CN105155498A - 一种自升式钻井平台应急切断系统 - Google Patents

Abstract

本发明设计了一种自升式钻井平台应急切断系统，包括输入卡件、主控制器、备用控制器、输出卡件及显示器，输入卡件、主控制器、备用控制器、输出卡件均通过导线与显示器电连接。在满足船级社规范及其他法律法规的前提下，为提高系统供电的可靠性，应为应急切断系统配备两路外部电源，一路主电源一路应急电源，当主电源失电时自动切换到应急电源，应急电源失电后自动切换到系统自带的不间断电源。火气探测报警系统探测到火警或者高浓度的气体时需要关闭相应区域的通风，这是火气系统可以直接将信号送到相应的风机和风闸，也可以将信号送到应急切断系统，通过应急切断系统来自动切断相应的风机和风闸，甚至触发相应的应急切断组类。

Description

一种自升式钻井平台应急切断系统

技术领域：

本发明涉及自升式钻井平台技术领域，尤其涉及一种自升式钻井平台应急切断系统。

背景技术：

随着人类对油气资源开发利用的深化，油气勘探开发从陆地转入海洋。因此，钻井工程作业也必须在浩瀚的海洋中进行。在海上进行油气钻井施工时，几百吨重的钻机要有足够的支撑和放置的空间，同时还要有钻井人员生活居住的地方，海上石油钻井平台就担负起了这一重任。由于海上气候的多变、海上风浪和海底暗流的破坏，海上钻井装置的稳定性和安全性更显重要。

自升式钻井平台由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位。1953年美国建成第一座自升式平台，这种平台对水深适应性强，工作稳定性良好，发展较快，约占移动式钻井装置总数的1/2。中国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做成的，桩腿的高度有七十多米，升降装置是插销式液压控制机构。该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强，因而，中国海上钻井多使用自升式钻井平台。

在自升式钻井平台工作过程中，井下岩层中可能存在的可燃气或者硫化氢气体会被钻井泥浆循环带到平台的泥浆循环系统，这些气体会在泥浆循环系统的各个非封闭区域扩散到其他区域，当这些气体在危险区域的浓度超出设计允许值时，或者当这些其他扩散到安全区时以及发生火灾等其他事故时，逐一停止相关电气设备费时费力，并且会失去阻止灾害进一步扩大的最佳时间，一旦火灾、可燃气或者毒气泄漏及其他灾害发生，平台上的工作人员可通过应急切断系统发出相应的级别或者组别的应急切断命令，实现阻止灾害进一步扩大，尽最大可能保护人员的生命安全及减小灾害损失的目的。

发明内容：

为了解决上述问题，本发明提供了遵循故障安全原则，系统本身发生故障时不会导致其他系统或者设备不安全。同时应急切断系统的设计满足ABS及国际海事组织的其他法规的技术方案：

一种自升式钻井平台应急切断系统，包括输入卡件、主控制器、备用控制器、输出卡件及显示器，所述输入卡件、主控制器、备用控制器、输出卡件及显示器之间通过冗余controlnet串行通讯互联。输入卡件与若干个按钮电连接，所述按钮分别设置在司钻房、控制器、机舱入口、救生艇区域、直升机甲板、厨房外部、电池间外部、油漆间外部及直升机加油单元的附近。输出卡件分别与直升机状态灯系统、公共报警及公共广播系统、监测报警系统、不间断电源、应急发电机住发电机、油泵、变频器、钻井通风系统、生活区通风系统、机械区通风系统、厨房设备及通风系统、电池间通风系统、油漆间通风系统及直升机加油单元导通。

作为优选，输入卡件通过输入接口与火气探测报警系统电连接。

作为优选，输入卡件通过输入接口与二氧化碳灭火系统电连接。

作为优选，输入卡件、主控制器、备用控制器、输出卡件及显示器之间通过冗余controlnet串行通讯互联。

作为优选，主控制器与备用控制器之间通过同步光纤通讯。

作为优选，应急切断按钮盒内部按钮处要并联电阻，输入卡件带有断线监测功能。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明在满足船级社规范及其他法律法规的前提下，同时满足于项目规格书的要求，为提高系统供电的可靠性，应为应急切断系统配备两路外部电源，一路主电源一路应急电源，当主电源失电时自动切换到应急电源，应急电源失电后自动切换到系统自带的不间断电源。

（2）发明中的火气探测报警系统探测到火警或者高浓度的气体时需要关闭相应区域的通风，这是火气系统可以直接将信号送到相应的风机和风闸，也可以将信号送到应急切断系统，通过应急切断系统来自动切断相应的风机和风闸，甚至触发相应的应急切断组类。

（3）发明中的二氧化碳灭火系统释放时，可以直接发出信号去关闭相应区域的电气设备及风机风闸，也可以将信号送到应急切断系统，通过应急切断系统自动触发相应的电气设备及风机风闸，甚至触发相应的应急切断组别。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式：

为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明设计了一种自升式钻井平台应急切断系统，包括输入卡件、主控制器、备用控制器、输出卡件及显示器，所述输入卡件、主控制器、备用控制器、输出卡件及显示器之间通过冗余controlnet串行通讯互联。输入卡件与若干个按钮电连接，所述按钮分别设置在司钻房、控制器、机舱入口、救生艇区域、直升机甲板、厨房外部、电池间外部、油漆间外部及直升机加油单位的位置。输出卡件分别与直升机状态灯系统、公共报警及公共广播系统、监测报警系统、不间断电源、应急发电机住发电机、油泵、变频器、钻井通风系统、生活区通风系统、机械区通风系统、厨房设备及通风系统、电池间通风系统、油漆间通风系统及直升机加油单元导通。在满足船级社规范及其他法律法规的前提下，同时满足于项目规格书的要求，为提高系统供电的可靠性，应为应急切断系统配备两路外部电源，一路主电源一路应急电源，当主电源失电时自动切换到应急电源，应急电源失电后自动切换到系统自带的不间断电源。

其中的输入卡件通过输入接口与火气探测报警系统及二氧化碳灭火系统分别电连接。火气探测报警系统探测到火警或者高浓度的气体时需要关闭相应区域的通风，这时火气系统可以直接将信号送到相应的风机和风闸，也可以将信号送到应急切断系统，通过应急切断系统来自动切断相应的风机和风闸，甚至触发相应的应急切断组类，这时应急切断系统需要配备相应的输入接口。二氧化碳灭火系统释放时，可以直接发出信号去关闭相应区域的电气设备及风机风闸，也可以将信号送到应急切断系统，通过应急切断系统自动触发相应的电气设备及风机风闸，甚至触发相应的应急切断组别。

与此同时输入卡件、主控制器、备用控制器、输出卡件及显示器之间通过防火电缆电连接。应急切断系统应在失火条件下能正常工作，故穿过高失火区域的电缆应该用耐火电缆。而实际上设计师在详细设计阶段并不能完全确定应急切断系统电缆的准确走向，也就是不能确定应急切断系统的电缆是否会穿过高失火区，再加上耐火电缆电缆与阻燃电缆价格相差无几，因此本发明中已经切断系统电缆全部使用耐火电缆。并且，主控制器与备用控制器之间通过同步光纤通讯。还需要注意的是应急切断按钮盒内部按钮处要并联电阻，并采用带断线监测功能的输入卡件，电阻与输入卡件之间一直处于通电状态，当机械损伤或者其他原因导致电路断开时，仅发出报警；只有应急切断按钮被按下才触发应急切断动作。有效降低电路断路所造成的安全隐患。应急切断按钮盒内部按钮处要并联电阻，并采用带断线监测功能的输入卡件，电阻与输入卡件之间一直处于通电状态，当机械损伤或者其他原因导致电路断开时，仅发出报警；只有应急切断按钮被按下才触发应急切断动作。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (6)

1.一种自升式钻井平台应急切断系统，其特征在于：包括输入卡件、主控制器、备用控制器、输出卡件及显示器，所述输入卡件、主控制器、备用控制器、输出卡件及显示器之间通过冗余controlnet串行通讯互联；

所述输入卡件与若干个按钮电连接，所述按钮分别设置在司钻房、控制器、机舱入口、救生艇区域、直升机甲板、厨房外部、电池间外部、油漆间外部及直升机加油单元的附近；

所述输出卡件分别与直升机状态灯系统、公共报警及公共广播系统、监测报警系统、不间断电源、应急发电机住发电机、油泵、变频器、钻井通风系统、生活区通风系统、机械区通风系统、厨房设备及通风系统、电池间通风系统、油漆间通风系统及直升机加油单元导通。

2.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台应急切断系统，其特征在于：所述输入卡件通过输入接口与火气探测报警系统电连接。

3.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台应急切断系统，其特征在于：所述输入卡件通过输入接口与二氧化碳灭火系统电连接。

4.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台应急切断系统，其特征在于：所述输入卡件、主控制器、备用控制器、输出卡件及显示器之间通过冗余controlnet串行通讯互联。

5.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台应急切断系统，其特征在于：所述主控制器与备用控制器之间通过同步光纤通讯。

6.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台应急切断系统，其特征在于：还包括应急切断按钮盒，所述按钮设置在应急切断按钮盒内部并联电阻与带有断线监测功能的输入卡件电连接。