NO314022B1 - Anordning ved et brannvannsystem - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning ved et brannvannsystem, særlig for en offshoreplattform, ifølge kravinnledningen.

Brannslukking kan derved starte raskt, uavhengig av om brannvannspumpene krever lang oppstartstid. Et brannvannsystem for en offshore installasjon vil normalt omfatte et stort rørsystem med store variasjoner i statisk og dynamisk trykk. Dette inkluderer ofte en eller flere ringledninger med avgreninger til de ulike brannseksjoner. I en normalsituasjon holdes rørsystemet vannfylt av fødepumper med moderat kapasitet. Når det varsles brann i et område aktiviseres delugeventiler som åpner for tilførsel av vann fra rørsystemet til brannsprinkler/dyser og til andre slukkeanordninger på det aktuelle brannstedet. Samtidig startes kraftige brannpumper som skal sørge for nødvendig tilførsel av vann. Disse brannpumpene, med effekt på 0,5 - 2 megawatt, har en oppstartstid på 10 - 30 sekunder. Delugeventilene åpner raskere. I tiden før brannpumpene har kommet igang vil det ofte bli tappet mer vann fra rørsystemet enn det som tilføres. Det kan derfor oppstå søyleseparasjon i deler av rørsystemet, med den konsekvens at det oppstår kraftige trykkpulser når brannvannspumpene presser nytt vann inn i områdene der søyleseparasjon har oppstått. Resultatet kan være at rørsystemet blir overbelastet slik at brannvannsystemet settes helt eller delvis ut av funksjon.

Dette er en reell problemstilling ved design og drift av brannvannsystemer. Man ønsker at brannseksj onene raskest mulig skal tilføres vann for å hindre at brannen utvikler seg. Dette innebærer i prinsippet at de aktuelle delugeventiler bør være åpne idet brannvannspumpene har kommet igang. Det er nedlagt store resurser på å finne fram til tekniske løsninger som gjør at de ulike brannvannsystemer kan være operative raskest mulig uten at det oppstår trykkstøtproblemer m.v.. Generelt sett kan det ikke sies at de eksisterende løsninger fungerer fullt ut tilfredsstillende.

En løsning som er brukt i endel situasjoner er å montere inn en såkalt semafortank. Dette er en stor, delvis luftfylt trykktank som normalt høyt oppe på platformen.. Det er en passiv enhet som er koplet opp mot røropplegget og holder rørsystemet vannfylt i den hensikt å eliminere trykkstøtproblemer. En vesentlig ulempe med en slik tank er at det innvendige trykket i varierer med vanninnholdet, og at man derfor ikke har den ønskede kontroll med vannstrømmen ut av tanken.

Alternativ løsning er bruk av gassventiler som trykkstøtkompensator, som sørger for å etterfylle med trykkluft slik at man får en luftpute som demper ned tilløp til rrykkstøt. Felles for disse løsningene er at de blir relativt kostbare - enten fordi enhetsprisen er høy eller fordi det trengs flere enheter for å løse trykkstøtproblematikken.

Oppfinnelsens formål tilfredstilles med anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse slik den er definert med de i kravene anførte trekk.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en anordning ved brannvannsystemer av den innledningsvis angitte type som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at delugeventilene er montert på utløpene fra en fordelingsmanifold som er montert i en fortrinnsvis oppvarmet og brannisolert container som kan befinne seg i god avstand fra brannseksjonene som systemet skal betjene. Fra containeren forsynes de respektive brannseksjonene med vann via lange rørstrekk som kun er vannfylte så lenge brannvannsystemet er aktivert. Oppfinnelsen er kjennetegnet ved at disse rørstrekkene i en brannsituasjon raskt fylles med vann, idet fordelingsmanifolden oppstrøms står i åpen forbindelse med en vannfylt buffertank som i samvirke med en forsyningsenhet for gass er innrettet til forhindre at vanntrykket oppstrøms manifolden synker under en definert nivå. Ved aktivering av delugeventiler vil følgelig vann raskt bli presset inn i angjeldende rørstrekk av et drivende trykk tilsvarende det definerte nivå. Dette mva er valgt slik at rørstrekkene fylles raskt, men ikke så raskt at det er fare for at det skal oppstå skadelige trykkstøt. Ifølge oppfinnelsen er den vannfylte tanken og forsyningsenheten for gass montert inn i en container sammen med fordelingsmanifolden og delugeventiler som styrer vannforsyningen fram til de respektive brannseksjoner. I en foretrukket utførelse er også selve brannvannspumpene samt de ulike elementer som inngår i styringen av vannforsyningen fram til brannstedet bygget inn i denne containeren som fortrinnsvis er brannisolert og separat ventilert. Containeren bør fortrinnsvis plassert på plattformdekket.

Røropplegget omfatter separate, normalt ikke vannfylte rørstrekk som utgår fra en fordelingsmanifold i en container eller tilsvarende. En vannfylt buffertank i samvirke med en forsyningsanordning for gass er innrettet til å sørge for at trykket i forsyningslinjene oppstrøms fordelingsmanifolden ikke faller under en definert verdi og at forsyningslinjene til enhver tid er vannfylte, hvorved man oppnår at de respektive rørstrekkene raskt fylles med vann etter at angjeldende delugeventil er aktivert.

Ved å samle elementene på denne måten oppnår man en rekke økonomiske og driftstekniske fordeler sammenliknet med tradisjonelle løsninger der de forskjellige elementene på ulikt vis er fordelt rundt på platformen. Røropplegget kan ved dette forenkles betydelig. Idag er det vanlig å basere seg på bruk av en eller flere ringledninger med uttak til de ulike brannseksjoner. Ringledningen kan nå erstattes av en kort distribusjonsmanifold uten isolasjonsventiler. Grunnen til at det ikke trengs isolasjonsventiler er at containeren som inneholder distribusjonsmanifolden kan plasseres på et sikkert sted på plattformen. Isolasjonsventilene i en ringledning er til i for å gardere mot det tilfellet at rør kan bli ødelagt og deler av ringledningen må isoleres £eks. i forbindelse med branner og eksplosjoner. En annen kostnadsbesparende effekt er at man slipper å sørge for oppvarmede skap til delugeventilene og frostsikring av diverse stengeventiler fordi disse er plassert inne containeren som bør være oppvarmet av hensyn til at pumpene skal ha størst mulig sannsynlighet for å starte. Buffertanken ifølge oppfinnelsen består i foretrukket utførelse av et eller flere lange, vannfylte rør med tette endeflater. Disse er montert under taket eller langs veggene i containeren. Rør med relativt stort tverrsnitt forbinder buffertankens nedre del med distribusjonsmanifolden, idet buffertanken samvirker med den tidligere nevnte forsyningsenhet for gass. Denne forsyningsenheten omfatter i prinsippet en gass trykkreguleringsventil som kan tilføre tilstrekkelig mengde gass til å opprettholde et forhåndsbestemt minstetrykk i buffertanken. Buffertanken kan derved sørge for nødvendig tilførsel av vann til det aktuelle brannstedet fram til brannvannspumpene har kommet skikkelig i gang.

Den foretrukne utførelse ifølge oppfinnelsen utgjør en kommersiell enhet der produktene som krever ekspertise er plassert innenfor et geografisk område. Det øvrige arbeidet med å legge rør, velge dyser og dyseplassering, plassering av hydranter og vannkanoner og kjøpe inne dette utstyret blir i denne sammenhengen "lavteknolog-'. Disse tingene er også i større grad avhengig av arrangementet på plattformen og det vil kreve mer personresurser å få dette på plass. Montasje av utstyret på platformen er meget enkelt ved at den i prinsippet representerer ett kranløft per container inn på plattformen. Av andre fordeler kan nevnes at inspeksjon og vedlikehold blir vesentlig enklere fordi de ulike elementene er samlet innenfor et avgrenset område. Hele distribusjonsmanifolden er fysisk adskilt fra branner og eksplosjoner ved at denne er plassert i en brannisolert container. Generelt sett vil brannpumpene i utgangspunktet være plassert der hvor det er minst sannsynlighet for at de skal bli påvirket av slike hendelser. Den integrerte løsningen bedrer mulighetene for å standardisere design og produksjon av brannvannsystemer.

På tegningen viser den eneste figuren skjematisk en container med anordningen ifølge oppfinnelsen montert.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet med henvisning til figur 1. Den stiplete linjen indikerer her containeren som de respektive elementene er montert inn i. Brannpumpene er ikke inntegnet, men forbindelsen 3 til fordelingsmanifolden 6 er vist. Buffertanken 1, som fortrinnsvis er montert under taket i containeren er her vist som et enkelt rør som strekker seg i containerens lengde. I en normalsituasjon er buffertanken tilnærmet 100 % vannfylt. Idet det varsles brann åpner en delugeventil 7 som derved åpner forbindelsen mellom fordelingsmanifolden og uttaket 2, som her er ført gjennom taket i containeren og viderefører vannforsyningen fram til det aktuelle brannstedet.

I et tradisjonelt brannvannsystem er delugeventilene plassert relativt nær den brannseksjonen. de skal kunne forsyne med vann. Rørforbindelsen mellom delugeventilene og i det aktuelle brannstedet er derfor normalt relativt kort, og blir ikke vannfylt før delugeventilene åpner. Ved herværende oppfinnelse vil rørstrekket mellom delugeventiler og brannsted kunne bli vesentlig lengre. Her har anordningen 1,8 en viktig funksjon idet den kan dimensjoneres slik at den er istand til å fylle dette rørstrekket med vann i tidsrommet fra de aktuelle delugeventiler har åpnet og fram til brannpumpene har kommet i gang. Dette innebærer at størrelsen på buffertanken 1 og det forhåndsbestemte leveringstrykket til forsyningsanordningen for gass 8 må avpasses det aktuelle brannvannsystemet. Viktige faktorer her vil være egenskapene til delugeventilene som benyttes. Tradisjonelle delugeventiler vil stille seg inn på maksimal åpning inntil trykket i rørsystemet fram til brannstedet har steget til operasjonstrykket.

Når denne type delugeventiler anvendes vil man normalt velge å holde det

forhåndsbestemte leveringstrykket til forsyningsanordningen 8 relativt lavt. Om kort tid vil det på markedet finnes delugeventiler som ikke åpner før deres oppstrøms trykk har steget opp til at gitt nivå. Når disse skal anvendes i forbindelse med oppfinnelsen kan det være nødvendig å stille leveringstrykket til ventilanordningen 8 høyere for at rørsystemet skal være vannfylt fram til brannstedet inne pumpene har kommet i gang. Buffertanken er forsynt med en ikke vist avluftingsventil som slipper ut gassen i buffertanken inntil denne igjen er tilnærmet fullstendig fylt med vann. Dette vannet tilføres ved en ikke vist permanent åpen kanal mellom fordelingsmanifolden og buffertanken. I figur 1 er også vist plassering av stengeventiler 4, 5 som er nødvendig til å isolere de ulike typer ventiler når det skal gjennomføres overhaling eller utskiftning.

Claims (6)

1. Anordning ved et brannvannsystem, særlig for en offshoreplattform, hvor systemet omfatter en eller flere brannvannspumper som via et rørsystem er forbundet med et antall delugeventiler (7) som er koplet til tilhørende rørstrekninger som fører til respektive brannseksjoner, karakterisert ved at den omfatter en fordelingsmanifold (6) med en oppstrømsside som står i åpen forbindelse med brannvannspumpene og med en buffertank (1) for vann, og med en nedstrømsside som er forbundet med delugeventilene (7) som er koplet til de nevnte rørstrekninger, og at det også er anordnet en gassforsyningsanordning (8) som er koplet til buffertanken (1) og har et trykk som er tilstrekkelig til å sørge for at vanntrykket på fordelingsmanifoldens oppstrømsside ikke synker under et forutbestemt nivå, idet fordelingsmanifolden (6), delugeventilene (7), buffertanken (1) og gassforsyningsanordningen (8) er montert som en integrert, moduldannende enhet.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den moduldannende enhet omfatter en container i hvilket fordelingsmanifolden (6) og delugeventilene (7) er montert, idet delugeventilene (7) er koplet til respektive uttak (2) fra containeren til de nevnte rørstrekninger.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at også brannvannspumpene er montert i containeren.

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at buffertanken (1) omfatter et antall rørformede beholdere.

5. Anordning ifølge krav 2-4, karakterisert ved at containeren er oppvarmet.

6. Anordning ifølge krav 2-5, karakterisert ved at containeren er brannisolert.