3. Ứng dụng thực hiện chương trình điều khiển vào hệ thống công nghệ:
3.2. Thiết kế hệ thống SSD&FGS:
Chương trình điều khiển của hệ thống SSD&FGS được viết và download xuống hệ thống SM bởi phần mềm Sefety Builder qua các bước sau :
Cấu hình mạng sử dụng Network Configuration.
Cấu hình phần cứng
Tạo database
Viết chương trình điều khiển.
Compile chương trình
Download chương trình.
Hệ thống SSD&FGS được thiết kế theo yêu cầu sau :
Hệ thống SSD :
Hệ thống SSD có thể được kích hoạt tự động hoặc bằng tay bởi người vận hành công nghệ. Các tình huống nguy hiểm có thể dẫn đến kích hoạt hệ thống SSD (ở các mức khác nhau):
Tình huống từ quá trình công nghệ:
Áp suất quá trình quá cao (High high pressure)
Áp suất quá trình quá thấp (Low low pressure)
Mức bình quá cao
Sự can thiệp của người vận hành khi phát hiện các tình trạng bất bình thường
Tình huống không phải từ quá trình công nghệ:
Phát hiện cháy hoặc rò khí cháy nổ
Mất nguồn khí nén (để đóng / mở các van công nghệ) Các mức SSD :
ESD-A : Rời giàn. Là mức ESD cao nhất. Chỉ được tác động khi có lệnh tất cả mọi người rời giàn.
Nguyên nhân :
Tín hiệu Sutdown PLC
Nút nhấn Abandon tác động : gồm 2 nút nhấn tại cầu tàu và một tại sân bay
Tác động ESD-A trên Work Station
Kích hoạt nút nhấn ESD-A tại Panel báo động trong phòng điều khiển
2ooN Gas Detector tác động Tác động :
Dèn GPA sáng đèn xanh, loa phát âm kéo dài liên tục ( Rời giàn )
Đóng hết tất cả các van nhánh, van trung tâm, van sâu (delay 1 phút) của các giếng khai thác.
Đóng hết các van SDV các cụm công nghệ và mở BDV
Đóng hết các van điều khiển Gaslift, van điều khiển áp suất, van điều khiển mức bình.
Ngắt nguồn điện chính từ Transformer, dừng hết các máy phát ( nếu đang chạy).
Dừng bơm chuyển nhiên liệu, đóng hết các van nhiên liệu.
Dừng hết các máy điều hòa, quạt thông gió, đóng hết Fire Dumper
Dừng hệ thống hóa phẩm
Dừng cụm máy nén khí.
Dừng UPS (delay 15 phút).
Về cơ bản, khi có tín hiệu ESD-A thì dừng tất cả các dịch vụ trên giàn trừ hệ thống đèn hàng hải còn duy trì khoảng 96 giờ nhờ nguồn acquy.
ESD-F : Đây là mức ESD báo có cháy nổ trên giàn. Nguyên nhân :
Kích hoạt nút ESD-F tại Panel báo động trong phòng điều khiển.
Tín hiệu Sutdown từ PLC
2ooN các đầu dò lửa tại khu vực các cụm công nghệ tác động.
Nhấn các nút MAC-401, MAC-402, MAC-403 tác động. Tác động :
Đèn GPA sáng đèn đỏ, loa báo âm báo cháy.
Đóng hết các van nhánh, van trung tậm, van sâu (delay 1 phút ) các giếng.
Dừng hệ thống công nghệ, đóng hết các SDV, mở BDV để cô lập hệ thống công nghệ.
Dừng hệ thống bơm hóa phẩm.
Đóng van AUXY001 của hệ thống khí nuôi.
Dừng bơm chuyển nguyên liệu, bơm dầu thải.
Ngắt nguồn cấp cho cẩu, hệ thống gia nhiệt, nguồn máy hàn.
Chạy bơm cứu hỏa, mở van SFXY002 để cấp nước cứu hỏa đến các khu vực công nghệ.
ESD-G : Đây là mức ESD báo có rò rỉ khí Gas cháy nổ trên giàn. Nguyên nhân :
Nút nhấn trên Work Station
Tín hiệu Sutdown từ PLC
2ooN đầu dò Gas tại khu vực công nghệ tác động. Tác động :
Đèn GPA sáng đèn vàng, loa báo âm rò gas
Đóng van nhánh và van trung tâm các giếng.
Đóng hết SDV các cụm công nghệ, cô lập các cụm công nghệ ( không mở BDV ). Đóng hết các van điều khiển Gaslift, van điều khiển áp suất và mức bình V- 400.
Dừng hệ thống bơm hóa phẩm.
Dừng bơm dầu thải.
PSD : Đây là mức ESD chủ động của người vận hành công nghệ khi quan sát thấy có sự bất thường của các biến quá trình công nghệ.
Nguyên nhân :
Tác động trên WorkStation
Tác động nút nhấn trên Panel báo động trong phòng điều khiển
Tác động nút nhấn PSD tại khu vực sàn chính MainDeck
Tác động nút nhấn PSD tại khu vực đầu giếng. Tác động :
Loa báo động
Đóng hết các van nhánh, van trung tâm của các giếng
Đóng hết van SDV các line dầu ra tại Inlet Manifold, không mở BDV.
Đóng van SDV đầu vào bình đo V-400, đóng PCV, LCV, không mở BDV.
Đóng SDV Skid 5, không mở BDV.
Đóng hết các van điều khiển lưu lượng Gaslift từng giếng.
Dừng hệ thống bơm hóa phẩm.
ESD-GL : Đây là mức ESD của hệ thống cấp khí Gaslift. Nguyên nhân :
Tác động trên Work Station
Tín hiệu áp suất thấp của PTS901 trên nhánh Riser 01. Tác động :
Loa báo động
Đóng SDV901, mở BDV đường cấp tại Riser 01.
Đóng hết các van điều khiển lưu lượng gaslift vào giếng.
PSD-GL : Mức ESD hệ thống phân phối Gaslift. Nguyên nhân :
Tác động trên Work Station
Tác động nút nhấn PSD-402 tại Skid 2.
PTS801 báo LoLo. Tác động :
Loa báo động
Đóng SDV800.
Đóng hết van điều khiển Gaslift cấp cho các giếng.
PSD-GL từng giếng : Nguyên nhân :
Transmitter áp suất PTS tại mỗi line cấp Gaslift báo LoLo Tác động :
Đóng van điều khiển lưu lượng Gaslift giếng tương ứng.
Báo động trên WorkStation
PSD - V400 : Đây là mức ESD cho cụm bình đo V400. Nguyên nhân :
Tín hiệu báo áp suất thấp và cao của Transmitter áp suất bình V-400
Tín hiệu báo mức thấp và cao của Transmitter mức bình V-400. Tác động :
Loa báo động.
Đóng hết van an toán nhánh và trung tâm các giếng
Đóng hết các SDV các giếng tại Inlet Manifold.
Đóng SDV đường dầu vào bình v-400, đóng van điều khiển áp suất bình và van điều khiển mức bình.
Đóng SDV cụm gaslift tổng, đóng hết các van điều khiển lưu lượng từng giếng.
Dừng hệ thống bơm hóa phẩm.
PSD hệ thống khí nguồn nuôi: Nguyên nhân :
2oo3 PSLL tại bình chứa khí tác động. Tác động :
Loa báo động.
Đóng hết các van nhánh, van trung tâm, van sâu (delay 1 phút) các giếng.
Đóng hết SDV tại Riser.
Đóng SDV bình V400, đóng các van điều khiển áp suất và mức bình, mở BDV.
Đóng SDV Skid 5, mở BDV.
Đóng hết van điều khiển Gaslift tại Skid 2.
Dừng toàn bộ bơm hóa phẩm.
Dừng bơm chuyển nhiên liệu.
Dừng cấp điện cho máy hàn, cẩu, bộ gia nhiệt.
Hệ thống báo cháy, báo khí và các module dập cháy FGS :
Hình 4.47 : Tông quát hệ thống F&G
Hệ thống báo cháy, báo khí được chia thành 4 tầng giám sát gồm : Hệ thống báo cháy, báo khí bố trí khu vực tầng Sub-Main Deck :
Gồm 2 đầu dò khí cháy nổ Gas Detector đặt tại vị trí bình xả kín V300 và bình xả hở V301 nhằm theo dõi sự rò rỉ từ 2 bình này. Hai detector hoạt động theo logic votting 2oo2 :
Nếu có 2 detector online thì voting logic sẽ là 2oo2. Cả 2 detector tác động (> 50%) thì sẽ kích hoạt ESD-G.
Nếu tất cả các detector ở trạng thái lỗi hoặc bypass thì sẽ kích hoạt ESD-G.
Nếu chỉ một detector tác động và detectorcon2 lại ở trạng thái bình thường thì chỉ báo động qua loa và đèn.
Gồm 2 đầu dò lửa Gas Detector đặt tại 2 góc đối diện của tầng, vị trí hướng tầm quan sát vào khu vực trọng tâm của các bình xả và tank hóa phẩm dự phòng. Hai Flame detector cũng hoạt động theo logic votting 2oo2. Khi có cháy nổ sẽ kích hoạt ESD-F
Hệ thống báo cháy, báo khí bố trí khu vực tầng Main Deck :
Hệ thống đầu dò lửa Flame Detector gồm 4 đầu dò FGFD409, FGFD410, FGFD411, FGFD412 đặt ở 4 góc của tấng Main Deck để giám sát toàn bộ cụm công nghệ. Bốn đầu dò hoạt động theo Votting logic 2oo4. Khi được kích hoạt sẽ kích hoạt ESD-F.
Ngoài ra còn một đầu dò lửa hoạt động dộc lập FGFD417 đặt ngay tại vị trí trung tâm của tầng. Đầu dò này khi tác động chỉ gây ra cảnh báo loa và đèn.
Một nút nhấn bằng tay FGMAC403 nằm ngay tại vị trí cầu tang lên xuống bên mạn trái của giàn. Khi nút nhấn này tác động thì sẽ kích hoạt ESD-F.
Tầng có 10 đầu dò khí cháy nổ Gas Detector được bố trí thành 5 cặp Votting 2oo2 với nhau để theo dõi 5 khu vực công nghệ của tầng.
FGGD413, FGGD414 dò khí cháy nổ khu vực bơm hóa phẩm.
FGGD415, FGGD416 dò khí cháy nổ khu vực Inlet Manifold.
FGGD417, FGGD418 dò khí cháy nổ khu vực bình V400 và Riser.
FGGD419, FGGD429 dò khí cháy nổ khu vực Skid 5 Hệ thống báo cháy bố trí khu vực tầng Platform Deck :
Hệ thống đầu dò lửa của tầng gồm 6 Flame Detector kết hợp hoạt động theo Votting logic 2oo6.
Một Flame Detector nằm độc lập để giám sát tông quát hết cụm V-400, Inlet manifold, Riser. Khi bị tác động thì chỉ gây ra cảnh báo bằng loa còi.
8 đầu dò khí cháy nổ Gas Detector hoạt động theo từng cặp votting logic 2oo2 theo dõi sự rò rỉ khí tại các cụm công nghệ.
Một nút MAC tại vị trí cầu thang mạn trái và một nút MAC tại khu vực tủ dập giếng.
Hệ thống báo cháy bố trí khu vực tầng Upper Deck
Bao quanh khu vực Shelter là các đầu dò khí cháy nổ. Có 6 đầu dò khí cháy nổ Gas Detector bao quanh khu vực Selter chia làm 3 cặp hoạt động theo Votting logic 2oo2 với nhau. Khi bị kích hoạt thì sẽ gây ra ESD-A toàn giàn.
Tại phòng máy phát MDG :
Phòng máy phát chính MDG được bố trí :
2 đầu dò lửa Flame Detector FGFD301, FGFD302 hoạt động theo logic Votting 2oo2.
2 đầu dò khói Smoke Detector FGST301, FGST302 hoạt động theo logic Votting 2oo2.
1 nút nhấn bằng tay FGMAC301
Khi tác động bởi 1 trong 3 nguyên nhân trên thì sẽ kích hoạt báo cháy trong phòng máy phát chính :
Báo động loa còi báo cháy
Dừng khẩn cấp Fast Stop máy phát chính
Đóng hết các van cấp nhiên liệu
Dừng máy nén khí số 1
Đóng hết các Fire Dumper
Kích hoạt đèn và còi báo xả FM200 và sau 20s sẽ kích hoạt Solenoid để xả FM200.
Tại phòng máy phát EDG :
Phòng máy phát chính EDG được bố trí :
2 đầu dò lửa Flame Detector FGFD303, FGFD304 hoạt động theo logic Votting 2oo2.
2 đầu dò khói Smoke Detector FGST303, FGST304 hoạt động theo logic Votting 2oo2.
1 nút nhấn bằng tay FGMAC302
Khi tác động bởi 1 trong 3 nguyên nhân trên thì sẽ kích hoạt báo cháy trong phòng máy phát dự phòng :
Báo động loa còi báo cháy
Dừng khẩn cấp Fast Stop máy phát dự phòng ( nếu đang chạy )
Đóng hết các van cấp nhiên liệu
Dừng máy nén khí số 2
Đóng hết các Fire Dumper
Kích hoạt đèn và còi báo xả FM200 và sau 20s sẽ kích hoạt Solenoid để xả FM200.
Tại phòng điều khiển : Bố trí hệ thống báo cháy :
2 Smoke Detector FGST101 và FGST102
1 nút nhấn bằng tay MAC101
Khi một trong 2 nguyên nhân trên tác động thì sẽ kích hoạt báo cháy tại phòng Control Room:
Báo động loa còi báo cháy
Đóng fire Dumper phòng Control Room
Dừng máy lạnh phòng Cotrol Room
Kích hoạt loa còi hệ thống phun FM200 trong phòng và sau 20s sẽ kích hoạt Solenoid xả FM200.
Tại phòng UPS : Bố trí hệ thống báo cháy :
2 Smoke Detector FGST107 và FGST108
Khi tác động thì sẽ kích hoạt báo cháy tại phòng UPS :
Báo động loa còi báo cháy
Đóng fire Dumper phòng UPS
Kích hoạt loa còi hệ thống phun FM200 trong phòng và sau 20s sẽ kích hoạt Solenoid xả FM200.
Tại phòng Transformer : Bố trí hệ thống báo cháy :
2 Smoke Detector FGST203 và FGST204
Khi tác động thì sẽ kích hoạt báo cháy tại phòng Transformer :
Báo động loa còi báo cháy
Đóng fire Dumper phòng Transformer
Dừng máy lạnh phòng Transformer
Kích hoạt loa còi hệ thống phun FM200 trong phòng và sau 20s sẽ kích hoạt Solenoid xả FM200.
Tại phòng MCC : Bố trí hệ thống báo cháy :
2 Smoke Detector FGST103 và FGST104
1 nút nhấn bằng tay MAC102
Khi một trong 2 nguyên nhân trên tác động thì sẽ kích hoạt báo cháy tại phòng Control Room:
Báo động loa còi báo cháy
Đóng fire Dumper phòng MCC
Dừng máy lạnh phòng MCC
Dừng máy phát chính
Đóng van cấp nhiên liệu
Dừng máy nén khí số 1
Kích hoạt loa còi hệ thống phun FM200 trong phòng và sau 20s sẽ kích hoạt Solenoid xả FM200.
Tại phòng EMCC : Bố trí hệ thống báo cháy :
1 nút nhấn bằng tay MAC103
Khi một trong 2 nguyên nhân trên tác động thì sẽ kích hoạt báo cháy tại phòng Control Room:
Báo động loa còi báo cháy
Đóng fire Dumper phòng EMCC
Dừng máy lạnh phòng EMCC
Dừng máy phát dự phòng
Đóng van cấp nhiên liệu
Dừng máy nén khí số 2
Kích hoạt loa còi hệ thống phun FM200 trong phòng và sau 20s sẽ kích hoạt Solenoid xả FM200.
Tại phòng ngủ :
Bố trí hệ thống báo cháy :
2 Smoke Detector FGST201 và FGST202
Khi tác động thì sẽ kích hoạt báo cháy tại phòng Transformer :
Báo động loa còi báo cháy
Đóng fire Dumper phòng ngủ
Dừng máy lạnh phòng ngủ
Kích hoạt hệ thống dập cháy bằng nước ngọt Sprinkler System.
Phong bếp :
Bố trí hệ thống báo cháy :
2 Heart Detector FGST201 và FGST202
1 nút nhấn bằng tay MAC201
Khi tác động thì sẽ kích hoạt báo cháy tại phòng Transformer :
Báo động loa còi báo cháy
Đóng fire Dumper phòng ngủ
Dừng máy lạnh phòng ngủ
Các hệ thống dập cháy trên giàn :
Hệ thống FM200 :
Là hệ thống dập cháy bằng khí FM200 dùng dập cháy cho các phòng có chứa thiết bị điện : phòng máy phát chính, phòng máy phát dự phòng, phòng điều khiển, phòng MCC, EMCC, phòng Transformer.
Hệ thống gồm 1 tủ chứa 6 bình khí FM200, mỗi bình kết nối ống dẫn khí xuống 6 phòng tương ứng. Trên mỗi bình có :
1 Solenoid kích hoạt xả khí
1 Switch áp suất thấp cảnh báo khi áp suất trong bình xuông thấp.
1 Switch áp suất cao trên ngõ ra của bình cảnh báo đang xả khí.
Khi có tín hiệu báo cháy tại một trong các phòng trên thì hệ thống SM sẽ đưa ra cảnh báo loa còi báo chuẩn bị xả FM200. Sau khi cảnh báo trong khoảng thời gian là 20s thì hệ thống SM sẽ kích hoạt Solenoid để xả khí cho phòng tương ứng.
Hệ thống bơm cứu hỏa Water Fire main:
Bơm cứu hỏa được kích hoạt khi có ESD-F xảy ra hoặc có tín hiệu báo áp suất cao trên hệ thống dập cháy Sprinkler của phòng bếp và phòng ngủ. Hệ thống có 2 bơm và 2 van ngõ ra như hình.
Hệ thống bơm cứu hỏa hoạt động ở hai chế độ là Manual và Auto:
Ở chế độ Manual, ta chuyển bơm cần chạy về chế độ Manual. Ta có thể lưa chọn khởi động bơm PW01 hay FW02.
Ở chế độ auto mode, ta luôn chọn một bơm là Duty, một van Duty và 1 bơm Standby, một van Standby.
Hệ thống bơm cứu hỏa hoạt động theo sơ đồ sau: Y N N Y Delay 10s ESD-F kích hoạt hoặc Sprinker kích