабочих обмоток ;5 притянутом состоянии. Дистсзнционные переключатели 8-10 выполнены в виде блока 17 дистанционных переключателей Основные энергоагрегаты 18-21, а также потребители 22 и 23 электроэнергии, питающиеся от аварийного источника k энергии, подключаются к Последнему через размыкающие 5.3...., 5.6, 6.3,...,6,6,..., 7.3,...7.6 контакты и замыкающие 57,...;5 . 1 О , 6.7,...,6.10,7.7,...,7.10 контакты дистанционных переключателей 8-10. Причем через размыкающие контакты по схеме два из трех подключены аварийные 2 и 25 и рабочие 26 и 27 стоп-устройства, а через замыкающие цепи управления основных 3:.нерго.згрегатов 20 и 2 и потребители 22 и 23. Диоды 28-31 исключают возможность одновременной остановки всех основных энергоагрегатов 18-21 при рабочей (нормальной) остановке одного из них при нажатии одной из кнопок 3 и 33 экстренной остановки для основных генераторов 18 и 19 или одной из кнопок 3 и 35 дистанционной ос- тановки 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 шлюгм и. 7 При подготовке системы к работе ключи 1-3 ставят в положение Включено. Питание от неотключаемого ава рийного химического источника электроэнергии поступает на рабочие об мотки 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 такты 5.1, 6.1 и 7.1 дистанционных переключателей 8-10. При этом якоря притягиваются к сердечникам рабочих обмоток 5-7 дистанционных переключателей 8-10 и фиксируются в этом по ложении механическими защелками 1113. Происходит переключение контактов 5.1 ,5.2,6.1.6.2,7.1 и 7.2 дистанционных переключателей 8-10. Размыкающие контакты 3-1,6.1 и 7.1 в цепях питания рабочих обмоток 5-7 дистанционных переключателей 8-10 обесточат рабочие обмотки 5-7- При указанном повороте ключей 1-3 аварийного обесточивания одновременно размыкаются замкнутые контакты 1.2, 2.2 и 3.2 и не позволяют подать питание от неотключаемого (аварийного химического) источника энергии че рез замкнувшие контакты 5.2,6.2 и 7.2 на отбойные обмотки 1-4-16 ди:танционных переключателей 3.9 и 10 rio, так как якоря рабочих обмоток 5-7 зафиксированы в притянутом со- . стоянии механическими защелками 1113, то и контакты 5.3 , . . . , 5 . 1 О , 6.3,...,6.10,7.3,-..,7.1 О, дистанцио ных переключателей 5-7 также изменя свое положение. Контакты 5.7,...i 5.10,6.7,...,6.10,7.7,... ,7.10 замк нутся, подав питание от аварийного источника электроэнергии в цепи управления основных эмергоагрегатов 18-21 и к потребителям 22 и 23, .питающихся от аварийных источников электроэнергии, а контакты 5-3,..., 5.6,6.3,...,6.6, 7.3,...,7.6 разомк нутся и обесточат аварийные 2 и 25 и рабочие 2б и 27 стоп-устройства. 1Таким образом, система обеспечения , пожаро-взрывобезопасности подготавливается к работе. В случае если пр подготовке системы обеспечения пожа взрывобезопасности произойдет отказ срабатывания хотя бь1 одного из элем тов системы,пуск энергоагрегатов и пи потребителей будут заблокирован При расширении зон присутс взрывоопасных паров и газов на морс 5 8 кой буровой платформе, например прТГ 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.е. замкнутся, и подадут напряжение от аварийного источника f через ранее замкнувшие контакты 5.2, 6.2 и 7.2 дистанционных переключателей 8-10 на отбойные обмотки 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, 7.7,...,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.,...,7.7 замыкаются и подают питание на аварийные 2 и 25 и рабочие 26 и 27 стопустройства. Основные энергоагрегаты 18-21 останавливаются. В связи с тем, что в цепи питания отбойных обмоток находятся контакты 5.2,6.2, 7.2 рабочих обмоток 5-7, то при возвращении контактоЕ) 5.2,6.2,7.2 в исходное состояние, отбойные обмотки 16 обесточатся. Для основных энергоагрегатов 20 и 21 с рабочим стоп-устройством 26 и 27 в случае срабатывания системы обеспечения пожаро-взрывобезопасности 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 из кнопок 3 и 35 дистанционной остановки. В этом случае остановится генератор, кнопка остановки которого была приведена в действие. Применение предлагаемой системы обеспечения пожаро-взрывобезопасност на морских буровых платформах позволяет максимально повысить надежность предотвращения пожара или взры ва при расширении зон присутствия взрывоопасных паров и газов благодаря тому, что ее элементы находятся под напряжением только в момент срабатывания системы, при этом полность исключается самопроизвольное срабатывание, например, при понижении напряжения питания, вибрации и т.п. Формула изобретения Система обеспечения пожаро.-взрывобезопасности на морской буровой плат форме при расширении зон присутствия взрывоопасных паров и газов, включающая аварийные и рабочие стоп-устройства отключения основных энергоа - регатов, аварийные химические источники электроэнергии, блок управления стоп-устройствами и линии передачи сигналов управления, от. личающ а я с я тем, что, с целью повышения надежности предотвращения пожара или взрыва, она снабжена ключами ава рийного обесточивания с замыкающими и размыкающими контактами, блок управления стоп-устройствами выполнен в виде блока дистанционных переключателей , каждый из которых содержит замыкающие и размыкающие контакты, рабочую и отбойную обмотки с якорями и механическую зацелку, при этом дистанционные переключатели подключены к аварийному химическому источнику электроэнергии ключами аварийного обесточивания с замыкающими и размыкающими контактами, рабочие обмотки дистанционных переключателей включен 15 ,10 параллельно, отбойные обмотки - также параллельно, причем замыкающие контакты ключей аварийного обесточи- вания 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 аварийното 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 кcн тaктoв 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 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, №2.. Органы управления и систем сигнализации. 2.Проект полупогружной плавучей установки ППБУ 6000/200. Чертеж 10170.668.00.055 ЭО.