20000立方米汽油储罐区消防安全设计 - 图文

第6章 油罐区喷淋冷却系统设计

消防冷却水功能是一方面吸收辐射热，并及时带走热量，以保护着火罐及临近罐壁； 另一方面，利用喷头喷射水雾作为隔热屏障。因此消防冷却水的喷水强度及喷水效果均十分重要。目前固定消防冷却水系统具有自动和半自动或手动控制功能的消防冷却水系统主要有以下几种：自动喷水雨淋灭火系统，电动、气动阀门自动喷水灭火系统和固定消防水炮灭火系统[20]。

6.1 消防冷却系统形式

根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008第8.4.5条罐壁高于17m储罐、容积等于或大于10000m3储罐、容积等于或大于2000m3低压储罐应设置固定式消防冷却水系统。

固定式消防冷却水系统采用临时高压式。临时高压消防给水系统是指平时不能满足灭火、控火和冷却时所需的流量和压力。火灾时，需消防水泵加压的系统。由消防水池和消防水泵联合组成供水系统。

6.2 消防冷却水量

根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008第8.4.4条，可燃液体罐区的消防用水量计算应按火灾时消防用水量最大的罐组计算，当着火罐为立式储罐时，距着火罐罐壁1.5倍着火罐直径范围内的相邻罐应进行冷却。

着火罐和相邻罐的确定如图6-1：

1着火罐3相邻罐2相邻罐4相邻罐

图6-1 着火罐和相邻罐的分布

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根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008第8.4.5条，冷却用水量的确定可根据表6-1：

表6-1 消防冷却水的供水范围和供水强度

项目 移动式水枪冷却 固定式冷却

着火罐 邻近罐 着火罐 邻近罐

固定顶罐

浮顶罐、内浮顶罐 固定顶罐 浮顶罐、内浮顶罐

供水范围 罐周全长 罐周全长 罐周全长 罐壁表面积 罐壁表面积

罐壁表面积的1/2

供水强度 0.8L/s·m 0.6L/s·m 0.7L/s·m 2.5L/min·m2 2.0L/min·m2 与着火罐相同

附注 — 注1、2 — —

注1、2 注3

注：1．浮盘用易熔材料制作的内浮顶罐按固定顶罐计算；2．浅盘式内浮顶罐按固定顶罐计算；3．按实际冷却面积计算，但不得小于罐壁表面积的1/2。 6.2.1 消防冷却用水的时间

根据《石油化工企业设计防火规范》第8.4.7条规定，内浮顶罐的直径小于20m时，消防冷却用水的时间为4h。 6.2.2 固定式冷却水量

冷却水流量：

Q固冷?q固冷?S （6-1）

式中：q固冷——着火罐固定冷却水供应强度，查表6-1得：q固冷=2.0L/min·m2；

S——内浮顶罐罐壁表面积，m2。 （1）着火罐固定冷却水量

着火罐冷却面积S3??D3h?3.14?19.6?20?1230.88m2 冷却水流量:Q4?2?1230.88?41.1L/s；

60（2）相邻罐固定冷却水流量 相邻罐的冷却面积S4??D3h2?3.14?19.6?20?625.44m2

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S5?S6??D4h2?3.14?16?20?502.4m2

2冷却水流量：Q5?2?625.44?20.9L/s； 602?502.4?16.8L/s； 60Q6?Q7?（3）固定冷却水总流量：Q冷?Q4?Q5?Q6?Q7?41.1?20.9?16.8?16.8?95.6L/s （4）故固定冷却用消防冷却水的总体积：

V固冷?Q固冷?4?3600?95.6?10?3?4?3600?1376.7m3

6.2.3 移动式冷却水量

冷却水流量：

Q动冷?q动冷?C （6-2）

式中：q动冷——着火罐移动冷却水供应强度，L/s·m；

C——内浮顶罐罐壁周长，m。 （1）着火罐移动冷却水流量

着火罐冷却周长：C3??D3?3.14?19.6?61.544m 冷却水流量：Q4??0.6?61.544?37L/s； （2）相邻罐移动冷却水流量

相邻罐的冷却周长：C4??D3?3.14?19.6?61.544m

C5?C6??D4?3.14?16?50.24m

冷却水流量：Q5??0.7?61.544?43.1L/s；

Q6??Q7??0.7?50.24?35.2L/s；

（3）移动冷却水总流量：

Q动冷?Q4??Q5??Q6??Q7??37?43.1?35.2?35.2?150.5L/s

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（4）故移动冷却用消防冷却水的总体积：

V动冷?Q动冷?4?3600?150.5?10?3?4?3600?2167.2m3

6.3 冷却水管道

根据《石油库设计规范》GB50074-2002的相关规定，本设计消防给水系统保持充水状态，消防给水管道采用镀锌钢管，环状敷设，三级石油库油罐区的消防水环形管道的进水管道设计为2条，每条管道应能通过全部消防用水量。 6.3.1 基本参数的确定

（1）冷却水总流量

Q冷=Q固冷+Q动冷=95.6+2.52=98.12L/s （2）确定冷却水在管道内流速

罐区消防冷却水管网呈环状敷设在罐区防火堤外周围，由于管网中平时充满水，所以，均能满足消防冷却水5min上冷却的要求。根据《石油化工企业设计防火规范》第8.5.4条规定，独立的消防给水管道的流速不宜大于3.5m/s，考虑到设计需要，消防冷却水在管道内的流速设计为v??2.5ms。 6.3.2 消防冷却水干线管

消防冷却水干线管一般都是围绕着防火堤敷设成环型管网。其一端与泵出口连接，另一端与油罐顶上的消防冷却水支线管相连。

消防冷却水干线管的管径与消防冷却水的总流量有关，计算式为：

Q冷?S7?v? （6-3）

式中：S7——消防冷却水干线管道截面积，m2；

v?——消防冷却水在管道内流速。 所以，98.12?10??3??D524?2.5

D5?224mm

考虑设计余量并参照管道直径表，消防冷却水干线管应该选用DN250的冷却水管，10。 DN250的管径参数为De270×

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