三万罐泡沫消防设计.doc

摘要：通过对锦州石化分公司油品罐区改造消防设计的介绍，阐述了油罐区消防设计方法。其中包括消防泵及泡沫储罐计算，罐泡沫消防的计算，消防给水系统计算，灭火器设置计算
关键词：油罐区 消防设计

本次消防设计所涉及的内容：
1 原有R-309,R-310,R-311,R-313,R-314改为罐内介质为航煤，内浮顶罐（浮顶采用易熔材料铝）,罐高13.847米, 罐直径为22.6米,不保温的5000M3罐。由《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92）1999年局部修订条文附录三液化烃、可燃液体的火灾危险性分类举例可知：航煤火灾危险性等级为乙A。
2 R-335, R-320,R-329,R-332,R-308,R-333,R-334罐内介质为柴油，拱顶罐,罐高20.584米, 罐直径为37米,不保温的20000M3罐。R-327为旧有罐。由《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92）1999年局部修订条文附录三液化烃、可燃液体的火灾危险性分类举例可知：柴油火灾危险性等级为丙A。由工艺条件按火灾危险等级为乙类进行泡沫消防设计。
3 2个原油罐，罐内介质为原油，外浮顶罐钢浮盘，罐高19.35米,罐直径为60米,不保温的50000 M3罐。由《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92）1999年局部修订条文附录三液化烃、可燃液体的火灾危险性分类举例可知：原油火灾危险性等级为甲B。此次设计暂不进行。
4 R-309,R-310,R-311,R-313,R-314,原有柴油罐改做航煤罐固定顶罐，将原有半固定式泡沫灭火系统改为固定式泡沫灭火系统。

第一部分消防泵及泡沫储罐计算
《低倍数泡沫灭火系统设计规范》第7.4.2条规定：单罐容积大于或等于10000 M3的非水溶性甲乙类可燃液体的固定顶罐及浮盖为易熔材料的内浮顶罐采用固定式泡沫灭火系统。
R-309,R-310,R-311,R-313,R-314,原有柴油罐改做航煤罐固定顶罐，按上述规定采用固定式泡沫灭火系统。
R-335,R-327,R-320,R-329,R-332,R-308,R-333,R-334罐内介质为柴油，柴油火灾危险性等级为丙A，按规定不用固定式泡沫灭火系统。由于该地区无法形成消防环道，故采用固定式泡沫灭火系统。
业主要求本次设计考虑长远规划，固定式泡沫消防系统按甲乙类可燃液体的30000 M3内浮顶罐（浮顶采用易熔材料）设计。
综上所述以上所有罐的泡沫消防均采用固定式泡沫消防系统,并以甲乙类可燃液体30000 M3内浮顶罐（浮顶采用易熔材料）设计消防泵房.该泵房均能满足20000 M3拱顶罐;5000 M3内浮顶罐（浮顶采用易熔材料）及50000 M3外浮顶（钢浮盘）罐泡沫消防能力要求。

一． 由《规范》得到的资料：
1) 由《低倍数泡沫灭火系统设计规范》第3.2.3条(一)可知: 泡沫混合液供给强度为6.0L/min.m2, 连续供给时间为40分钟。
2) 由《低倍数泡沫灭火系统设计规范》第3.2.4条(一)可知: 泡沫产生器进口压力为0.3-0.6Mpa,本设计取0.5MPa.
3) 由《低倍数泡沫灭火系统设计规范》第3.1.4条(一)可知:储罐直径>33m扑灭乙类液体流散火灾配备辅助泡沫枪PQ8 三支，连续供给时间为30分钟。
储罐直径<23m扑灭乙类液体流散火灾配备辅助泡沫枪PQ8 一支，连续供给时间为10分钟。
二． 计算：
(一)泡沫消防泵的选择计算：
1) 流量的计算：
罐的泡沫消防面积：S=3.14x(46/2)2=1661米2
泡沫混合液流量：Q固定=6x1661=9966L/min=166L/s
01. 由《低倍数泡沫灭火系统设计规范》第3.2.4条(一)可知:罐顶设置7个PC24泡沫产生器, 实际泡沫混合液流量为：Q实际=24X7=168L/s
02. 移动式消防泡沫混合液流量：Q移动=8x3=24L/s
03. 总的消防混合液流量：168+24=192L/s=692T/h
04. 所以泵的流量为692x0.94=650m3/h=180l/s
2) 扬程计算:
01. 泡沫产生器进口压力为0.5Mpa
02. 罐体高为20mH2O=0.2Mpa
03. 估算一下沿程阻力损失：
总的消防混合液流量192L/s, 根据《低倍数泡沫灭火系设计规范》第3.2.8条规定泡沫混合液管道的设计流速，不宜大于3m/s, 由水力计算表可知：
消防混合液主干管DN300, V=2.63m/s, i=34.6mmH2O,
消防混合液主干管沿程损失为:hi=34.6x340=1176mmH2O=11.76mH2O
消防混合液支管流量为24L/s由水力计算表可知：消防混合液支管DN100, V=2.77m/s, R=25.4mmH2O,
消防混合液支管总的沿程损失为: hi=25.4x60=1524mmH2O=15.24mH2O
消防混合液管总的损失为:11.76+15.24=27mH2O
04. 由贮罐压力式空气泡沫比例混合装置产品样本可知: 混合装置最大的压力损失：0.15 Mpa
05. 所以泵的扬程为0.5+0.2+0.27+0.15=1.12Mpa=120mH2O
3) 泵的选择：
01. 消防水泵选用XB12/180-PS 两台（一用一备）水泵性能参数: Q=180l/s H=120m
02. 配用电机型号:YKK400-4 IP44 315KW 6KV
(二)泡沫贮量的计算选择：
1) 泡沫贮罐的选择计算:
固定式泡沫混合液贮量：168x(40x60)=403200L
移动式泡沫混合液贮量：24x(30x60)=43200L
总的泡沫混合液贮量：446400L=447m3
因为泡沫混合液中泡沫与水的比例为94：6
所以泡沫为447X6%=26.82≈30m3
2) 泡沫贮罐的选择:
根据泡沫贮量及泡沫液流量可知: 选用贮罐压力式空气泡沫比例混合装置: PHZY320/150两台,每台贮罐容积15000L
第二部分20000M3及30000M3罐泡沫消防的计算

一20000M3内浮顶罐（浮顶采用易熔材料铝）及20000M3拱顶罐消防泡沫管径的计算
（一）流量的计算：
01. 罐的泡沫消防面积：S=3.14x(37/2)2=1075米2
02. 泡沫混合液流量：Q固定=6x1075=6450L/min=108L/s
03. 由《低倍数泡沫灭火系统设计规范》第3.2.4条(一)可知:罐顶设置5个PC24泡沫产生器
04. 实际泡沫混合液流量为：Q实际=24X5=120L/s
05. 移动式消防泡沫混合液流量：Q移动=8x3=24L/s
06. 总的消防混合液流量：120+24=144L/s
（二）管径的计算：
总的消防混合液流量144L/s, 根据《低倍数泡沫灭火系设计规范》第3.2.8条规定泡沫混合液管道的设计流速，不宜大于3m/s, 由水力计算表可知：消防混合液管径为DN250
二5000M3拱顶罐消防泡沫管径的计算（R-309，R-310，R-311，R-313，R-314）
一 流量的计算：
07. 罐的泡沫消防面积：S=3.14x(22.6/2)2=401米2
08. 泡沫混合液流量：Q固定=6x401=2404L/min=40.1L/s
09. 由《低倍数泡沫灭火系统设计规范》第3.2.4条(一)可知:罐顶设置3个PC24泡沫产生器
10. 实际泡沫混合液流量为：Q实际=24X3=72L/s
11. 移动式消防泡沫混合液流量：Q移动=8x1=24L/s
12. 总的消防混合液流量：72+8=80L/s
二 管径的计算：
总的消防混合液流量56L/s, 根据《低倍数泡沫灭火系设计规范》第3.2.8条规定泡沫混合液管道的设计流速，不宜大于3m/s, 由水力计算表可知：消防混合液管径为DN200实际设计流速为2.6m/s。

第三部分消防给水系统计算书
一 由《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92）1999年局部修订条文第7.3.8可知:罐壁高于17m或储罐容量大于、等于10000m3的非保温罐应设置固定式消防冷却水系统。所以二万立米内浮顶罐（浮顶采用易熔材料铝）及二万立米拱顶罐应设置固定式消防冷却水系统。
二.固定式消防冷却水系统的计算:
由于本设计的储罐有两道加强圈,为保证罐壁所有部位均能冷却,因此设置三个圆弧形管(如图一).
水量的计算:应分别计算每个圆形环管用水量
S1=3.14Dh1=3.14x37x3=352m2
S2=3.14Dh2=3.14x37x3=352m2
S3=3.14Dh3=3.14x37x14.584=1695m2
由《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92）1999年局部修订条文第7.3.8可知: 供水强度为2.5L/min.m2,
所以:Q1=2.5xS1=2.5x352=880L/min=15L/s
Q2=2.5xS2=2.5x352=880L/min=15L/s
Q3=2.5xS3=2.5x1695=4238L/min=71L/s
本设计罐采用SPL喷淋冷却消防装置,具体设计与生产厂家协商计算结果如下:
环1: 采用88个SPL2（流量为10L/s，喷角120°0.35Mpa）,环管直径为DN80.
环2同环1
环3采用242个SPL5（流量为18L/s，喷角90°0.35Mpa）,环管直径为DN150.
每根上水立管Q=4360L/min由V控制=3M/s可知每根上水立管管径DN=200
三 消防冷却用水连接:与厂内高压消防管网直接相连.连接处管网压力为1.0MPa,能满足罐
消防冷却用水流量水压的要求
第四部分灭火器设置计算
按照《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92（1999年版）局部修订条文第7.7.5条:每个储罐配置MF8手提干粉灭火器3个.此次设计共设置27个.