[發明專利]一種浮式生產儲油船火災氣體探測器的優化布置方法

無效

• 申請號: 201310092637.3
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103226733A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 王海清;尚勝美;汪航
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及火災氣體探測器的優化布置方法，特別涉及浮式生產儲油船的火災氣體探測器的優化布置方法。?

背景技術

浮式生產儲油船集生產、儲油、卸油為一體的優勢，已成為快速、經濟、有效地開發海上油田不可替代的開發裝置，但由于浮式生產儲油船火災探測器數量不充分、布置不合理、發生誤警報等導致工作人員不能及時發現工藝異常現象，最終引起大的火災爆炸事故。浮式生產儲油船在整個生產、儲油和卸油的過程中會伴有大量的碳氫氣體產生，如果沒有一套可靠的火災氣體探測系統作為安全保障，一旦由于火災或可燃氣體泄漏而引起爆炸事故的發生，后果將不堪設想。所以可靠安全的火災氣體探測系統在浮式生產儲油船上的應用就顯得尤為重要。為了保障浮式生產儲油船的人員安全，勢必大規模展開浮式生產儲油船火災氣體探測器的優化布置工作，這對于最大限度地減少事故所引起的經濟損失，支援國民經濟的發展具有重要意義。?

國外對于火氣檢測系統開始較早，火災和氣體探測器已得到長期應用，對于火氣檢測系統也較為關注，展開了一系列的相關研究。對于浮式生產儲油船布局的研究，A.Jaffee?Suardin和A.Jeff?McPhate討論了在浮式生產儲油船上進行FEA的篩選和比較工具的發展，并將專家系統納入到工具。針對火災氣體探測器覆蓋面的計算以及優化布置研究較少，Kenexis公司提出了可以計算火災氣體探測器覆蓋面的概述，強調關鍵因素是覆蓋面能達到性能指標。專門針對浮式生產儲油船進行火災氣體探測器的優化布置尚處于空白，國外尚無相應的研究論文發表。?

國內對于浮式生產儲油船火氣系統的研究起步較晚，但近年來已取得長足進展，但主要集中在浮式生產儲油船探測系統分析方面。黃菲菲以番禺浮式生產儲油船項目為例，闡述和歸納了浮式生產儲油船火災和可燃氣體探測系統的設計方法和特點。浮式生產儲油船工藝處理系統復雜，操作控制困難，使浮式生產儲油船的作業風險嚴重增加，易發生火災爆炸事故，造成人員傷亡、生產停止等重大損失。盡管浮式生產儲油船火災爆炸事故的發生概率較低，然而，此類事故一旦發生，處置難度大，稍有不慎，便會使國家蒙受重大損失，甚至可能會給周邊區域帶來滅頂之災。火災探測器的優化布置是成功實現浮式生產儲油船自動報警系統?功能的重要條件，而現有“規范”中用查極限曲線的方法確定火災探測器布置間距的方法較為繁瑣，存在多值性，難以實現火災探測器的優化布置。因此，對于浮式生產儲油船火災和氣體探測器的優化布置需要特別關注。?

發明內容

本發明的目的在于提供一套針對我國浮式生產儲油船火災爆炸事故的火災氣體探測器優化布置方案，為優化我國浮式生產儲油船火氣系統和自動報警系統提供理論依據和技術支撐。?

為了達到以上目的，本發明提供了一套浮式生產儲油船火災氣體探測器優化布置方法，該方法包括如下步驟：?

（1）確定浮式生產儲油船易發生火災爆炸的工藝過程以及危險設備；?

（2）根據浮式生產儲油船的危險設備，劃分其危險區域并確定危險等級；?

（3）根據浮式生產儲油船的危險區域等級，確定危險區域探測器的覆蓋率指標；?

（4）根據劃分的浮式生產儲油船危險區域，制定HAZID（Hazard?Identification，危險源辨識）方法對浮式生產儲油船災害識別的表格；?

（5）根據HAZID對浮式生產儲油船危險區域的災害識別，確定其需要的探測器類型并計算探測器數量；?

（6）根據探測器在浮式生產儲油船的覆蓋面積以及需要的探測器類型和數量，建立浮式生產儲油船危險區域的探測器覆蓋面數學模型；?

（7）應用數值優化算法求解數學模型的極值，對探測器的布置進行最優化處理；?

（8）計算浮式生產儲油船危險區域探測器優化布置后的覆蓋率并繪制覆蓋圖，檢驗是否達到覆蓋率指標，若達到指標則完成優化布置，否則增加探測器數量后返回到步驟（6），直到優化布置后的探測器覆蓋率達到指標為止。?

本發明針對浮式生產儲油船危險設備所需要的覆蓋率指標對探測系統進行優化設計，更好地保證系統的可靠性和安全性。探測系統的優化設計不僅可以提高探測器的覆蓋率，同時還會提高檢測報警的準確性，一旦危險區域發生異常狀況，探測器會更快更準的發出警報，為消除隱患以及避免事故發生爭取更多的應急救援時間，使事故損失減到最小。?

附圖說明

圖1是浮式生產儲油船火災氣體探測器優化布置流程圖；?

圖2是浮式生產儲油船危險區域劃分表格；?

圖3是浮式生產儲油船危險區域的覆蓋率指標；?