容量1、8万立石油库泡沫灭火系统设计

沈阳化工大学学士学位论文 文献综述

行了比较，论述了系统的设计计算，阐明了该系统具有高效、安全、经济的特点，具有广泛的应用前景。

（33）2011年4月，周榕，赵远征，王五成[33]发表了《高倍泡沫灭火系统在船舶机舱中的应用分析》文章结合高倍泡沫灭火系统的灭火机理，分析在船舶机舱内设置高倍泡沫灭火系统的可行性和必要性，给出高倍泡沫灭火系统的工作原理及较为可行的系统设计方法，认为高倍泡沫灭火系统在船舶行业的应用具有广阔的前景。

（34）2011年8月，尹福林[34]发表了《某地下停车库自动喷水—泡沫联用灭火系统设计》文章通过阐述上海某小区大型地下停车库自动喷水—泡沫联用灭火系统的组成及工作原理，介绍了该系统的设计、计算方法，对合理设置比例混合器和泡沫液储罐进行了比较分析，以指导类似地下车库消防设计。

（35）2012年4月，胡艳娇[35]发表了《原油储罐区泡沫灭火系统设计参数的确定方法》，文章根据储存原油的浮顶油罐特点和有关设计规范,提出原油储罐区应采用固定式低倍数液上泡沫灭火系统给出了泡沫产生器的数量、泡沫枪的数量、泡沫消防泵选型等设计参数的确定方法，强调消防泵必须校核，以校核后的管道直径、泡沫混合液的实际供给强度作为灭火系统的泡沫液用量和水用量设计的依据。

1.9 防火堤

防火堤是当油罐发生泄漏、火灾和爆炸事故时，防止油品流散及火灾蔓延扩大的安全防护设施。为确保防火堤能真正起到应有的防护作用，油罐的防火堤有以下设计要求：

1.建筑材料的设计要求建造的材料必须是非燃烧材料（如砖、石、土、混凝土等），管线穿过防火堤处必须用非燃烧材料严密填实。同时，为了便于出入防火堤，在防火堤的适当地点至少设置两个非燃烧材料制作的踏梯或阶梯。

2.防火堤的设计容量防火堤的设计容量是根据堤内油罐容量计算得出的。对于固定顶油罐，不得小于油罐组内一个最大油罐的容量；对于浮顶油罐和内浮顶油罐，不得小于油罐组内一个最大油罐容量的一半，而且防火堤的实高要比计算高度高出0.2m。立式油罐的防火堤实高不能低于1m，不能高于1.6m。卧式油罐的防火堤实高不能低于0.5m。如采用土质防火堤，堤顶宽度不得小于0.5m。

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2 泡沫灭火系统设计计算与说明

从本章开始，就正式进入1.8万立方米石油库泡沫灭火系统设计的计算和说明部分。通过对前面的学习，对泡沫灭火系统设计的基础知识有了初步的认识，下面，进入更深一步的系统设计的探讨。

本设计1.8万立方米油罐区由2个5000m，2个3000m，1个2000m油罐组成，由于整理篇幅原因，本章部分仅为2000m与5000m油罐为例，作为计算说明。

333332.1 保护面积的确定

固定顶储罐是在金属圆柱型储罐上安装了一个拱形(或锥形)金属顶,一般金属顶中央设置了呼吸阀以保持罐内为常压,顶与罐壁间为弱焊接。当发生火灾时,通常罐顶在与罐壁的弱焊接处掀开泄压,使可燃液体仍能保存在储罐内不外泄,以避免火灾范围进一步扩大。由于其蒸发面积为整个储罐的横截面积,所以常压储罐目前储存的液体除原油外,多为乙类和丙类液体。当储存甲类液体时,一般为氮气封存的压力储罐。固定顶储罐相对较危险,火灾案例最多。其发生火灾时是在整个液面上燃烧的,所以保护面积应按其储罐的横截面积计算。

根据石化总公司北京设计院拱顶罐系类数据可知，2000立方米储罐直径为15781mm，圈顶直径为15695mm，壁板总高11370mm，罐总高：13110mm；3000立方米储罐直径为18992mm，圈顶直径为18900mm，壁板总高11760mm，罐总高：13851mm；5000立方米储罐直径为23700mm，圈顶直径为23640mm，壁板总高12530mm，罐总高：15143mm。

固定顶储罐的保护面积为其储罐的横截面积： F?11F??D2 44即2000m3储罐： F?111F??D2????15.7812?195.5m2 44403储罐： 300m F?111F??D2????18.9922?283.15m2 44426

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5000m3储罐： F?111F??D2????23.72?440.93m2 4442.2 泡沫液连续供给时间的确定

2.2.1 非水溶性的甲、乙、丙类液体的固定顶储罐不应小于表3-1的规定：

表2-1 非水溶性的甲、乙、丙类液体供给强度和连续供给时间

供给强度（L/min?m2）

固定式 半固定式 移动式

甲、乙类 丙类

6.0 6.0

8.0 8.0

40 30

液体类型 连续供给时间（min）

2.2.2水溶性甲、乙、丙类液体固定顶储罐应设置泡沫缓冲装置且不应小于表2-2的规定：

表2-2 水溶性的甲、乙、丙类液体供给强度和连续供给时间

液体类型 丙酮，丁醇

供给强度（L/min?m2) 固定式 半固定式

12

连续供给时间（min）

40

甲醇，乙醇

丁酮，丙烯啨 醋酸乙酯

12 30

当采用液上泡沫灭火系统时，储罐区存的是非水溶性丙类液体，泡沫混合液连续供给时间为：

T=30 min

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2.3 泡沫供给强度

为了在单位时间内（即泡沫连续供给时间）有效的扑灭油罐火灾，单位时间内必须向单位燃烧面积上提供的泡沫体积称为泡沫供给强度。通常用为0.6l/s?m2。泡沫供给强度与油品的类型、发射泡沫的设备和消防队的战术水平有关。轻油品挥发能力强，油品的蒸发穿透力强，需要较大的泡沫供给强度；固定式的泡沫灭火设备的使用率高，可采用较小的供给强度；移动式泡沫灭火设备的泡沫利用率低，应采用较大的泡沫供给强度。不同闪点的油品其泡沫强度也不同，如表3-3所示：表3-3 固定顶油罐泡沫供给强度

表2-3 固定顶油罐泡沫供给强度

供给强度（L/min?m2）

油品闪点

固定式、半固定式灭火系统

<60 >60

0.8 0.6

1 0.8 移动式灭火系统

由于罐区是固定顶油罐，其泡沫灭火系统为固定式，则其泡沫供给强度为：

Zp.?0.6l/s?m

2.4 泡沫计算耗量

在消防设计中，为了适当的确定泡沫液和水的储备量以及他们的输送设备，通常以扑灭油罐组中的某一个油罐火灾作为依据。因此在确定灭火的基本参数之前，首先要明确以哪个油罐作为着火罐。一般的做法是从最困难的条件出发，选择泡沫需要量最大的那个油罐作为着火罐。如果油罐组中所有油罐都储存着同样闪点的范围的油品，则以截面积最大的油罐作为着火罐。如果不同容积的油罐所储存的油品各不相同时，则必须经过比较才能判断应以哪个油罐作为设计依据的着火罐。为了扑灭着火罐火灾，单位时间内所必须供给的泡沫体积称为泡沫计算耗量。它由下式求得：

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