油罐区消防计算书.doc

消防计算说明书

本罐区火灾危险分类为甲B类，消防用水由泡沫灭火用水量、罐区冷却用水量两部分组成；罐区最大储罐储量为3860 m3。
（一）设计计算步骤
第一步：
计算油罐基本数据（着火罐横截面积和壁表面积、相邻罐壁面积）。
第二步：计算泡沫系统的有关参数
先求混合液秒流量和泡沫产生器个数，取整且按罐径最少安装产生器的数量确定油罐上的泡沫产生器安装数量，依次求出产生器实际应供应混合液秒流量、泡沫枪所需混合液秒流量、混合液总秒流量、混合液罐罐径，最后算出泵所需扬程和灭火所需泡沫液总量，确定混合液泵和泡沫液罐容积。
第三步：计算冷却水系统的有关参数
先求着火罐冷却水秒流量和相邻罐冷却水秒流量，再求出灭火所需冷却水总量及配置泡沫混合液是所需水量，从而求出消防总水量，确定消防水池容积和水管管径，最后求出冷却水泵扬程，选取冷却水泵。
（二）设计计算过程
第一步：绘制油罐区布置图，计算油罐基本数据：

３
２
１
１、3、5为着火罐
2、4、6为相邻罐

５
６
4

已知：
汽油灌区有如图布置的大小相等的4个罐，其罐体常数为：
V=3860m3 D=25m H壁=7.5m;消防泵房距灌区管线距离约为500m。

第一步：
F着截=3.14••D2着/4=3.14×(25)2/4=490.63 m2
F着壁=314•D着••H着=3.14×25×7.5=588.75 m2
第二步：泡沫系统设计计算：
（1） 计算混合液流量：
Q混计=q混规••F着截/60 ……………(L/S)(式1)
式中：q混规为中倍数泡沫灭火供给强度，查规范（GB50196-93）得：q混规=4L/min••m2
则Q混计=4L/min••m2×490.63 m2/60min=32.8(L/S)
(2) 计算泡沫产生器个数：
N计=Q混计/q器 ……………………(个)（式2）
式中：q器为空气泡沫产生器的强度，查消防器材产品样本知:
Pz6=6L/S , Pz3=3L/S , 分别代入式2：

N=32.8/6=5.5个 ， N=32.8/3=11个。
（3）求泡沫产生器实际应安装的个数：
N安的选取要考虑两个因素：其一应满足N安不小于N计（所以应对N安近位取整）；其二应满足不同罐径对泡沫产生器最小安装数量N安最小的要求，即满足下表要求：
表1 不同罐径对N安最小的要求
罐直径（D、m）
N安最小
小于10
1
10-20
2
21-25
3
26-35
4
根据以上两个因素，3860m3罐选为11个Pz-3或6个Pz-6产生器都可以。
（4）求油罐产生器实际应供混合液秒流量：
Q混实=q器•N安……………(L/S)（式3）
A. 选11个pz-3产生器时，Q混实=11×3=33(L/S)
B. 选6个pz-6产生器时，Q混实=6×6=36(L/S)
C. 选4个pz-3和pz-6产生器组合使用时Q混实=4x3+4x6=36(L/S)
A. B. C三者相比较，选4个pz-3和pz-6产生器组合使用较经济合理，即Q混实=36L/S
（5）求泡沫枪所需混合液秒流量：
Q混枪=q枪•N枪………………(L/S)（式4），也可由下表选取：
表2 不同罐径对N枪和t枪的要求
罐直径（m）
q枪=3L/S的数
Q混枪(L/S)
连续供给时间t枪
≦15
N枪=1
3
15min
大于15

N枪=2
6
15min

3860m3罐直径为25m，故选Q混枪=6L/S.
(6)求混合液总秒流量：
Q混总=Q混枪+Q混实=6+36=42(L/S)
(7)求混合液管管径：
d混=[4•Q混总/（3.1416•V混•103）]1/2 ………………（m）(式5)
式中：V混为混合液的流速，不宜大于3m/s，分别代入不同数值试算，再按罐系列规格选取管径。
d混=[4×42/（3.1416×3×103）]1/2=0.134（m）
d混=[4×42/（3.1416×2×103）]1/2=0.167（m）
由上述计算可知：混合液管应大于100mm，按管系列规格不宜选d混为150mm，宜选d混为200mm的混合液管。
（8）求混合液管摩阻：
∑h混=0.00107• V2混•L计混/ d1.3混 …………………（m）(式6)
式中：L计混=200m(已知), d混=0.15m
V混=4• Q混总/（d混•3.1416×103）=4×42/（0.22×3.1416×103）=1.34（m/l）
∑h混=0.00107× 1.342×500/ 0.21.3=0.9606/0.123=10.0(m)
(9)求混合液泵所需扬程：
H混=（h静+∑h混+h器）×1.1……………(m)（式7）
式中：h静为最远最高油罐产生器的标高减去泡沫泵轴中心标高， h静=7.5m；h器为空气泡沫产生器出口所需要的压力，一般h器=50m
则H混=（7.5+10+50）×1.1=75（m）

(10)选混合液泵：
由Q混总（42L/S=151.2m3/h）与H混（70m）查泵样本选取水泵D155-30×3，此泵的Q泵=119-155m3/h,H泵=96-90m,也可选用BDC50型固定式消防泵机组，由6135Q型柴油机带动，此泵机组的Q=180m3/h,H=130m.
(11)求灭火所需泡沫液总量：
Q混=（Q混实•t液+Q混枪•t枪）×60×η………………(L)（式8）
式中：t液为连续供应泡沫的时间，查规范GB50151-92知，甲、乙类油品，t液=30min；
η为泡沫液在泡沫混合液中占的比例，一般η=6℅
则Q混=(36×30+6×15)×60×0.06=4212(L)=4.22（m3）
(12)求泡沫液管容积，并选罐：
V液= （Q液+ Q管•η）×1.1…………………(m3)（式9）
式中：Q管为泡沫混合液管内容积，DN200管500m长的容积：
Q管=3.1416×d2•L/4=3.1416×0.22×500/4=15.7(m3)
则V液=(4.22+15.7×0.06)×1.1=5.68 (m3） ，即选6m3泡沫液储罐。

第三步：冷却水系统计算
（1）求着火罐冷却水秒流量：
Q着水= q着水• C着水………………(L/S)（式1）
式中：q着水为着火罐固定冷却水供应强度，查《建筑设计防火规范》GB50016-2006得：
q着水=0.5L/s.m, C着水为着火罐的周长，固C着水=3.14X25=78.5m。
则Q着水=78.5X0.5=39.25(L/S)
（2）求相邻罐冷却水秒流量：
Q相水=0.5. N.q邻水• C着水………………(L/S)（式2）
式中：q邻水为着火罐固定冷却水供应强度，查《建筑设计防火规范》GB50016-2006得：
q邻水=0.5L/s.m, C着水为着火罐的周长，固C着水=3.14X25=78.5m,N为相邻罐个数，以2或5罐为着火罐，则距其罐壁1.5倍直径范围内有三个相邻罐需要冷却。
则Q相水=0.5X3X78.5X0.5=58.88(L/S)
（3）求着火罐冷却水总秒流量：
Q着相水=Q着水+Q相水1=39.25+58.88=98.1（L/S）

（5）求灭火所需冷却水总量：
Q冷水= Q着相水•60×60•t水=98.1×3600×4=1413000L=1413(m3)
(6)求配置泡沫混合液时所需水量：
Q泡水= V液×(1-η）/η=5.68×（1-0.06）/0.06=90.0(m3)
（7）求消防总用水量
Q总水= Q冷水+ Q泡水=1413+90=1503(m3)
（8）消防水池容积：
Q池水=（Q总水- Q补水）×1.1…………(m3)（式3）
式中：Q补水为市政或本库在供水时限内可补充的水量，按假设无补充水，即Q补水=0，
则Q池水=（1503-0）×1.1=1660(m3）
（9）求水管管径：
d水=(4 Q着相水/3.1416•V水•103 )1/2…………………(式4)
式中：V水为管中水的流速，取1至2.5m/s，代入上式：
d水=（4×98.1/3.1416×2.5×103）1/2=0.270m,选DN300钢管。
（10）求冷却水管的摩阻：
∑h水=0.00105•V水2•L计水/d水1.3…………(m)(式5)
式中：V水=4•Q着相水/3.1416•d2水• 103=4•98.1/3.1416×0.32•103=1.39(m/s)
∑h水=0.00105×1.392×500/0.251.3=1.014/0.163=10(m)
(11)求冷却水泵扬程：
H水=（h静水+∑h水+h咀）×1.1………………(m)（式6）
式中：h静水为最高罐环形冷却水管与水泵轴中心的标高差，本式中：h静水=8m，
h咀为冷却水喷嘴出口压力，规范中规定h咀不小于0.1Mpa,现取h咀=11m.
则H水=（10+11+8）×1.1=35(m)
(12)选冷却水泵：
由Q着相水=98.1L/S , H水=35m,在泵样本中选水泵为IS200-150-400A，其性能为：Q=103.9L/S, H=44m,N=75kw。
油罐区消防系统设计必须按照规范要求进行，系统的建设更要符合规范的具体要求，并注意日常维护管理，才能切实起到灭火作用，否则只会事倍功半。