防火防爆课程设计--油库防火防爆与消防设计.doc

课程设计成果说明书题 目：油库防火防爆与消防设计学生姓名： XXX 学 号： XXXXXXX 学 院： 石油化工学院 班 级： A10安工 指导教师： 叶继红 浙江海洋学院教务处2013年 1 月 6 日浙江海洋学院课程设计成绩评定表20 12 20 13 学年 第 1 学期学院 石油化工学院 班级 A10安工 专业 安全工程 学生姓名(学 号) 课程设计名 称防火防爆与消防工程学课程设计题 目油库防火防爆与消防设计指导教师评语指导教师签名： 年 月 日答辩评语及成绩答辩小组教师签名： 年 月 日浙江海洋学院课程设计任务书20 12 20 13 学年 第 1 学期学院 石油化工学院 班级 A10安工 专业 安全工程 学生姓名(学号)课程名称防火防爆与消防工程学设计题目油库防火防爆与消防设计完成期限自 2012 年12 月 31 日至 2013 年 1 月 6 日 共 1 周设计依据1、石油库设计规范GB50074-2011 2、建筑灭火器配置设计规范GB50140-20053、建筑设计防火规范GB50016-2006对油库的安全距离，消防系统，防静电雷击方面做了综合的设计计算。设计要求及主要内容设计要求：根据油库设计规范的要求，设置油库内各建筑物之间的安全距离，还有各个功能区的合理划分，对油库的消防系统做一个优化，从而得出一个较合理的油库设计方案。主要内容：（1）完成该商业油库的工艺计算（2）消防系统工艺计算等和储油罐、泵等设备的选型；（3）根据计算结果和石油库设计规范完成该商业油库总平面图、总流程图、泵房安装图。要求各图符合规范规定，合理地确定库（站）内各项设施（罐区、泵房等）的位置，主要油气的流向、可能完成的作业合理，以保证库（站）有一个安全的环境，使得油品的储存、输转及收发作业能够顺利进行。参考资料1 李萌中.化工防火防爆手册.中国石化出版社，20032 竺柏康，徐玉朋.油库加油站设计与管理.北京：中国石化出版社，20093 范继义.油库加油站安全技术与管理.北京：中国石化出版社，20054 石油库设计规范GB50074-20115 胡兴志.机电安全技术.北京：国防工业出版6 解立峰，防火防爆工程；冶金工业出版社指导教师签字日期摘要：油库是用来接收，储存和发放原油或石油产品的企业和单位，它是协调原油生产，原油加工，产品有供应和运输的纽带，是国家石油储备和供应的基地，他对于保障国防和促进国民经济高速发展具有相当重要的意义。由于石油工业的快速进步和石油战略地位的不断提高，油库的建设也越来越重要。本设计主要包括总平面布置、工艺流程及消防系统设计和计算、自动化控制概念设计等方面。关键词：油库；工艺设计；平面布置；设备；消防设备Abstract：Oil depot is an independent enterprise or company to receive, store and distribute petroleum or petroleum products. It is a link to coordinate the production and processing of crude oil, and the supply and transportation of petroleum products. It is a base of the national oil reserves and supply. It is as well as an important component part of the national modernization and army logistic construction. It has an important significance to guarantee the safety of national defense and promote the rapid development of national economy. This design mainly includes the design of overall plane layout, process flow and fire fighting system design and calculation, and the concept design of automate control system.Keywords: oil depot process design floor plan layout equipment fire-fighting equipment目 录0前言：11油库地区选址11.1油品的危险特性11.1.1易燃性11.1.2易爆性11.1.3易蒸发11.1.4易产生和积聚静电21.1.5有毒21.2油库选址应当遵循下列原则：21.3油库工艺流程简介32油库基本状况假定32.1确定每种油品的油罐个数和油罐形式32.2假定所设计油库年周转量32.3油罐个数确定43储油罐区防火堤43.1防火堤设计规范43.2防火堤设计计算53.3防火堤之间的消防通道设计54消防系统设计54.1油罐的泡沫灭火系统设施的设置方式54.1.1泡沫灭火装置设置应符合下列规定：54.1.2油库泡沫灭火系统泡沫量的确定64.2消防冷却水系统的设置64.3消防车辆数量的确定75油库防雷技术设置75.1防止静电75.2防雷技术86油库平面布局设计以及消防通道图8总结9参考文献10油库防火防爆与消防设计0前言：油库流程的设计是根据联合站油库及商业油库的一般情况，进行的简单流程设计。在老师指导下，根据给定的油品的年周转量、油品的密度、周转系数等基础数据，按规范要求独立地完成油库简单流程的设计以及油库消防系统的设计。合理的设计油库的容量、合理的油库流程以及合理的消防系统能够保证保证供应，完成油品的正常输转对满足企业的生产和生活的要求，都有着十分重要的意义 重新审视设计出来的油库可能发生的一切意外事故，如火灾、爆炸。结合所学习的防火防爆工程、石油库设计规范、建筑灭火器配置设计规范对油库的防火堤、消防系统、防雷、静电进行综合研究。1 油库地区选址1.1 油品的危险特性1.1.1 易燃性 石油成品油具有燃烧的特性，因而也就潜在发生火灾的危险性，其危险程度是由油品的闪点的高低来评定的。在成品油中，汽油的闪点最低，煤油次之，柴油又较煤油为高。1.1.2 易爆性 当石油蒸气和空气混合到一定比率时遇火就会发生爆炸，这一比率为爆炸极限，产生爆炸的最低混合比叫爆炸下限。1.1.3 易蒸发 蒸发不但造成油品数量上的短缺，而且使成品油质量降低，更为严重的是所产生的油蒸汽为燃烧、爆炸和使工作人员中毒提供了必要的条件，同时还造成了环境污染。1.1.4 易产生和积聚静电 石油是到点率极低的绝缘非极致性物质，在成品油的收发、输转和罐装过程中，油品铅管道流动与管壁摩擦在运输过程中与车、船上的罐、油流的喷射，都会产生静电。1.1.5 有毒 成品油具有一定的毒性，且毒性随其化学结构，蒸发速度和所含添加剂及加入量不同而不同。1.2 油库选址应当遵循下列原则： 油库的位置应尽量避开大中型城市、大型水库、重点工矿企业和其他军事战略目标，以免相互影响，增加各种不安全因素。 油库的库址应选择在交通方便的地方，尽量便于消防车到达。 油库的库址应选择在地势较为平坦的地方，库址的自然地形最好具有较为明显的坡度，自然地形坡度不宜小于千分之五，以便于石油库排水和进行油品自流作业。 油库周围有明火时，库址宜选择在常年主导风向的侧风向，当设在侧风向有困难时，应根据明火有无飞火的可能来选择，而且还应有足够的安全距离，并应选择在江、河的下游地带，以免油品着火时顺流而下。 在地震区建造石油库时，应考虑抗震设施。在地震裂度大于或等于9度的地震区，不应建造1-1级石油库。 库址应选择在地质条件较好的地方。不应建在有土崩、断层、滑坡、沼泽、流沙及泥石流的地区，也不宜建在3级湿陷性大空土地区。 油库与周围企业、居住区、交通线等的安全距离应符合国家有关规定。油库周围严禁堆放易燃易爆物品因此，油库建造在地面空旷、地质好、交通方便，远离居民住房区的下风位，下游区，远离明火。1.3 油库工艺流程简介汽油汽油原油减压蒸馏柴油催化裂解汽油焦化煤油分馏2 油库基本状况假定2.1 确定每种油品的油罐个数和油罐形式油库容量可根据周转系数法确定。各种油品设计容量由下式求的： 2式中，Vx某种油品的设计容量，m3；G该种油品的年周转额，t； 该种油品的密度，t/ m3；K该种油品的周转系数；油罐利用系数（轻油取0.95，粘油取0.85）油罐选用的一般原则：（1）每种油品至少要两个油罐 （2）尽量选用容量较大的灌（3）对整个油库来说，选用储罐的规格尽可能的同一2.2 假定所设计油库年周转量设计之前假定该油库所能周转的数量，见表 21表21 假定该油库所能周转的数量2油品名称密度/kg/ m3年销量/t汽油72711000煤油7804000柴油8408000汽油 =1990 m3 煤油 =1349 m3柴油=1253 m3查阅资料上式各计算式中，取汽油、柴油周转系数为K=8，煤油周转系数为K=4。2.3 油罐个数确定汽油罐区：2个1000 m3油罐 柴油罐区：3个500 m3油罐煤油罐区：3个500 m3油罐各容积油罐的高度和直径尺寸如下表：表22各容积油罐的高度和直径尺寸标称容积/m3直径/m高度/m50099100013103 储油罐区防火堤3.1 防火堤设计规范查石油库设计规范可知：立式油罐防火堤的计算高度应保证堤内有效容积需要。防火堤的实高应比计算高度高出0.2米，防火堤的实际高度不应低于1米（以防火堤内侧设计地坪计），且不宜高于2.2米（以防火堤外侧道路路面计）。卧式油罐防火堤实际高不应低于0.5米（以防火堤内侧道路路面计）。如果用土质防火堤，堤顶宽度不应小于0.5米。立式油罐罐壁到防火堤和隔堤基脚线的距离不小于罐壁高度的一半。相邻油罐组防火堤的外侧脚线之间，应留有不小于7米的消防距离。查阅石油库设计规范得到油罐之间的防火距离，如表31表31油罐之间的防火距离2液体 单 类别 罐储罐型式固定顶储罐浮顶储罐、内浮顶储罐卧式储罐地上式容量V（m3）甲、乙A类不限0.6D0.4D0.5m乙B类V1000 0.6D0.4DV1000消防采用固定冷却方式0.6D消防采用移动冷却方式0.75D丙A类不限0.4D丙B类V10005mV1000 2m注：1 表中D为相邻储罐中较大储罐的直径。单罐容积大于1000m3的储罐D为直径或高度的较大值。2 储存不同液体的储罐、不同型式的储罐之间的防火距离，应采用较大值。3 高架储罐之间的防火距离，不应小于0.6m。4 单罐容量不大于300m3、总容量不大于1500m3的立式储罐组，储罐之间的防火距离可不受本表限制，但不应小于1.5m。5 丙A类液体固定顶储罐之间的防火距离按0.4D计算大于15m时，可取15m。3.2 防火堤设计计算以下计算以汽油罐区为例 两油罐之间的防火间距：L=0.6D=0.6*9=5.4m 罐到防火堤距离：A=0.5H=0.5*9= 4.5m防火堤的边长：=5.4+2*4.5+4*9=61.2m防火堤的有效面积S：=911m2故防火堤的高度H：则防火堤的实际高度为h=H+0.2=0.48m3.3 防火堤之间的消防通道设计 查阅资料得相邻油罐组防火堤脚线之间应留有宽度不小于7m的消防通道，消防通道与防火堤之间的距离不应小于3m，即相邻的防火堤之间的间距为10m4。4 消防系统设计油库的消防设施设置，应根据油库等级、油罐型式、油品火灾危险性及与邻近单位的消防协作条件等因素综合考虑确定。油库的油罐应设置泡沫灭火设施；缺水少电及偏远地区的四、五级油库中，当设置泡沫灭火设施较困难时，亦可采用烟雾灭火设施。4.1 油罐的泡沫灭火系统设施的设置方式4.1.1 泡沫灭火装置设置应符合下列规定： 单罐容量大于1000m3的油罐应采用固定式泡沫灭火系统。单罐容量小于或等于1000m3的油罐可采用半固定式泡沫灭火系统。 卧式油罐、覆土油罐、丙B类润滑油罐和容量不大于200m3的地上油罐，可采用移动式泡沫灭火系统。 当企业有较强的机动消防力量时，其附属石油库的油罐可采用半固定式或移动式泡沫灭火系统。4.1.2 油库泡沫灭火系统泡沫量的确定混合液的总流量： 1混合液的流量 ：式中 ：油罐一次灭火所需泡沫混合液量 L ：泡沫混合液供给强度L/minm2 ：泡沫混合液连续供给时间 min ：燃烧面积m2 油库油罐灭火所需泡沫量计算：外浮顶罐有：F=油罐壁板与泡沫堰板之间的环形面积= ：油罐壁板与泡沫堰板之间的距离（1.21.4）取1.2拱顶油罐有：F=储罐的横截面积=这里以汽油为例进行计算：=12.530=12723L4.2 消防冷却水系统的设置 油库的水源应就近选用地下水、地表水或城镇自来水。水源的水质应分别符合生活用水、生产用水和消防用水的水质标准。企业附属油库的给水，应由该企业统一考虑。油库选用城镇自来水做水源时，水管进入油库处的压力不应低于0.12MPa。油库的生产和生活用水水源，宜合并建设。当生产区和生活区相距较远或合并建设在技术经济上不合理时，亦可分别设置。油库的生活用水量宜按2535升/人班，用水时间为8h，时间变化系数为2.53.0计算。洗浴用水量宜按4060升/人班，用水时间为lh计算。消防、生产及生活用水采用同一水源时，水源工程的供水量应按最大消防用水量的1.2倍计算确定。当采用消防水池时，应按消防水池的补充水量、生产用水量及生活用水量总和的1.2倍计算确定。当消防与生产采用同一水源，生活用水采用另一水源时，消防与生产用水的水源工程的供水量应按最大消防用水量的1.2倍计算确定。采用消防水他时，应按消防水他的补充水量与生产用水量总和的1.2倍计算确定。生活用水水源工程的供水量应按生活用水量的1.2倍计算确定。由于该油库的临江生活生产以及消防用水的给水系统给水量得确定应为Q=1.2最大消防用水可以得到。1Q=1.2（+7000）97%+油库一次冷却水量为Q=2508.646m3 4.3 消防车辆数量的确定消防车辆数量应符合下列规定：4 当采用水罐消防车对油罐进行冷却时，水罐消防车的台数应按油罐最大需要水量进行配备。 当采用泡沫消防车对油罐进行灭火时，泡沫消防车的台数应按着火油罐最大需要泡沫液量进行配备。石油库应和邻近企业或城镇消防站协商组成联防。联防企业或城镇消防站的消防车辆符合下列要求时，可作为油库的消防计算车辆： 在接到火灾报警后5min内能对着火罐进行冷却的消防车辆； 在接到火灾报警后10min内能对相邻油罐进行冷却的消防车辆； 在接到火灾报警后20min内能对着火油罐提供泡沫的消防车辆。5 油库防雷技术设置由于油库是高危区，库中油品多为易燃易爆品，并且到现在为止大多数油库爆炸多为雷击造成，所以必须做好防雷技术。5.1 防止静电（1）防止静电荷的产生 ：1、 控制注油高度和流速。向油罐车、加油车等灌装时，尽量将加油管、胶管插到距油罐底部1020厘米处降低加油高度，减少油料与空气及油罐底、壁的的冲击与摩擦。（2）改进注油方式：为了减少或消除喷溅注油引起的静电失火应避免喷溅注油。因此，储藏、罐车或油舱装油应从底部进油。防止其它物品混入，比如清水等。5.2 防雷技术避雷针的使用和油罐的接地都能很好的防止雷击，防止油库发生火灾和爆炸。常用的防雷装置有避雷针、避雷线、避雷网、避雷器、避雷带。避雷带是在建筑物的屋脊和屋顶四周敷设的接地导体，是由避雷针、避雷线发展而来的。作者最早是由德国资料中了解到这项技术。避雷网是在避雷带的中间敷设接地导体，以保护建筑物的中间部位。用于保护建筑物，其优点是敷设简便、造价低,而且同高耸的避雷针相比,引雷的几率大为减少。而且它接闪后一般是由多根引下线泄散电流，室内设备上的反击电压相对较低。我国建筑防雷工作者提出并在全国广泛应用的笼型防雷方式则是利用建筑物钢筋形成的法拉笼。同时也解决了等电位连接问题，极大地提高了建筑防雷