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大型外浮顶储罐灭火系统设计与计算 王琨蒙晓非任伟(中石化宁波工程有限公司） 摘要： 本文对大型外浮顶储罐的泡沫灭火系统的计算和固定式消防冷却系统的计算及系统控制等问题进行简要 介绍。 关键词：外浮顶储罐、泡沫灭火系统、固定式消防冷却系统 一、 前言 外浮顶罐主要用于储存石油、汽油、石脑油、芳烃类油品。 浮 顶罐的浮顶与油面接触并浮在油面上，不存在油气空间，大大减 少了油品的蒸发损耗， 从而减少了火灾、 爆炸事故发生的可能 性，是比较安全的，因而逐步取代固定顶油罐而成为储存油类的 主要罐型。 二、工作原理 外浮顶油罐一般采用固定式低倍数空气泡沫灭火系统，该 系统是由一种含蛋白的泡沫液， 按比例与压力水流在消防管道 内机械混合，进入固定安装在罐壁上端的泡沫产生器，当泡沫混 合液通过产生器内的喷嘴时造成负压， 因而有大量空气吸入产 生器内，同泡沫混合液混合形成空气泡沫，带压的泡沫流将密封 玻璃片冲破，在短时间内把燃烧的液面全面覆盖，隔绝空气，达 到灭火的效果。 下面以仪征输油站的150000m3的双盘外浮顶原油储罐为 例， 结合中国石化集团安全环保局颁布有关大型浮顶储罐安全 设计、施工、管理暂行规定（以下简称：暂行规定）及相关规范，简 要介绍外浮顶罐灭火系统的设计与计算。 三、灭火系统设计 仪 征 输 油 站 的150000m3的 双 盘 外 浮 顶 原 油 储 罐 直 径 100m，高度21.8m，根据暂行规定规定大型储罐应设置固定式 低倍数泡沫灭火系统和固定式消防冷却水系统。 3.1 、泡沫灭火系统设计 本储罐采用液上式喷射泡沫灭火系统， 泡沫产生器安装在 罐壁上端，喷射出的泡沫由反射板反射在罐内壁向液面上覆盖， 盖住燃烧的液面，达到灭火的目的。 3.1.1泡沫混合液流量计算 系统的泡沫混合液流量应满足扑救储罐及流散液体火灾两 部分的要求。 (1)扑救储罐火灾所需的泡沫混合液流量Q1 Q1=FI(L/min)=310.8612.5 =3885.75L/min =65L/s=233 m3/h 式中：F储罐的保护面积(m2)，外浮顶储罐的保护面积应 为罐壁与泡沫堰板间的环形面积，本设计取1.0m。 F=R2=3.155023.14492310.86m2 式中：I泡沫混合液供给强度(L/min. m2)，。 储罐配置的泡沫产生器个数N1 N1= Q1q1=6588.125个 式中：q1每个泡沫产生器的流量(L/s)。 单个泡沫产生器 的最大保护周长为24m， 所以本储罐实际设置的泡沫产生器的 个数为： 3.141002413.083个， 故本设计的泡沫产生器的个数N1 取14个，且沿储罐外壁周边均匀布置。 根据实际采用的泡沫产生器数量N1，求出储罐设计供给的 泡沫混合液的流量Q1设。 Q1设N1q1=148112L/s=403.2 m3/h (2)扑救流散液体火灾所需泡沫混合液流量Q2 Q2=n2q2(L/min)=3480=1440L/min =24L/s=86.4 m3/h 式中：n2配备的PC8型泡沫枪支数，按不小于3支设计； q2每支PC8型泡沫枪的泡沫混合液流量(L/min)，按480 L/min设计。 系统所需的泡沫混合液流量Q为： Q= Q1设+ Q2=403.2+86.4=489.6 m3/h 3.1.2泡沫液总储量的计算 (1)泡沫混合液总量W W=W1+W2+Wg(m3)=403.2+43.2+11=457.4 m3 式中：W1扑救储罐火灾所需的泡沫混合液量(m3)； W1Q1设t1403.21403.2 m3 式中：t1储罐的泡沫混合液连续供给时间(min)，不应小 于60min； W2扑救流散火灾所需的泡沫混合液量(m3)。 W2Q2t214403043200L43.2 m3 式中：t2扑救流散火灾的泡沫连续供给时间(min)，按 30min设计； Wg充满管道所需的泡沫液量(m3)。 Wgd2L43.140.12529004=11 m3 式中：d泡沫混合液输送管道内径(m)，按照泡沫混合液 管道的流速不宜大于3m/s要求确定管径，Q=489.6 m3/h， 采用 DN250mm钢管。 L泡沫混合液输送管道长度(m)，本设计输送管道长度采 用900m。 (2)泡沫液的总储量Wp(m3) Wp=W6%=457.46%=27.44 m3 式中：6采用的泡沫液混合比，目前一般用6的混合 比为多。 3.2固定式消防冷却水系统 油罐内储存的油品属甲B类低闪点易燃液体， 根据规范规 定应设置固定式消防冷却水系统。 3.2.1配置泡沫用水量 指配置泡沫的用水量，我们采用的空气泡沫的水液比为94： 6（即94份水和6份泡沫液相混合）。 Q1=489.694460.2 m3/h 3.2.2固定冷却用水量 Q2=Dh2L/min.m23.1410021.82 =13690.4L/min =821 m3/h (3)移动消防用水量 根据暂行规定移动消防用水量为120L/s，即432 m3/h。 (4)总消防用水量 Q460.2+821+4321713.2 m3/h (5)消防水池容量 根据石油化工企业设计防火规范规定储罐消防冷却用水 的延续时间为4小时，故消防水池容积为： V=1713.2 m3/h46852.8 m3 四、系统控制 根据暂行规定大型储罐泡沫灭火系统控制方式采用远程 手动启动的程序控制系统。 泵出口阀及泡沫混合液和冷却水上罐控制阀、 主要分区控 制阀选用可远控的电动阀，在消防控制室内实现集中控制。 在罐区安装可燃气体报警器， 在每一座罐的浮盘上沿罐壁 设一圈感温电缆，发生火灾时由于温度升高，起火点处的感