鄯善输油站石油库消防系统设计计算实例分析

2022-11-22

目前输油站消防系统和储备库消防系统为独立的两套系统, 其中储备库消防冷却水系统可实现给输油站消防系统供水, 但末站由于泵扬程的因素不能实现向地势高的储备库冷却水系统供水。输油站因建设年代久远, 泡沫系统已不符合目前国内大型原油储备库的要求, 且两套独立的消防系统对于调度人员的监控和操作来说较为繁琐, 不利于统一监控和管理。根据相关规范, 需对两套消防系统进行整合设计。

一、工程概况

消防系统整改后将共用储备库消防水泵 (Q=330L/s) 及泡沫水泵 (Q=125L/s) , 泡沫液采用3%水成膜泡沫液, 将在输油站新建一座泡沫站, 泡沫液储量10m3, 整合后, 仍使用输油站固定消防设施, 单罐泡沫消火栓数量为5个, 每处消火栓配备泡沫枪2把。

二、泡沫系统设计要点

1. 泡沫液的选择

对非水溶性甲、乙、丙类液体储罐, 当采用液上喷射泡沫灭火时, 可选用蛋白、氟蛋白、水成膜或成膜氟蛋白泡沫液。[1]因储罐内所装原油属于非水溶性甲类液体, 储备库均使用3%水成膜泡沫液, 所以泡沫液仍选用3%水成膜泡沫液。

2. 泡沫液用量计算

根据《低倍数泡沫灭火系统设计规范》, 应满足下列要求:

(1) 外浮顶储罐泡沫灭火系统的设计, 应符合泡沫混合液供给强度不应小于12.5 (L/min·m2) , 连续供给时间不应小于30min。

(2) 设置固定式泡沫灭火系统的储罐区, 应在其防火堤外设置用于扑救液体流散火灾的辅助泡沫枪, 对于储罐直径大于40m的, 配备的泡沫枪数不得小于3把, 连续供给时间不得小于30min, 每支辅助泡沫枪的泡沫混合液流量不应小于240L/min。

以泡沫混合液管线使用DN200管线, 管道最长长度为300m, 计算系统管道内泡沫混合液剩余量为:

3. 泡沫混合液强度计算

因此, 储备库泡沫水泵排量为125L/s78.6 L/s, 新建泡沫站泡沫储量为10m3>4.53m3, 均满足要求。

三、冷却水系统设计要点

1. 单罐发生火灾消防灭火用水量计算

消防灭火用水量是指扑救火灾时配制泡沫液的用水量和冷却用水量总和。计算时要以库内最大油罐及最长输送管系来考虑。[2]

2. 灭火用水量

灭火用水量是指配制泡沫液的用水量, 可通过泡沫混合液的用量计算, 库区使用的水成膜泡沫液的比例为3%, 因此灭火用水量为:

3. 冷却用水量

输油站内储罐最大直径为60m, 油罐最小距离为33m大于24m的距离, 相邻罐可不冷却, 因此冷却用水量为:

式中:D——燃烧罐的内直径, m;

H——燃烧罐的罐高, m;

n——燃烧罐的数量, 个

——燃烧罐冷却水供给强度, L/min·m2;

t——冷却延续时间, min

根据《石油化工企业设计防火规范》要求, 浮顶油罐冷却水供给强度:2.0 L/min·m2, 连续供给时间4h, 罐高22m。

消防用水总量为

储备库消防水罐储水量为2×3500m3>2295m3, 因此储水量满足扑灭一次火灾所需用量。

4. 冷却水强度计算

因此, 储备库冷却水泵排量为330L/s138.2 L/s, 满足要求。

四、结果与讨论

本文以西部管道鄯善输油站油罐消防设计为例, 具体详尽地论述了油罐消防设计中的重要环节, 进一步优化了设计, 由于本设计紧密结合油库的实际情况, 为该油库消防系统日常的运行和操作提供了理论数据支持, 取得了较好的实际意义。

石油库由于具有环境危险、工艺复杂、储存产品易燃易爆等特点, 是事故多发和消防的重点, 多年来火灾和安全事故一直威胁着人员生命安全。一旦发生火灾事故, 后果不堪设想。因此油罐区的完善消防系统设计是防火的重要组成部分。设计实践说明灭火系统的日常维护和检修具有其复杂性和专业性, 必须提高有关人员的防范意识和责任心, 才能防患于末然, 确保在火灾发生时灭火系统能迅速有效地灭火。总之, 从设计、实践到运行几个环节缺一不可, 只有充分认识到其重要性, 才能把消防工作做得更好。

摘要：本文以西部管道鄯善输油站新建消防系统设计为例, 介绍了该单位8座5万方原油储罐冷却水系统和泡沫系统的设计, 结合总结工程实际问题, 并提出该类消防设计中应注意的问题。

关键词：消防设计,实例分析