原油储罐消防管道优化布置

堍 石油化工安全环保技术 蒋 2 0 1 2年 第 2 8 卷 第 5期P E T R O C HE MI C A L S A F E T Y A N D E N V I R O N M E N T A L P R O T E C T I O N T E C H N O L O G Y 原油储罐消防管道优化布置 奄 ( 中国石化工程建设有限公司 ，北京1 0 0 1 0 1) 摘要：在原油储罐 的消防设计 中，消防管道在 防火堤 内和罐 壁上 的布置有 多种 方案。 主要选取其中两种 方案，从设计 、施工、现场操作及 工程投资等几方面进行 了详 细的比较 ， 旨在进一步优化原油储罐的消防配管设计 。 关键词 ：原油储罐消防管道带状敷设优化设计 原油储罐是储存原油的主要设施 ，集 中布置 原油储罐或者罐组 的区域称为原油罐 区。无论是 在石油炼化企业 ，还是在储备油库 ，它们都是十 分重要的组成部分 ，而原油罐区的消防设计至关 重要。 给排水专业在原油储罐( 或者原油罐区) 的设 计 内容包括给水排水和消防两部分。而消防设计 中，最重要的是固定式冷却水 系统和 固定式泡沫 灭火系统 。消防冷却水作用于罐壁 ，起 到冷却保 护作用 ，泡沫混合液直接作用于浮盘环形 区域进 行灭火。单 台原 油储 罐 的消防管 道大致 分 三部 分 ：防火堤外 、防火堤内至罐壁处 、罐壁上。防 火堤外主要是控制 阀组 ，罐壁上主要是冷却水立 管 、环管 ，泡沫产生 器立管 、二分水器立管 ，而 防火堤 内及罐壁上的：消防管道布置种类较多 ，变 化较大 ，仅选取其 中两种有代表性 的布置方案展 开讨论 ，并对消防立 管、水平带状管道的布置提 出优化建议。 1 原油储罐消防管道布置设计方案 第一种设计方案 ，消防管道在防火堤 内沿地 面敷 设 ，设砼 管 墩支撑 ，分别 到罐 壁 附近处 抬 高 ，再逐个 与对应 的消 防立管 连接 ( 以下 简称方 案一) ，见图 1 ；第二种设计方案 ，消防管道在防 火堤内设管架架空敷设 ，集 中上罐壁后沿罐壁水 平带状敷设 ，再逐个与对应 的消 防立 管连接 ( 以 下简称方案二) ，见图 2 。 “ 方案一” 多见于投 用时间较早的原油储罐 或者罐区，而 “ 方案二”是近些年较为常用 的布 置方案 ，将地面分散布置 的消防管道集 中布置在 罐壁上 。工程实际应用后 ，认为 “ 方案二 ”确实 在优化布置方面有独特优势 ，下 面通过几方面的 对比 ，详细说明新老两种布置方案的不同。 图 1 “ 方案一” 防火堤 内消防管道布置 2 工 程设 计 作为工程设计人员 ，首先要考虑 的是设计方 案的可行性。两种 布置方案均满足设计规范和相 关的设计要求 ，均可实现设计要求 ，并 已有工程 收稿 日期 ：2 0 1 2 0 61 8 。 作者 简 介 ：石全 ，男 ，2 0 0 1年 毕 业于北 京建 筑工 程 学院供热通风 与 空调 工程 专 业，大 学本 科 ，现从 事 给排水设计工作 ，工程 师。E m a i l ：s h i q u a n s e i s i n o p e c c o m 2 0 生笠垫 鲞 一 全 原油储罐 消防管道优化布置 前 围较大。 “ 方案二 ”将 地面上 的管道 架空敷设 ，方 便 人员通行 ，其余管道改在罐壁上集中敷设 。这样 即充分利用了空间，又比较整齐。 5消防立管布置 消防立管包括泡沫产生器立管 、二分水器立 管和冷却水喷淋立管三种。其 中二分水器立管布 置受限制最少 ，泡沫产生器立管和喷淋立管布置 受限制相对较多 。 立管布置在满足防火规范的前提下 ，还 需要 注意一个 问题 ，就是立管定位 。以 5万 m 原油 储罐为例 ，泡沫产生器立管 8根 ，二分水器立管 2根 ，喷淋立管 4根 ，共 1 4根。这 l 4根立管均 在罐外壁安装 ，既要做到均匀 布置，又要合理安 排与盘梯 、加强圈及环管的交叉 ，布置美观 ，并 不容易。更大的储罐立管数量还要增加 ，所 以必 须选择最合理的位置 布置立管。 泡沫灭火系统 设计规范 中给出 了单个产 生器最大保护周 长， 最常见做法 ，单个产 生器最大保护周长为 2 4 I n ， 通过计算罐壁周长确定产生器个数 ，再平均分配 圆心角达到均匀布置。 在 “ 方案一” 中，立管由地面附件处开始沿 罐壁 向上敷设 ，每根立 管都必须躲开罐 壁管嘴 、 人孔和盘梯，不得影响其它操作，最好能保证垂 直布置 ，少设拐点。布置难度相对较大。 “ 方案 二”上罐壁处的立管为集中布置 ，只需要集 中躲 开罐壁管嘴即可，1 4根立管直接 由水平带状管道 向上垂直敷设 ，泡沫产生器立管和喷淋立管很容 易做到均匀分配，大大降低了布置难度。 对于立管至罐外壁的距离 ，实际上对定位也 有影响，建议立管中心距罐外壁 ( 不含保温层 ) 2 5 05 0 0 mm。如果距 离过近 ，立管会 与加强 圈 碰撞 ，增加拐点 ；如果距离过远 ，不利 于立管 固 定及支架安装 ，而且在这个距离范围内，泡沫产 生器立管很容易与喷淋环管错开布置 ，避免 因交 叉增设拐点。 6 工程投资 两种方案在管道材质和连接方式均相 同的前 提下进行 比较。 “ 方案一”中防火堤 内至罐壁处的消防管道沿 地面敷设 ，由于分布较广 ，离罐壁较远 ，管道总长 度长。以5万 m 储罐为例，消防管道总长度约为 2 3 2 0 m，其中沿地面敷设管道总长度约为 7 9 0 IT I 。 “ 方案二” 中防火堤内至罐壁处 的消防管道在 罐壁上集中敷设 ，距离罐壁近 ，总长度相对较短。 以5万 r n 3 储 罐为例 ，消防管道 总长度约为 2 2 0 0 m，其 中沿地面敷设管道总长度约为 6 7 0 m。可见 “ 方案二”在局部管道用量上较 “ 方案一”减少了 1 2 0 m，约 1 5 ，在管道总量上减少 了约 5 。 以 5万 1 “13 原油储罐为例 ，两种方案 的消防 管道总投资均为 5 0万元人 民 币左右。由于 “ 方 案二”带状管道在管壁上安装 ，使用 了大量 的贴 板和钢制支架 ，成本 和安装费用 增加 ，总投 资与 “ 方案一”接近或者持平。对于更大的原油储罐 ， 消防管道的总投资还有待考察 。 7 结语 两种设计方案的对比见表 1 。 表 1 两种方案直观比较 “ 方案一” “ 方案二” 满足工 程应用 ，设计 满足工程 应用 ，带 状管 设计 道布置相对 复杂 。设计 输 过程简单 出内容多 施工 常规做法 ，无难度 安装难度稍有增加 影 响人员通行 ，影响 方便人员通 行 ，管道 布 现场操作 美观 置整齐 立 管 定 位 受 限 因 素 立管布置 立管定 位简单 较多 投资 总投资相 当 总投资相当 满足消防要求 ，由于介 消防安全 满足消防要求 质 总行程 短 ，对及时 灭火 和冷却保护更有利 通过对两种设计方案的详细对 比，“ 方案二” 在消防管道优化布置方面确实有独特的优势 ，现 在也开始有更多的原油储罐 和大型的原油罐区采 用和 “ 方案二” 相同或者相似的管