【導讀】本設計在分析論證油庫地理位置的基礎上，根據(jù)規(guī)范要求確定了油庫選址的正確性。完成了汽油儲罐的選型和相應的平面布置，對罐區(qū)防火堤和消防道路進行設計。上，重點完成了油罐區(qū)泡沫滅火系統(tǒng)設計和油罐區(qū)噴淋冷卻系統(tǒng)設計。針對噴淋冷卻系統(tǒng)確定了消防用水量、消防水池的大小、噴頭數(shù)量、冷卻管。網(wǎng)的布置和管徑大小、冷卻用消防泵的規(guī)格等。

　　

【正文】 如圖 41。 辦公樓污水處理場油泵房宿舍食堂變配電站綠化國 道市政給水管1消防水池2消防水池3消防水池4消防水池消防泵房圖 41 油庫平面布置 南京工業(yè)大學本科生畢業(yè) 設計 （論文） 17 第 5 章 油 罐區(qū)泡沫滅火系統(tǒng)設計 泡沫滅火系統(tǒng)形式選擇 泡沫滅火系統(tǒng)形式 根據(jù)《石油庫設計規(guī)范》 GB500742020 第 條 規(guī)定 ， 內(nèi)浮頂油罐應設低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)或中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。由于汽油儲罐 發(fā)生的火災為 B 類火災，《高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》 GB5019693 第 條規(guī)定 ， 汽油、煤油、柴油、工業(yè)苯等 B類火災使用 中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng) ， 所以本設計 選用中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。 中倍數(shù)泡沫液 為 發(fā)泡倍數(shù)為 21～ 200的泡沫 ，國產(chǎn) YEZ型中倍數(shù)泡沫液是一種氟蛋白泡沫液，在 油面上可流動一分鐘左右，泡沫厚度可達 5cm，其性能指標如表 51所示。 表 51 中倍數(shù)泡沫液 性能 性能 指標 相對密度（ 20℃ ） ＞ pH 值 （ 20℃ ） 6～ 黏度 （ 20℃ ） /（ 103Pas） 25～ 30 流動點 /℃ ≥5 發(fā)泡倍數(shù) （ 20℃ ） ＞ 20 25%析液時間 （ 20℃ ） /min ＞ 6 抗燒時間 （ 20℃ ） /min ＞ 10 泡沫滅火系統(tǒng)設施的設置方式 根據(jù)《石油庫設計規(guī)范》 GB500742020 第 條 規(guī)定， 單罐容量大于 1000m3的油罐應采用 固定式泡沫滅火系統(tǒng)。 所以本設計采用固定式中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。 泡沫滅火系統(tǒng)設計內(nèi)容 沫滅火系統(tǒng) 設計基本參數(shù) 1．泡沫液的選型 根據(jù) 《高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》 GB50196—93 第 條 ， 油罐宜選第 5 章 油罐區(qū)泡沫滅火系統(tǒng)設計 18 用混合比為 6%型的中倍數(shù)泡沫液 。 2． 泡沫混合液的供給強度 根據(jù)《高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》 GB 50196—93第 ， 泡沫混合液的供給強度 為 4L/minm 2。 3． 泡沫 液的噴放 時間 根據(jù)《高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》 GB50196—93 第 條， 泡沫的最小噴放時間可按表 42 確定。 表 52 泡沫的最小噴放時間 火災類別 時間 /min 流散的 B 類火災，不超過 100m2 流淌的 B 類火災 10 油罐火災 15 由于汽油儲罐發(fā)生的為油罐火災，所以泡沫的噴放時間 按 15min設計。 4． 泡沫液儲罐至最遠一個油罐泡沫發(fā)生器之間管道的長度 通過對泡沫管道平面布置圖進行分析計算 ， 確定 泡沫液儲罐至最遠一個油罐泡沫發(fā)生器之間管道的長度 170m。 最大一個油罐用泡沫液的貯備量 計算 根據(jù)《高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》 GB5019693第 ，最大一個油罐用泡沫液的貯備量： D Z Z ZW R S K T? (51) 式中： WD——油罐用泡沫液的最小貯備量 ， L； RZ——泡沫混合液的供給強度 ， L/minm2； SZ——油罐防護面積 ， m2；（ 拱頂油罐 、 鋼制淺盤和鋁合金雙盤內(nèi)浮頂油罐的防護面積可按油罐截面面積計算 ； 外浮頂油罐和鋼制單雙盤內(nèi)浮頂油罐的防護面積可按環(huán)形面積計算 ） K——混合比 ， 當采用混 合比為 6%型中倍數(shù)泡沫液時 ， 蛋白型取 ，合成型取 。本設計泡沫混合液為蛋白型， 所以 K取 ； TZ——泡沫的最小噴放時間 ， min。 代入數(shù)據(jù) ，得： 南京工業(yè)大學本科生畢業(yè) 設計 （論文） 19 ? ?221 9 . 6 1 7 . 64 0 . 0 8 1 5 2 8 14DW ? ??? ? ? ? ?L 儲罐所需 泡沫混合液在管道內(nèi)流量 1 60zzRSQ ?? (52) 式中： 1Q ——儲罐所需 泡沫混合液在管道內(nèi)流量 ， L/s； RZ——泡沫混合液的供給強度 ， L/minm2； SZ——油罐防護面積 ， m2； ? ?221 1 9 . 6 1 7 . 64 3 . 96 0 4Q ? ??? ? ?L/s 中倍數(shù) 泡沫產(chǎn)生器 中倍數(shù) 泡沫產(chǎn)生器是泡沫滅火系統(tǒng)中產(chǎn)生 和噴射中倍數(shù) 泡沫的設備?？諝馀菽a(chǎn)生器的作用是將空氣與泡沫混合液混合形成滅火泡沫。 常見中倍數(shù)空氣泡沫產(chǎn)生器型號為 PZ3和 PZ6。 它們的主要參數(shù)見表 53。 表 53 中倍數(shù)空氣泡沫產(chǎn)生器主要參數(shù) 型號 進口壓力 泡沫流速 PZ3 3L/S PZ6 6L/S 泡沫產(chǎn)生器的設置方式 空氣泡沫產(chǎn)生器按使用位置分為液上空氣泡沫產(chǎn)生器和液下空氣泡沫產(chǎn)生器，本設計采用液上設置。 液上空氣泡沫產(chǎn)生器 有橫式和豎式兩種，均安裝在油罐壁的上部，它們只是安裝形式不同，構(gòu)造和工作原理是相同的，本設計采用 豎式 安裝。安裝示意圖見圖 51。 第 5 章 油罐區(qū)泡沫滅火系統(tǒng)設計 20 孔板空氣吸入口泡沫產(chǎn)生器本體過濾網(wǎng)泡沫室本體玻璃蓋泡沫室蓋泡沫導板罐壁 圖 51 豎式 安裝示意圖 中倍數(shù) 泡沫產(chǎn)生器個數(shù)確定 根據(jù)公式 計算 中倍數(shù)泡沫產(chǎn)生器 個數(shù) 11QN q? (53) 式中： 1Q ——儲罐所需 泡沫混合液在管道內(nèi)流量， L/s； 1q ——單個中倍數(shù)泡沫產(chǎn)生器泡沫流速， L/s。 把 1q =3L/s 和 1q =6L/s 分 別帶入公式得 ： 23N??和 16N??。 根據(jù)《石油庫設計規(guī)范》 GB500742020 第 條 規(guī)定 ，內(nèi)浮頂油罐泡沫發(fā)生器的數(shù)量不應少于 2 個，且宜對稱布置。故選用 2 個 PZ3 型中倍數(shù)泡沫產(chǎn)生器。 泡沫槍 泡沫槍所需混合液的流量 設置固定式泡沫滅火系統(tǒng)的儲罐區(qū)，應在其防火堤外設置用于撲救液體流散火災的輔助泡沫槍 ，根據(jù)《石油庫設計規(guī)范》 GB500742020第 ，撲救油品流散火災 用的中倍數(shù)泡沫槍數(shù)量、連續(xù)供給時間，不應小于表 54的規(guī)定。 南京工業(yè)大學本科生畢業(yè) 設計 （論文） 21 表 54 中倍數(shù)泡沫槍數(shù)量和連續(xù)供給時間 油罐直徑 /m 泡沫槍流量 /L/s 泡沫槍數(shù)量 /支 連續(xù)供給時間 /min ≤15 3 1 15 ＞ 15 3 2 15 6000m3汽油內(nèi)浮頂罐的直徑為 ，故選泡沫槍的數(shù)量 2 支。 泡沫槍所需 泡沫 混合液的流量： Q ?2=3 2=6 L/S。 撲救流散火災所需泡沫 混合液 體積 根據(jù)《石油庫設計規(guī)范》 GB500742020 第 條規(guī)定，泡沫槍的連續(xù) 供給時間為15min。由于 泡沫槍所需混合液的流量為 6L/S， 撲救流散火災所需泡沫混合液量： AW t Q???2 (54) 式中： 2Q ——泡沫槍所需泡沫混合液的流量 ， L/s； t? ——泡沫槍的連續(xù)供給時間， s。 帶入數(shù)據(jù)得 ： 15 6 60 540AW ? ? ? ?L 泡沫栓 泡沫栓系供應泡沫混合液的消防栓。在泡沫栓上接水帶和泡沫槍，用泡沫撲救油品火災。 根據(jù)規(guī)定， 采用固定式泡沫滅火系統(tǒng)的儲罐區(qū)，應沿防火堤外側(cè)均勻布置泡沫消火栓。泡沫消火栓的間距不應大于 60m，且設置數(shù)量不宜少于 4個。 本設計共 4個儲罐，泡沫消火栓的設置數(shù)量為 8個。 泡沫混合液的總流量 泡沫滅火系統(tǒng)的泡沫混合液 總 流量為單個儲罐的泡沫混合液流量與輔助泡沫 槍泡沫混合液流量之和 ， 再乘以裕度系數(shù) 。 泡沫混合液的總流量 ： ? ? Q Q? ? ? (55) 式中： Q——泡沫混合液的總流量， L/s； Q1——儲罐所需 泡沫混合液在管道內(nèi)流量 ， L/s； Q2——撲救流散火災所需泡沫混合液在管道內(nèi)流量 ， L/s。 第 5 章 油罐區(qū)泡沫滅火系統(tǒng)設計 22 所以得： ? ?1 .0 5 3 .9 6 1 0 .4Q ? ? ? ?L/s 泡沫 管道 泡沫 管道 是流通泡沫混合液的通道，包括從消防泵到儲罐之間的所有管線，按管徑的不同分為泡沫干 線管道 和泡沫支線 管道 。 泡沫管徑大小的選擇要根據(jù)《管 道元件 DN(公稱尺寸 )的定義和選用》 GB/T1047—2020 確定， DN 系列選用的數(shù)值 附 表 1 所示。 確定泡沫混合液在管道內(nèi)流速 通常 為了 及時滅火和 滿足 安全需要， 泡沫泵啟動后將泡沫混合液輸送到最遠油罐的時間不超過 5min的要求，泡沫混合液的流速一般不超過 ~? m/s。 泡沫混合液的最小流速 ： Lv T? (56) 式中： S——泡沫液儲罐至最遠一個油罐泡沫發(fā)生器之間管道的長度， 170m； T——泡沫混合液輸送到最遠油罐的最大時間， 5min。 所以， 170 60v ??? m/s 考慮到設計需要，泡沫混合液在管道內(nèi)的流速取 ? m/s。 泡沫干線管 泡沫干 線 管一般都是圍繞著防火堤敷設成環(huán)型管網(wǎng)或沿防火堤的長軸作成枝狀管網(wǎng)。其一端與泵出口連接，另一端與油罐頂上的固定空氣泡沫產(chǎn)生器的支管線相連，在連 接的支管線上設截斷閥門，以便集中地向著火罐供給泡沫。為了保證油罐上某一個空氣泡沫產(chǎn)生器遭到破壞時，其余的空氣泡沫產(chǎn)生器仍能使用，故油罐上的每一個空氣泡沫產(chǎn)生器宜用一根單獨泡沫混合液管線 。 泡沫干 線 管道 的 管徑 與 泡沫混合液的總流量 有關 ，計算式為 ： 1Q S v?? (57) 式中： Q——泡沫混合液的總流量， L/s； S1——泡沫干 線 管道截面積， m2； v——泡沫混合液在管道內(nèi)的流速 ， m/s。 南京工業(yè)大學本科生畢業(yè) 設計 （論文） 23 所以， 2133 .9 1 0 24D?? ?? ? ? 1 50D? mm 考慮設計余量并 參照管道直徑 表 ，應該選用 65DN 的泡沫管徑 ， 65DN 的管徑參數(shù)為De74。 泡沫支線管 泡沫支線管 其一端與泡沫干 線 管連接，另一端與油罐頂上的固定空氣泡沫產(chǎn)生器相連。 泡沫支線管的管徑受 中 數(shù)泡沫產(chǎn)生器的泡沫流 速影響 ， PZ3 型中數(shù) 泡沫產(chǎn)生器的泡沫流速為 3L/s。 12q S v?? (58) 式中： S2——泡沫支線 管道截面積， m2； 所以， 2233 1 0 24D?? ?? ? ? 2 44D? mm 考慮設計余量并參照管道直徑表，應該選用 50DN 的泡沫管徑， 50DN 的管徑參數(shù)為De59。 泡沫儲罐 系統(tǒng)用于貯存泡沫液的貯罐為常壓罐，可用不銹鋼、玻璃鋼、聚乙烯等材料制作，貯罐型狀、安裝方式可根據(jù)實際需求進行設計，但所有貯罐必須有檢修人孔和通氣孔以及液 位計 。 求 系統(tǒng)用泡沫液的最小貯備量 ， 根據(jù) 《高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50196—93 第 條規(guī)定， 系統(tǒng)用泡沫液的最小貯備量應按下式計算： D G AW W W W? ? ? (59) 式中： W——系統(tǒng)用泡沫液的最小貯備量 ， L； WD——最大一個油罐用泡沫液的貯備量 ， L； WG——泡沫液儲罐與一個油罐的泡沫發(fā)生器之間管道中最大的泡沫液量 ， L； WA——油罐區(qū)內(nèi)撲救油品流散火災需用泡沫液的貯備量， L。 第 5 章 油罐區(qū)泡沫滅火系統(tǒng)設計 24 所以： 20 . 6 52 8 1 1 7 0 5 4 0 0 . 8 % 2 8 64W ????? ? ? ? ? ?????L 根據(jù)設計所需泡沫液量，并考慮在實際滅火中保證泡沫液量充足，本設計 選用 300L不銹鋼 儲罐 。 泡沫比例混合器 泡沫比例混合裝置是泡沫滅火系統(tǒng)實現(xiàn)泡沫滅火劑與水按規(guī)定比例自 動混合成泡沫混合液，通過輸送管網(wǎng)將其送入泡沫產(chǎn)生設備或泡沫噴射設備噴射泡沫實施滅火的核心設備。目前國外的泡沫比例混合裝置的型式主要有五種 :管線式負壓空氣泡沫比例混合裝置、環(huán)泵式負壓空氣泡沫比例混合裝置、平衡式空氣泡沫比例混合裝置、壓力式