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摘要：启东中远承建的高德1/2号半潜式生活支持平台，通过对外消防系统和设备的布置，了解外消防系统的主要部件和工作原理，规范的要求，布置过程中的遇到的问题，安装重点与调试难点，技术问题研究和攻关，通过论证分析，使工程技术人员对外消防系统有大概的了解。
关键词：半潜平台；生活平台；外消防；FIFI II
1前言
随着大陆能源的日益减少，人类对海洋的开发越来越多，钻井平台已成为重要的近海建筑物。钻井平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵，它所处的海洋环境十分复杂，恶劣的天气，风、海浪、海流、海冰和潮汐时时作用于结构。另外可燃油气也直接影响着钻井平台的安全性。生活居住平台应运而生。而一艘带着外消防的半潜式生活平台不但可以保障着工作人员的舒适安逸的生活，还能保障着钻井平台的安全。
外消防根据消防能力的强弱可分为一级、二级和三级外消防系统。高德项目按船东要求采用的是二级外消防，使该半潜式生活平台兼有了消防船的功能。
2项目简介
高德项目是一条半潜式生活居住平台，由两个浮筒、四个立柱、一个甲板包和两个生活区组成。船东是墨西哥的Cotemar公司，基本设计采用GustoMSC Ocean500的船型，由启东中远海工自主完成详细设计、生产设计和全部设备包的采购及安装调试。
高德项目主要服务于墨西哥湾多座钻井、修井平台，供这些平台的工作人员休息、娱乐，有“海上宾馆”之称。该平台满足最新的DNV、IMO、ILO、UK、USCG等诸多规范，要求高，设备先进，配备了世界先进的DP3动力定位系统、8点锚泊辅助定位系统以及满足DNV FIFI II Notation的外消防系统。
外消防系统采用的是挪威FFS的先进技术。消防炮和消防泵是按照最高质量标准在斯堪的纳维亚制造和性能测试的。消防进出口阀门全部采用电动遥控阀控制，具有很高的自动化。整个系统的主要功能可以通过便捷式遥控手柄进行远程操作，操作简单方便。
六台全回转推进器使船舶操纵性较好，可使平台具有动力定位能力的同时，能平衡强大的消防炮喷射所产生的反作用力、保持船位。
3主要部件
3.1主消防水炮
型号：FFS 1800LB；数量：4台；操作形式：电动；介质：海水；口径：DN200；公称压力：PN16；喷嘴型式：Pelton；流量：1800m3/h；喷射高度：>150m；上下摆动角度：- 20/+80；左右摆动角度：+/-180；本身和支管材质：镍铝青铜；喷嘴材质：镍铝青铜；喷射曲线：如图1。
FFS消防水炮（图2）采用了流体工程的最新技术设计，非常强劲，可以实现低的压力损失，并且具有很好的喷射特性。能满足FIFI II的要求。
主要铸件材质为镍铝青铜，强度高，耐腐蚀。不锈钢（AISI 316L）和复合材料用于较小的部件。用于垂直和水平运动的滚珠轴承采用优质不锈钢和永久润滑脂填充。垂直和水平动作由电动机通过变速箱操作。所有齿轮都与外界完全密封，从而消除意外接触。由合金钢制成的坚固手轮为水炮的动作提供手动应急操作。
3.2消防泵
型号：SFP 400x500；制造厂：Scanpump；数量：4台；类型：离心式；介质：海水；进口口径：DN500；出口口径：DN400；流量：3700 m3/h；压头：145mlc；转速：1795rpm；电机功率：1731 kW；叶轮尺寸：578 mm；泵曲线：如图3。
该消防泵（图4）是一种单级双吸式离心泵，带有立式的入口和出口。径向分体式设计便于内部零件的更换或检查。不需要拆卸外部管道或从基座上松开泵。
消防泵是一个尺寸短小，排量大，压头大，对于狭小的机械场所易于布置。该泵是专门为外消防量身定做的，工作可靠，维护要求低。
坚固的泵脚与泵壳集成在一起，从而使泵不受过多的管道变形力的影响。泵轴和叶轮标准材料为双相不锈钢，强度高，耐腐蚀。滚珠轴承是永久性的油脂填充，不需要重新润滑。
叶轮的汽蚀性能采用了最新的技术在三维软件里进行流量设计优化。双蜗壳泵壳在操作过程中大大减小径向力，保证轴承的最大寿命。整个泵转子总成在安装前进行了平衡检测，保证泵总体无振动。
3.3电机
型号：B4V 500 LB4；制造厂：Marelli；数量：2台；功率：1731 kW；转速：1795rpm；冷却方式：水冷；额定电流：1718A，见图5。
4控制系统
控制系统主要由驾驶室控制面板、元器件箱、便捷式遥控器、左舷控制箱和右舷控制箱等组成。中央控制器采用的是西门子Simatic S7 PLC，保证了整个控制系统的可靠性和安全性。便捷式遥控器可以在驾驶室或者船艉生活区楼顶平台上进行遥控消防泵、消防管路阀门及消防炮转角，具有完善的遥控功能。可靠性好、直观性强、自动化程序高。见图6
4.1系统原理
整个外消防系统主要由电动消防泵、消防炮，遥控阀、管路、控制系统组成。外消防系统分为两组，每组一台泵对应着两门炮，分左右舷布置。该消防系统可并联使用，也可互为备用。外消防系统是单独的系统，不与内消防系统连接。执行外消防功能主要操作原理如下：
1）打开消防泵吸口閥，关闭消防泵出口阀，打开出口旁通阀；
2）通过控制板发出起动消防泵请求指令；
3）收到允许信号后启动消防泵；
4）等待直到消防水炮有水流溢出；
5）打开消防泵出口阀；
6）打开消防水炮执行喷水动作。
4.2设备布置
两台外消防泵分别布置在左右浮筒的泵舱内，从泵舱设置独立的通海水箱吸水，供水到主甲板艉部的四台主消防水炮。通径为DN500海水阀装在海水箱上方，通过管路与消防泵入口相接。消防水分别经消防泵出口，通过DN400管道沿立柱敷设向上直到主甲板下，然后沿左右舷墙接至船艉消防炮。
设备布置后关键技术要点在于消防水炮出口压力值要保证在10.6bar左右（参见之前消防水炮的喷射曲线图），这样才能保证消防水炮的最佳射程。我们通过液体分析软件PIPENET对该消防系统进行流场计算，生成国际通用的NFPA格式的消防计算书，再经过设备厂家对泵和炮的性能进行优化，使水炮的射程与射高达到最大化。
5试验
外消防控制系统在海试过程中运行良好，各项功能均达到了设计要求：消防炮流量1800m3/h；射程≥150m；射高≥80m；消防炮俯仰回转角-20°到+80°；消防炮水平回转角±90°。
业主还在最大喷射压力下对消防炮动作机构进行检查，消防炮的俯仰回转机构、水平回转机构、各控制手柄（轮）操作灵活，传动机构安全可靠。消防炮的俯仰、回转机构具有自锁功能，在需要的角度喷射时，不发生摆动或滑动。
总之，外消防系统能够安全、稳定、高效地在船上运行，得到了业主和船级社的一致许可和赞赏，通过了验收。
6结论
海洋船舶和海洋石油平台等海上设施一旦遭遇火灾，施救过程中受到客观条件的限制，外部救援的力量非常有限。生活半潜平台配备了二级外消防，既可以服务于这些海上设施，又可以保护它们，使这些海上设备更加安全可靠。
参考文献：
[1]User’s Manual FFS F500382A_COSCO（Nantong），N583（FiFi 2_DNV），2015.
[2]喻崇俊，郑刚. 新型消防船舶动力系统及对外消防系统的配置应用分析.船海工程，第40卷第1期.
关键词：半潜平台；生活平台；外消防；FIFI II
1前言
随着大陆能源的日益减少，人类对海洋的开发越来越多，钻井平台已成为重要的近海建筑物。钻井平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵，它所处的海洋环境十分复杂，恶劣的天气，风、海浪、海流、海冰和潮汐时时作用于结构。另外可燃油气也直接影响着钻井平台的安全性。生活居住平台应运而生。而一艘带着外消防的半潜式生活平台不但可以保障着工作人员的舒适安逸的生活，还能保障着钻井平台的安全。
外消防根据消防能力的强弱可分为一级、二级和三级外消防系统。高德项目按船东要求采用的是二级外消防，使该半潜式生活平台兼有了消防船的功能。
2项目简介
高德项目是一条半潜式生活居住平台，由两个浮筒、四个立柱、一个甲板包和两个生活区组成。船东是墨西哥的Cotemar公司，基本设计采用GustoMSC Ocean500的船型，由启东中远海工自主完成详细设计、生产设计和全部设备包的采购及安装调试。
高德项目主要服务于墨西哥湾多座钻井、修井平台，供这些平台的工作人员休息、娱乐，有“海上宾馆”之称。该平台满足最新的DNV、IMO、ILO、UK、USCG等诸多规范，要求高，设备先进，配备了世界先进的DP3动力定位系统、8点锚泊辅助定位系统以及满足DNV FIFI II Notation的外消防系统。
外消防系统采用的是挪威FFS的先进技术。消防炮和消防泵是按照最高质量标准在斯堪的纳维亚制造和性能测试的。消防进出口阀门全部采用电动遥控阀控制，具有很高的自动化。整个系统的主要功能可以通过便捷式遥控手柄进行远程操作，操作简单方便。
六台全回转推进器使船舶操纵性较好，可使平台具有动力定位能力的同时，能平衡强大的消防炮喷射所产生的反作用力、保持船位。
3主要部件
3.1主消防水炮
型号：FFS 1800LB；数量：4台；操作形式：电动；介质：海水；口径：DN200；公称压力：PN16；喷嘴型式：Pelton；流量：1800m3/h；喷射高度：>150m；上下摆动角度：- 20/+80；左右摆动角度：+/-180；本身和支管材质：镍铝青铜；喷嘴材质：镍铝青铜；喷射曲线：如图1。
FFS消防水炮（图2）采用了流体工程的最新技术设计，非常强劲，可以实现低的压力损失，并且具有很好的喷射特性。能满足FIFI II的要求。
主要铸件材质为镍铝青铜，强度高，耐腐蚀。不锈钢（AISI 316L）和复合材料用于较小的部件。用于垂直和水平运动的滚珠轴承采用优质不锈钢和永久润滑脂填充。垂直和水平动作由电动机通过变速箱操作。所有齿轮都与外界完全密封，从而消除意外接触。由合金钢制成的坚固手轮为水炮的动作提供手动应急操作。
3.2消防泵
型号：SFP 400x500；制造厂：Scanpump；数量：4台；类型：离心式；介质：海水；进口口径：DN500；出口口径：DN400；流量：3700 m3/h；压头：145mlc；转速：1795rpm；电机功率：1731 kW；叶轮尺寸：578 mm；泵曲线：如图3。
该消防泵（图4）是一种单级双吸式离心泵，带有立式的入口和出口。径向分体式设计便于内部零件的更换或检查。不需要拆卸外部管道或从基座上松开泵。
消防泵是一个尺寸短小，排量大，压头大，对于狭小的机械场所易于布置。该泵是专门为外消防量身定做的，工作可靠，维护要求低。
坚固的泵脚与泵壳集成在一起，从而使泵不受过多的管道变形力的影响。泵轴和叶轮标准材料为双相不锈钢，强度高，耐腐蚀。滚珠轴承是永久性的油脂填充，不需要重新润滑。
叶轮的汽蚀性能采用了最新的技术在三维软件里进行流量设计优化。双蜗壳泵壳在操作过程中大大减小径向力，保证轴承的最大寿命。整个泵转子总成在安装前进行了平衡检测，保证泵总体无振动。
3.3电机
型号：B4V 500 LB4；制造厂：Marelli；数量：2台；功率：1731 kW；转速：1795rpm；冷却方式：水冷；额定电流：1718A，见图5。
4控制系统
控制系统主要由驾驶室控制面板、元器件箱、便捷式遥控器、左舷控制箱和右舷控制箱等组成。中央控制器采用的是西门子Simatic S7 PLC，保证了整个控制系统的可靠性和安全性。便捷式遥控器可以在驾驶室或者船艉生活区楼顶平台上进行遥控消防泵、消防管路阀门及消防炮转角，具有完善的遥控功能。可靠性好、直观性强、自动化程序高。见图6
4.1系统原理
整个外消防系统主要由电动消防泵、消防炮，遥控阀、管路、控制系统组成。外消防系统分为两组，每组一台泵对应着两门炮，分左右舷布置。该消防系统可并联使用，也可互为备用。外消防系统是单独的系统，不与内消防系统连接。执行外消防功能主要操作原理如下：
1）打开消防泵吸口閥，关闭消防泵出口阀，打开出口旁通阀；
2）通过控制板发出起动消防泵请求指令；
3）收到允许信号后启动消防泵；
4）等待直到消防水炮有水流溢出；
5）打开消防泵出口阀；
6）打开消防水炮执行喷水动作。
4.2设备布置
两台外消防泵分别布置在左右浮筒的泵舱内，从泵舱设置独立的通海水箱吸水，供水到主甲板艉部的四台主消防水炮。通径为DN500海水阀装在海水箱上方，通过管路与消防泵入口相接。消防水分别经消防泵出口，通过DN400管道沿立柱敷设向上直到主甲板下，然后沿左右舷墙接至船艉消防炮。
设备布置后关键技术要点在于消防水炮出口压力值要保证在10.6bar左右（参见之前消防水炮的喷射曲线图），这样才能保证消防水炮的最佳射程。我们通过液体分析软件PIPENET对该消防系统进行流场计算，生成国际通用的NFPA格式的消防计算书，再经过设备厂家对泵和炮的性能进行优化，使水炮的射程与射高达到最大化。
5试验
外消防控制系统在海试过程中运行良好，各项功能均达到了设计要求：消防炮流量1800m3/h；射程≥150m；射高≥80m；消防炮俯仰回转角-20°到+80°；消防炮水平回转角±90°。
业主还在最大喷射压力下对消防炮动作机构进行检查，消防炮的俯仰回转机构、水平回转机构、各控制手柄（轮）操作灵活，传动机构安全可靠。消防炮的俯仰、回转机构具有自锁功能，在需要的角度喷射时，不发生摆动或滑动。
总之，外消防系统能够安全、稳定、高效地在船上运行，得到了业主和船级社的一致许可和赞赏，通过了验收。
6结论
海洋船舶和海洋石油平台等海上设施一旦遭遇火灾，施救过程中受到客观条件的限制，外部救援的力量非常有限。生活半潜平台配备了二级外消防，既可以服务于这些海上设施，又可以保护它们，使这些海上设备更加安全可靠。
参考文献：
[1]User’s Manual FFS F500382A_COSCO（Nantong），N583（FiFi 2_DNV），2015.
[2]喻崇俊，郑刚. 新型消防船舶动力系统及对外消防系统的配置应用分析.船海工程，第40卷第1期.