【正文】 第 5 章 油罐區(qū)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)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(shè)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(shè)計 選用 300L不銹鋼 儲罐 。 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。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 。 泡沫混合液的最小流速 ： Lv T? (56) 式中： S——泡沫液儲罐至最遠(yuǎn)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(yuǎn)油罐的最大時間， 5min。 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(zāi)所需泡沫混合液在管道內(nèi)流量 ， L/s。 根據(jù)規(guī)定， 采用固定式泡沫滅火系統(tǒng)的儲罐區(qū)，應(yīng)沿防火堤外側(cè)均勻布置泡沫消火栓。 撲救流散火災(zāi)所需泡沫 混合液 體積 根據(jù)《石油庫設(shè)計規(guī)范》 GB500742020 第 條規(guī)定，泡沫槍的連續(xù) 供給時間為15min。故選用 2 個 PZ3 型中倍數(shù)泡沫產(chǎn)生器。安裝示意圖見圖 51。 常見中倍數(shù)空氣泡沫產(chǎn)生器型號為 PZ3和 PZ6。本設(shè)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。 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(shè)計規(guī)范》 GB50196—93 第 條， 泡沫的最小噴放時間可按表 42 確定。 所以本設(shè)計采用固定式中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。由于汽油儲罐 發(fā)生的火災(zāi)為 B 類火災(zāi)，《高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)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(zāi)使用 中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng) ， 所以本設(shè)計 選用中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。 根據(jù) 《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》 GB501602020 第 條規(guī)定， 污水處理場內(nèi)的設(shè)備、建 (構(gòu) )筑物平面布置防火間距不應(yīng)小于表 42 的規(guī)定。 變配電站的 耐火等級為二級， 根據(jù)《石油庫設(shè)計規(guī)范》 GB500742020第 ，變配電站 與單罐容量 6000m3內(nèi)浮頂油罐的安全間距為 15m， 與油泵房 安全間距為 15m。 故消防道路寬度設(shè)計 6m，消防道路與防火堤外堤腳線之間的距離為 3m， 轉(zhuǎn)彎半徑 12m。 防火堤要承受液體的水平剪切力和彎矩，如圖 34， 防火堤內(nèi)側(cè)所受的靜液壓力荷載值可按下列公式計算確定 : 圖 34 防火堤內(nèi)側(cè)所受的靜液壓力荷載值 Yk y Yp r H? (32) 12Yk y YP r H? (33) 12Yk Yk YM P H? (34) 式中 ： Ykp ——在液體深度方向防火堤內(nèi)側(cè)受最大靜液壓力值， kN/m2； yr ——堤內(nèi)液體重度，取 10kN/m3； YH ——液體最大深度， ； YkP ——在液體深度方向防火堤內(nèi)側(cè)受最大靜液壓合力值， kN/m2； YkM ——在液體深度方向靜液壓力對防火堤內(nèi)側(cè)最大彎矩值， kN/m； 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計 （論文） 13 帶入數(shù)據(jù)得： 1 0 1 .0 4 1 0 .4Ykp ? ? ?kN/m2 1 1 0 1 .0 4 5 .22YkP ? ? ? ?kN/m2 1 5 .2 1 .0 4 2 .7 0 42YkM ? ? ? ?kN/m 所以防火堤要承受液體的最大靜液壓力 ，承受的最大彎矩 。 防火堤內(nèi)無隔堤 ，其他體積忽略不計， V4也取 0。 （ 2） 防火堤的高度 根據(jù) 《儲罐區(qū)防火堤設(shè)計規(guī)范》 GB503512020 第 條 規(guī)定 ， 油罐組防火堤有效容積 按 31 式計算 ： ? ?1 2 3 4jV A H V V V V? ? ? ? ? ? （ 31） 式中 ： V——防火堤有效容積 ， m3； A——由防火堤中心線圍成的水平投影面積 ， m3； Hj——設(shè)計液面高度 ， m； V1——防火堤內(nèi)設(shè)計液面高度內(nèi)的一個最大油罐的基礎(chǔ)體積 ， m3； V2——防火堤內(nèi)除一個最大油罐以外的其他油罐在防火堤設(shè)計液面高度內(nèi)液體體積和油罐基礎(chǔ)體積之和 ， m3； V3——防火堤中心線以內(nèi)設(shè)計液面高度內(nèi)的防火堤體積和內(nèi)培土體積之和 ， m3； V4——防火堤內(nèi)設(shè)計液面高度內(nèi)的隔堤、配管、設(shè)備及其他構(gòu)筑物體積之和 ， m3。 防火堤高度下限規(guī)定為 ，是為了防止消防水及泡沫液外溢，同時也是為了限制罐組占地面積過大。 防火堤 圖 33 防火堤的平面布置 由 防火堤的平面布置 圖可知 : 防火堤長 1 0 1 9 .6 8 1 9 .6 1 0 6 7 .2L ? ? ? ? ? ?m 防火堤寬 1 0 1 6 8 1 9 .6 1 0 6 3 .6D ? ? ? ? ? ?m 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計 （論文） 11 防火堤高度計算 防火堤的高度一般考慮兩個方面： 一 方面 是 在發(fā)生事故時 ，能方便消防員進(jìn)入事故區(qū)進(jìn)行消防工作。如圖 32， 一般在堤壁內(nèi)預(yù)埋一個短管，然后連接一根 1m 長左右的軟管 ， 以便適應(yīng)罐基的下沉及管道的伸縮 ，待管道安裝完畢后用非燃燒材料封閉 [16]。 鋼筋混凝土防火堤 堤身及基礎(chǔ)底板的厚度應(yīng)由強(qiáng)度及穩(wěn)定性計算確定且不應(yīng)小于 200mm,鋼筋混凝土防火堤應(yīng)雙向雙面配筋 ， 豎向鋼筋直徑不宜小于 12mm，水平鋼筋直徑不宜小于 l0mm，鋼筋間距不宜大于 200mm， 豎向鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于 30mm， 基礎(chǔ)底板受力鋼筋的保護(hù)層厚度當(dāng)有墊層時不應(yīng)小于 40mm，無墊層時不應(yīng)小于 70mm。 由于 土筑防火堤 占用土地資源多 ，磚混結(jié)構(gòu)防火堤 和毛石防火堤由于均屬脆性材料，使用中容易出現(xiàn)裂縫，耐久性、安全性較差 。 防火堤的功能 （ 1） 當(dāng)儲罐一旦破裂或失火 ， 為使儲罐內(nèi)的物料不致漫延到其它范圍 ， 減少損失 ，并 及時處理。 根據(jù)《 石油庫設(shè)計規(guī)范 》 GB500742020 第 條 規(guī)定，存儲 甲 B類液體的 浮頂油罐、內(nèi)浮頂油罐 油罐之間的防火距離為 。 本設(shè)計的 汽油儲罐區(qū)容量為 20200m3， 根據(jù)任務(wù)需要和 受 占地面積影響， 選用 二 個 有效容積為 4000m3和 二 個 有 效容積為 6000m3內(nèi)浮頂 油 罐。泡沫混合液的連續(xù)供給時間降低。根據(jù)法規(guī)，如將內(nèi)浮頂儲油罐浮盤由易熔材料改為非易熔材料，例如鋼制材料，這樣儲罐可以按照浮頂油罐考慮平面布置和消防設(shè)置，具有以下幾方面的優(yōu)勢： （ 1） 減小占地，油罐之間的防火距離可由 （罐直徑）變?yōu)?，單罐容積越大越有利。這種儲罐主要用于儲存輕質(zhì)油，例如汽油、航空煤油等。 汽油的閃點為－ 50 度 ， 初餾點 范圍在 30℃ 至 205℃ ，空氣中含量為 74g～ 123g/m3 時遇火 爆炸 。 油庫 與道路的安全距離 根據(jù)《石油庫設(shè)計規(guī)范》 GB500742020 第 條和 條規(guī)定， 三級油庫與公路的安全距離 不小于 15m， 三級油庫與 國家鐵路線 的安全距離 不小于 50m， 三級油庫與裝卸碼頭的安全距離不小于 。 當(dāng)庫址選定在靠近江河、湖泊等地段時，庫區(qū)場地的最低設(shè)計標(biāo)高，應(yīng)高于計算洪水位 及以上， 三級石油庫計算洪水位采用洪水重現(xiàn)期為 50第 2 章 油庫選址 6 年的防洪水標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)石油庫儲存液化石油氣時，液化石油氣罐的容量應(yīng)計入石油庫的總 容量。 設(shè)計依據(jù) （ 1） 《 石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范 》 GB501602020 （ 2） 《石油庫設(shè)計規(guī)范》 GB500742020 （ 3） 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GB500162020 （ 4） 《 低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 》 GB5015192 （ 5） 《高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng) 設(shè)計規(guī)范》 GB5019693 （ 6） 《 儲罐區(qū)防火堤設(shè)計規(guī)范 》 GB503512020 （ 7）《 管道元件 DN(公稱尺寸 )的定義和選用》 GB/T10472020 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計 （論文） 5 第 2章 油庫 選址 庫址的選擇是油庫建設(shè)中至關(guān)重要的工作，不僅直接影響到油庫建設(shè)者的基本投資和總平面分區(qū)布置，而且對投產(chǎn)后油庫的管理使用、改建、擴(kuò)建和安全經(jīng)營都將產(chǎn)生長遠(yuǎn)的影響。消防系統(tǒng)的見圖 11。 （ 6）檢修事故 檢修時，儲罐清理不凈或成品油揮發(fā)出的可燃?xì)怏w未完全置換，若此時人員進(jìn)入罐內(nèi)作業(yè)則有可能引起火災(zāi)、爆炸、人員中毒窒息事故發(fā)生。成品油外輸時，可能由于儲罐的 液位儀表失靈或操作失誤的情況下，造成儲罐抽空發(fā)生危險。未封閉蒸汽云爆炸是指泄漏出來的介質(zhì)與空氣形成的混合氣體中可燃物質(zhì)的濃度在爆炸極限范圍內(nèi) ， 并遇到延遲點火的情況下所導(dǎo)致 蒸汽云爆炸 [13]。所以我國油庫消防安全的 發(fā)展道路任重而道遠(yuǎn)。這些 設(shè)施對保障油庫的安全、防止意外事故的發(fā)生起到了一定的作用，但也存在著一些缺憾 :一是消防設(shè)施的可靠性差，火災(zāi)情況下操作困難，撲救率不高，而且撲救率取決于泡沫、水源、泵、閥、人員、報 警、組織等綜合因素，如黃島油庫火災(zāi)就是典型一例，黃島油庫 5 油罐于 1989 年 8 月 20 日遭雷擊發(fā)生火災(zāi)，其油罐上所設(shè)置的固定泡沫滅火系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)未發(fā)揮作用，致使損失慘重，共犧牲 20 多人，受傷 28 人 ，燒毀車輛數(shù)十臺，燒掉漏掉原油近 4 萬噸，燒毀 5 個油罐及全部輔助設(shè)備 [10]； 還有南京煉抽廠 310 油罐于 1993 年 10 月 21 日發(fā)生火災(zāi)，其 (半 )固定泡沫滅火系統(tǒng)也失效 [11]。在 10 個省屬單位中達(dá)到 訓(xùn)練要求的單位占 56%， 3 個直轄市屬單位和 3 個直屬分公司達(dá)到訓(xùn)練要求的單位占 95%。在北美，自動噴水滅火系統(tǒng)規(guī)范的建立也比 較早，早在 19 世紀(jì)末， 1895 年和 1896 年，來自 20 個北美保險公司的代表召開了一系列會議，起草了北美共同的自動噴水滅火系統(tǒng)規(guī)范 [7]。而國外發(fā)達(dá)國家對土地的概念比較強(qiáng)，制度規(guī)范和項目設(shè)計也偏向也省土地、節(jié)省資源，如美國在同類情況下，其儲罐之間間距標(biāo)準(zhǔn)為 ，日本和東南 亞則為；消防水池由于占地面積大，在國外也不允許采用，一般用儲水罐代替 [6]。確保安全是油庫最關(guān)鍵的工作。 近幾年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，人民的安全意識也越來越高。對于管理有素的現(xiàn)代石化企業(yè)來講 ,盡管油罐火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生幾率很低 ,甚至可以說是百年不遇。 Foam fire extinguishing。 主要 確定 了 泡沫滅火系統(tǒng)的形式及組成， 系統(tǒng) 管線的管徑、泡沫儲罐 的容量 、泡沫噴頭的數(shù)量、消防水量及水泵規(guī)格等。某 20200m3汽油儲罐區(qū)消防安全設(shè)計 摘 要 本設(shè)計 在分析論證 油庫地理位置 的基礎(chǔ)上 ， 根據(jù)規(guī)范要求確定了 油庫選址 的正確性。 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。 Spray cooling 目 錄 摘要 .................................................................................................................................................. I ABSTRACT ...................................................................................................................................II 第 1章 緒論 ................................................................................................................................. 1 儲罐區(qū)消防安全設(shè)計的必要性 ..................................................................................... 1 油庫消防安全的國內(nèi)外發(fā)展概況 ..........