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1、第四篇 海上油气田开发工程仪电讯设计第八章导航及障碍灯系统的设计第一节概述第二节导航及障碍灯系统设施的配置和选型第三节导航及障碍灯系统的设计第四节不同设计阶段对导航及障碍灯系统设计的要求第八章导航及障碍灯系统的设计第一节概述海上油气田平台是建造在大海之中的钢结构物体。海上平台设置导航系统的目的是：为 了保证平台的安全，免遭来往航行及作业船舶的碰撞而设计的可视和音响信号系统。障碍灯 的作用是：防止直升飞机降落时碰撞海上平台建筑物和设施而设计的可视信号系统。第二节导航及障碍灯系统设施的配置和选型一.系统设计的内容和范围1. 导航系统导航系统设计的主要工作是：根据“海上固定(移动)平台入级与建造规范
2、”和“海上 固定平台安全规则”的要求，对海上平台的导航系统进行系统设计，导航灯和雾笛安装位置 的设计和设备选型设计。海上油气田开发工程设施上的导航系统主要由以下设备组成：1) 导航系统控制盘一一它的作用是：对导航灯(也可称为助航灯)，障碍灯和雾笛的 工作进行监测。并可按莫尔斯信号使各航行灯同步，为导航灯，障碍灯和雾笛提供电源。2) 导航灯一一它的作用是：在晚间或在有雾的情况下(必须在灯罩外遮上黄布)对来 往船只发光的设备。3) 雾笛一一它的作用是：在有雾的环境下对来往船只发出声响的设备。4) 蓄电池一一它的作用是：当交流电源中断时，为保证导航灯和雾笛在规范规定的时 间内正常工作提供电源的设备。
3、5) 接线箱一一接线箱一般与控制盘安装在一起。它的作用是：将系统内的导航系统控 制盘，导航灯和雾笛等设备连接成一个完整的系统，接线箱内安装的开关对导航灯和雾笛进 行“开”和“关”的控制。6) 太阳开关一一它的作用是：控制航行灯在白天关断，夜晚接通。导航系统的设计工作和成果主要有：导航系统单线图，导航系统数据表和导航系统布置 图。图4-8-2-1是典型的导航系统单线图。图4-8-2-1导航系统单线图2,障碍灯系统障碍灯是安装在海上平台建筑物，火炬塔和起重设备的顶部，防止直升飞机在下降的过 程中碰撞平台上的上述物体。障碍灯系统设计的主要工作是：根据“海上固定（移动）平台入级与建造规范”和“海 上固
4、定平台安全规则”的要求，对海上平台建筑物和设施的最高点进行系统设计，障碍灯安 装位置的设计和设备选型设计。二.系统设计和选型的技术要求1. 系统设计的总体要求（1）安装在平台上的导航灯光信号和雾笛音响信号的技术性能规定为： 导航灯的灯光的莫尔斯信号“U”如下：短明（点）0.5秒暗0.5秒短明（点）0.5秒 长明（划）0.5秒停8.5秒或11.5秒灯光周期12秒或15秒 雾笛的音响的莫尔斯信号“U”如下：短鸣1秒停1秒短鸣1秒停1秒长鸣3秒长停23秒周期30秒2）供电电源的要求从图4-8-2-1可以看出，导航系统的交流电源由应急照明配电盘提供。在正常情况下， 主电网通过各种变压器和联络开关向导航
5、系统的导航灯，障碍灯和雾笛提供电源。主电源发 生故障时，通过联络开关的作用，电源能自动地投切到应急电源。如果平台的交流电源（包 括：应急电源）中断以后，导航系统的导航灯，雾笛和障碍灯等标识平台的信号灯，由导航 系统配置的蓄电池提供电源，蓄电池供电的持续时间不能少于96小时（4天）。2. 导航系统控制盘导航系统控制盘一般安装在长期有人值班的场所，如：中控室。它的电源由应急照明配 电盘提供，输入电压为220V。3. 导航灯FRONT VIEWBOTTOM VIEW图4-8-2-2导航灯的外形图图4-8-2-2是导航灯的外形图。1）技术要求（1）平台上应安装一盏或多盏在夜间显白色，同步发光的导航灯（
6、助航识别灯）。灯的 结构和安装位置应保证航行和海上作业的船舶从任何方向驶进平台时，至少能看见一个灯 光。（2）导航灯的最小视光强度为1400cd，射出光束的垂直分布应保证自平台近旁至灯光 的最大射程都能看见。（3）导航灯的闪光特性为莫尔斯信号“U”（一一），最大周期15秒，其莫尔斯信号 “U”应符合上面介绍的“系统设计的总体要求”中的要求。（4）导航灯的防护等级必须满足国际电工委员会IEC60529出版物和安装场所的要求。（5）根据海上平台的特殊性，平台上安装的导航灯（即使是安装在安全区域内）都应该 是防爆设备，其防爆等级应满足安装在Class I. Division II危险区域的要求。2）
7、工作特征（1）导航灯的灯罩内装有6个灯泡，工作时只有1个灯泡亮，其它5个是备用灯泡，当 位于工作位置上的灯泡损坏后，导航灯的灯罩内的灯泡更换器能自动将1个备用的灯泡转到 工作位置。6个灯泡都损坏后，就必须及时更换6个新灯泡。（2）导航灯是以闪光方式工作的。（3）导航灯是自动工作的：航行灯内有光电控制器（太阳开关。这个装置能保证在工作 电源接通的情况下，白天不工作，光线暗和黑天以后自动燃亮。3）安装要求（1）导航灯应安装在平台的四周。（2）导航灯的安装高度民主应在平均大潮高潮的面以上，不低于6米，不高于30米。4）控制系统的要求（1）导航灯内应有闪光灯泡的自动更换装置。（2）当导航灯内的闪光灯泡
8、损坏或发生其它故障时，应有显示故障标示信号。4. 雾笛图4-8-2-3是主雾笛和备用雾笛的外形图图4-8-2-3主雾笛和备用雾笛的外形图1）技术要求（1）平台上应设置主雾笛和备用雾笛，其结构及所在位置应从任何方向驶近平台的船舶 都可以听见。（2）当主雾笛完全失效或部分失效致使任何方向的一般听程小于0.5海里时，备用雾笛 应能立即投入工作。（3）主雾笛应采用自动雾笛（或遥控起动），而备用雾笛则可采用自动雾笛或手动雾 笛。（4）主雾笛在任何方向的一般听程，至少应有2海里。备用雾笛在任何方向的一般听 程，至少应有0.5海里。（5）主雾笛及备用雾笛的音响节奏特征为莫尔斯信号“ U”（一一），最大周期为
9、30 秒，其莫尔斯信号“U”应符合上面介绍的“系统设计的总体要求”中的要求。（6）主雾笛和备用雾笛可以是安装在两个不同位置的独立设施，也可以是安装在一个公 共底座上的两个设备。无论选用哪种形式的设施，其技术要求和功能必须满足有关规范和标 准的要求。（7）主雾笛和备用雾笛的防护等级必须满足国际电工委员会IEC60529出版物和安装场 所的要求。（8）根据海上平台的特殊性，平台上安装的主雾笛和备用雾笛（即使是安装在安全区域 内）都应该是防爆设备，其防爆等级应满足安装在Class I. Division II危险区域的要求。2）安装要求主雾笛及备用雾笛的安装高度应在平均大潮高潮面以上，不低于6米，不
10、高于30米 处。3）控制系统所有雾笛的控制设备，均应满足手动停止鸣放雾号和手控鸣号以及故障报警的要求。5. 障碍物灯图4-8-2-4是障碍灯的的外形图FRONTVIEWTOP VIEW图4-8-2-4障碍灯的外形图1）技术要求（1）平台水平和垂直端点应装设红色障碍灯，其设置应符合航空条件的要求。（2）障碍灯的结构应采用防水型灯具，其灯头应具有防止灯泡自行松动的结构。2）安装要求根据规范和有关标准的要求，障碍灯应安装在平台的最高点。通常情况下，平台上的障 碍灯是这样设置的：（1）起重机上安装两个障碍灯，一个安装在起重机吊臂的顶端，另一个安装在起重机底 座的顶部。（2）火炬塔的顶部安装一盏障碍灯。
11、如果火炬塔长年燃烧的话，这盏灯可以不设置。（3）生活楼的顶部安装一盏障碍灯。如果生活楼的顶部低于起重机的底座的话，这盏灯 可以不设置。3）电源要求在通常情况下，障碍灯的电源和导航系统内的其它设施一样由应急照明配电盘提供，交 流电源中断以后，由导航系统的蓄电池提供。在某些工程中，考虑到导航系统的蓄电池组距 离起重机的障碍灯比较远，起重机上的障碍灯可以使用起重机的电源和自带蓄电池组供电， 其技术要求和持续供电的时间必须满足规范的要求。第三节导航及障碍灯系统的设计一.设计步骤导航及障碍灯系统设计的步骤是：1. 根据规范的要求和海上平台的总体布置图，确定导航灯和障碍灯的数量和安装位 置；确定雾笛，导航
12、系统控制盘，蓄电池和其它辅助设施的安装位置。2. 绘制导航系统布置图。3. 绘制导航系统单线图。4. 编制导航系统的数据表。二.设计要点1. 导航及障碍灯系统布置图的绘制在进行导航系统布置图的绘制时，根据平台的规模和上面章节中提到的规范要求，确定 导航灯和障碍灯的位置和数量，并在平台的平面图上绘制出导航灯和障碍灯的相对位置。在 进行图纸的绘制时应注意导航灯和障碍灯的符号应尽可能的醒目。2. 导航及障碍灯系统的绘制导航及障碍灯系统的绘制方法与前面章节中介绍的单线图的方法上是基本一直的。所有 的电气元件都应该有单独的编号。障碍灯除了设备编号之外，还应注明安装的位置。第四节不同设计阶段对导航及障碍灯系统设计的要求导航及障碍灯系统设计是基本设计开始做的工作。基本设计需要做的工作是：绘制导航 及障碍灯系统布置图，导航及障碍灯系统单线图和编制导航及障碍灯系统数据表。详细设计 阶段导航及障碍灯系统的设备已定货。这个阶段需要做的工作就是：在基本设计和设备厂家 提供数据的基础上，进一步完善导航及障碍灯系统布置图和导航及障碍灯系统单线图的工 作。
