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储备粮库油罐区固定式消防系统设计

发布日期:2019-01-16 中国油脂网

 

周 媛

(国家粮食储备局 西安油脂科学研究设计院,西安 710082)

 

摘要:对中央储备粮平安直属库的油罐区消防系统作了简单介绍。由于罐区内油罐的高度和容量都比较大,因此消防系统设计采用固定式灭火系统。该系统包括消防水池、消防泵房和消防管线等。另外,对该泡沫灭火系统的原理及设计计算作了说明。

关键词:油罐区;固定式泡沫灭火系统;消防设计

中图分类号:TU249;TU892   文献标志码:B   文章编号:1003-7969(2010)08-0068-03

 

Fixed fire extinguishing system design of the oil tanks

in grain reserve depot

ZHOU Yuan

(Xi’an Oils & Fats Research & Design Institute, State Administration of Grain 

Reserve of P.R.C. , Xi’an 710082,China)

 

Abstract:The fire extinguishing system of oil tanks area in Ping’an bank affiliated to national grain reserve was introduced. The design of fire extinguishing system adopted fixed extinguishing system for the large height and capacity of the oil tanks. The fire extinguishing system was composed of fire pool, fire pump, fire pipelines,etc.The theory and the design calculation of foam extinguishing system were also illustrated.

Key words:oil tanks area; fixed foam extinguishing system;fire extinguishing design

    随着国内新建及扩建油厂生产规模不断扩大,油罐区的规模和容量也在不断扩大。因此,在有些油罐区的消防设计上,就需要采用固定式消防冷却水系统。这对发生火灾时及时对油罐进行冷却,实施扑救起到了良好效果。本文结合中央储备粮平安直属库油罐工程项目实例,对此系统作一简要介绍。

1 设计内容

    本设计为中央储备粮平安直属库油罐工程项目的消防设计,该项目位于青海省,罐区规模为:4个5 000 t的油罐,高21.5 m,直径18.0 m;3个4 000 t的油罐,高21.5 m,直径16.2 m。

2 设计方案

    该方案为在油罐区周围设置消防水池和水泵房,水泵房内引出的两路消防冷却水管道成环网接至油罐区隔油堤外,泵房内放置泡沫罐1个,消防冷却水与此混合形成泡沫液,泡沫液管道也接至油罐区内。消防管网布置:室外设独立的稳高压消防给水管网,管网布置为环状,主干管为DN300。在油罐区外的路边布置室外消火栓,包括水消火栓和泡沫消火栓。该设计方案的基本流程图见图1。

3 设计依据

    (1)GB 50151—1992《低倍数泡沫灭火系统设计规范》(2000修订);

    (2)GB 50281—1998《泡沫灭火系统施工及验收规范》;

    (3)GB 50016—2006《建筑设计防火规范》;

    (4)GB 50160—2008《石油化工企业设计防火规范》;

    (5)甲方提供的设计任务书及总平面图;

    (6)建筑、工艺等专业条件。

4 设计计算

41 水消防

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图1 油罐区消防系统流程图

    根据GB 50016—2006中8.2.4条表后注4说明,GB 50160—2008中8.4.5条说明2,本工程属丙类可燃液体固定顶储罐的火灾危险性,4 000~5 000 t储罐,高度为21.5 m,应设固定式消防冷却水系统。

411 冷却水

    (1)着火罐所需冷却水。GB 50016—2006中表8.2.4规定着火罐所需冷却水的供给强度为0.5 L/(s·m)。

  油罐区最大罐直径为18.0 m,因此需水量:q1=3.14×18.0×0.5=28.26(L/s)。

   (2)相邻罐所需冷却水。若1个罐着火影响3个罐,主罐着火影响2个4 000 t相邻罐和1个5 000 t 相邻罐。

    4 000 t罐直径为16.2 m,其需水量:q2=3.14×16.2×0.5=25.434(L/s)。

   (3)总水量。共需冷却水量:Q1=2826+2826/2+ 25434=67.824(L/s)。

412 泡沫混合液水量  根据GB 50151—1992中第2.2.2条,应设固定式泡沫灭火系统。

    根据3.2.1条表3.2.1-1,供给强度为6 L/(min·m2),供给时间为40 min,最大油罐横截面积: f=314×18×18/4=254.34(m2)。

   (1)混合液流量:q3=6×254.34=1 526.04(L/min)=25.434(L/s)。

   (2)扑灭流散火灾流量。根据第3.1.1条,设PQ8泡沫枪2支,扑灭流散火灾所需流量:q4=2×8=16(L/s),连续供给时间10 min。

   (3)总水量:Q2=25.434+16=41.434(L/s)。

   (4)总储量:V1=(25.434×40×60+16×60×10)×1.3=(61 0416+9 600)×1.3=91 83408(L)≈918(m3)。

   (5)泡沫量:V2=91.8×0.03=275(m3)。

    考虑到消防时管道充满量残量,罐泡沫按3 m3考虑。

413 室外消火栓用水量 扑灭流散火灾,室外消火栓按2个考虑,根据GB 50016—2006中规定,室外消火栓用水量为15 L/s,则Q3=2×15=30(L/s)。

414 总消防水量 Q=Q1+Q2+Q3,则Q=67824+41.434+30=139.258(L/s)。

415 总消防储水量 根据GB 50016—2006中8.6.3条表8.6.3规定火灾延续时间取4 h,消防冷却水V3=(67.824+30)×4×3.6=1 409(m3)。

42 消防水池的确定

    考虑到消防要求和检修的可能,水池应设2个,则每个体积为750 m3。考虑到青海为寒冷地区,水池外壁地面部分需防冻,这样泵房有可能做成半地下或选强自吸泵的地面式泵房,水池尺寸由泵房确定。

43 消防泵房

    新建消防泵房1座,内设消防主泵3台,2用1备,单台性能为流量70 L/s,扬程70 m,功率90 kW。稳压泵为2台,1用1备 ,其性能为流量24 m3/h,扬程90 m,功率11 kW 。消防稳压罐1套,直径为1 800 mm,容积为7.5 m3。柴油泵1台,其性能为流量150 L/s,扬程70 m,功率162 kW,油箱储量530 L。

    平时由稳压泵维持系统压力,发生火灾时,消防主泵根据管网压力变化逐个自动开启向系统加压供水。

    对消防系统的控制要求:

    (1)本设计最不利点消防压力p1=0.65 MPa,消防主泵启动压力p2=0.7 MPa,稳压泵启动压力pS1=0.8 MPa,稳压泵停泵压力pS2=0.9 MPa。

    (2)本设计电控系统具有自动和手动功能,并与消防控制中心连网,在消防控制中心和消防泵房内可以手动开启消防泵。

    (3)2台稳压泵1用1备,轮流工作,自动切换,交替运行。

    (4)平时消防管网处于高压状态,当管网工作压力降至pS1时,稳压泵自动开启,压力升到pS2时,稳压泵停止运行。

    (5)发生火灾,管网压力从pS2降到p2时,输出启动消防主泵信号和声光报警,当消防主泵启动后返回信号切断稳压泵电源,之后由手动恢复控制功能。

    (6)系统发生故障时,可以在控制室和泵房内手动开启消防泵。

    (7)当泵组进入到消防工作状态时,一台消防主泵首先启动投入运行,如果在一段时间内泵组持续低压信号,第2台消防主泵会自动开启投入运行,如果处于运行的2台主泵中间有任何一台出现故障时,备用的第3台主泵会自动开启投入运行,并且泵组会给出故障信号。

    (8)当泵组进入到消防工作状态时,外部电源出现问题,在断电情况下,会自动切换到柴油泵起动,柴油泵启动不能超过40 s。

    (9)当消防水池水位降至最低水位时应报警并停止消防水泵运行。

44 室外消火栓布置

    采用地上式室外防撞调压消火栓,型号为MKS-100-16,在罐区四周消火栓的间距不大于60 m。

45 泡沫罐

    (1)选PMG30/PHY24-PHY32泡沫液储罐1个,参数:泡沫原液储存量为3 m3,卧式罐外径为1 316 mm,泡沫比例混合器进水压力0.6~1.2 MPa,混合液流量为4~100 L/s,吸液量为0.09~656 L/s,混合比3%。

    (2)泡沫原液为非水溶性蛋白或氟蛋白、水成膜、成膜氟蛋白。固定顶罐可为液上喷射形式。

    (3)泡沫发生器每个罐设置2个。

    (4)泡沫液管道一般为碳钢,也可选非金属的工程塑料管,主管为DN200,上罐体的管路为DN100。泡沫液管道不宜设环状,低处应设排水(空)管。沿罐区路边应设4个以上泡沫栓(同消火栓),配PQ8泡沫枪(与水龙带和水枪同放)。

46 消防冷却水管线

    消防冷却水主管为DN250,上罐体的管路选DN150,沿罐区路边应设4个以上消火栓(配Φ65水龙带,Φ19水枪)。

5 结束语

    油罐区内的储罐储存的为丙类液体,火灾危险性较大,发生火灾时火焰高、辐射大,有可能会出现油品流散。因此,采用固定式冷却设备灭火,一旦发生火灾,可以及时对储罐进行冷却,及时扑救,保证库区的人身和财产安全。

参考文献:

[1] GB 50151—1992,低倍数泡沫灭火系统设计规范[S].

[2] GB 50281—1998,泡沫灭火系统施工及验收规范[S].

[3] 陈耀宗,姜文源,胡鹤钧,等.建筑给水排水设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1992.

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