可燃液体贮罐区消防设计探讨

1、可燃液体贮罐区消防设计探讨摘要：本文阐述了可燃液体贮罐区消防设计的重要性，消防冷却水系统和泡沫消防系统的组成，特别是对消防系统设计中应注意的一些问题作了介绍，以利完善今后的消防设计。关键词：可燃液体；贮罐区；消防；冷却水；空气泡沫。前言可燃液体贮罐区的特点是易燃、易爆、有毒；如果出现火灾事故，将对周围人民的生活、 生产和环境造成极大的危害。 由于火灾危险性大，贮罐除了必要的安全布置、保证防火间距等措施外，消防冷却设施的配备尤为重要。因此，在这样的贮罐区的设计中，消防设计就成为重中之重，必须引起设计人员的高度重视。1 消防系统的组成1.1 水消防系统水消防系统在可燃液体贮罐区消防中的主要作用是对

2、着火罐、邻近罐进行冷却。该系统的消防水源有三种：一是外部的给水管网；二是天然水源；三是自备消防水池。由于可燃液体贮罐区的火灾危险性大，涉及范围广， 根据目前各工程的实际情况及消防主管部门的通常要求，消防水源一般采用自备消防水池贮水。采用自备消防水池的水消防系统组成如下：1.2 泡沫消防系统泡沫灭火剂按发泡倍数分类，可分为低倍数泡沫、中倍数泡沫和高倍数泡沫三类。可燃液体贮罐消防主要靠泡沫消防设施来完成，它的作用是利用空气泡沫漂浮在可燃液体的表面，切断可燃液体与空气的接触，从而达到灭火的目的，而消防冷却水则起辅助的冷却作用。泡沫消防接化学药剂的不同，分为化学泡沫消防和空气泡沫消防两大类。化学泡沫消

3、防设施灭火性能好，但该系统设备复杂、投资和经常维护费用高、 劳动强度大、 操作要求高，目前一般已很少采用。 同时，近年来的实践证明，空气泡沫消防设施对可燃液体贮罐也能起到良好的灭火效果，百该系统设施简单、操作方便、投资和经常费用都比较低。因此，目前的可燃液体贮罐区一般提倡采用空气泡沫消防系统。空气泡沫消防系统分为固定式、半固定式和移动式。固定式系统安全可靠、操作方便、劳动强度低。对大中型可燃液体贮罐区来讲消防要求应该高一些，因此，应该采用固定式空气泡沫消防系统。固定式空气泡沫消防系统组成如下：2 年产万吨顺酐贮罐区消防冷却系统的设计作者在某日化公司万吨 / 年顺酐工程项目设计中，承担了苯罐区的

4、消防设计。根据石油化工企业设计防火规范 （GB50160 92）中的分类规定，苯罐区的火灾危险性标准为甲类。 在掌握了设计规范的前提下，开展了设计，以下对设计过程做简要介绍。2.1 系统形式的确定低倍数泡沫灭火系统按泡沫的施放方式分为液上喷射、液下喷射、泡沫喷淋和固定式泡沫炮四类。按设备安装方式又分为固定式、半固定式和移动式三类。根据经济、技术和安全比较，以及当地消防力量、企业的重要性、地形等因素，综合考率决定采用液上喷射固定泡沫灭火系统。2.2 系统组成固定式液上喷射泡沫灭火系统由固定的泡沫混合液管线、MPG 型固定式水力空气泡沫灭火设备、泡沫比例混合器、泡沫产生器以及水源和动力源组成，如图

5、 1 所示。1贮罐 2泡沫产生器 3混合液管道 4闸阀 5水泵 6比例混合器 7.泡沫灭火设备 8消防水带箱2.3 适用范围固定式液上喷射泡沫灭火系统主要适用于独立油库的地上固定顶立式常压贮罐、地上浮顶油罐；化工企业的燃料罐；油罐区防火堤内等火灾危险性较大的场所。2.4 工作原理贮罐起火后，打开出口阀门，自动或手动启动水泵。.5 消防冷却方式、消防系统供水压力形式的选择冷却方式的选择按照石油化工企业设计防火规范 GB50160-92规定，可燃液体贮罐消防冷却水系统可采用二种形式。即：移动式水枪喷水冷却和固定式喷头喷水冷却。从规范规定的供水强度来看，采用固定冷却方式，供水强度比采用移动式水枪冷却

6、方式小，但是，罐区的水消防设施除消防水池外还应包括管道系统及阀门等附件。作者认为可燃液体贮罐应提倡采用固定冷却系统。主要原因：一是消防冷却水的要求压力高，移动水枪不易操作；二是火灾时罐体附近温度高，热幅射强，消防人员不易靠近；三是罐区面积较大，要求消防人员跑动的范围广，劳动强度大，而采用固定式消防冷却水系统则可避免以上几个问题 .消防系统供水压力形式选择泡沫消防系统目前均采用临时高压系统，即消防的临时开启泡沫灭火设备，向贮罐供给泡沫混合液。消防冷却水系统可分为高压给水系统、临时高压给水系统和低压给水系统。对可燃液体贮罐区的消防冷却水而言，作者提倡采用临时高压给水系统。因为，高压给水系统虽然安全

7、可靠，但系统组成复杂、维护费用高、投资大，低压给水系统消防时必须借助消防车或机动消防泵对消防管网进行临时加压，该系统安全性差、操作麻烦、劳动强度大，而临时高压给水系统既能在短时间内就能供给系统所需要的消防水流量和消防水压， 安全性能较好。 同时，该系统投资省、 操作方便、维护费用低，从各方面来看，临时高压给水系统都比较合适，故采用临时高压给水系统。3 主要消防设备选择与计算3.1 消防水泵中小型可燃液体贮罐区的消防水流量一般都在100m3韵拢沽饕悸堑氖窍浪诤拖览淙此缤匪璧难沽酆弦陨隙鲆蛩兀薮 南览淙此沽 氩恍 ?.7MPa，一般情况下为0.80-1.20MPa。根据消防流量和压力的要求，综合分

8、析目前各类水泵的供水性能，选用IS 型离心泵比较适台本工程的需要。除选用IS型离心泵外，有时也采用多级离心泵，但使用较少，主要问题是多级离心泵扬扬程容易满定要求，但流量都比较小，不容易满足要求，而且效率比较低。3.2 泡沫灭火设备设备简介泡沫灭火设备是泡沫消防过程中最主要的设备之一，灭火设备的形式直接影响灭火的效果。按压力形式分有常压式和压力式两种。压力式价格高、投资大；常压式除价格低外，还有流程简单、操作方便、经常维护费低等优点，故本次设计选用常压式。设备特点混合比较稳定，发泡充分，泡沫抗烧性好，灭火威力大。b对水源要求低，使用水压范围广，供水压力在0.3MPa-1.2MPa之间均可使用。c

9、使用方式灵活，既可独立使用，也可联合使用，能够随意组成各种灭火系统。3.4 消防用水量计算罐区消防用水量包括冷却用水量和灭火用水量两部分。计算依据：罐区最大单罐贮量为 200m3（6.628 ×6.44m），总贮量为 1200m3、200m3贮罐四个， 100m3 贮罐四个 ( 180×5.24m)1）燃烧贮罐冷却用水量按公式Q1=qn DH式中： Q1冷却燃烧贮罐用水量（升/ 秒）；燃烧贮罐冷却用水量标准（L/minm2 ）见表 1n同时燃烧贮罐数量（个）；圆周率 3.14；D燃烧罐直径（m）；H燃烧罐高度Q12.5 × 1× 3.14 ×6

10、.628.44=335.07L/min=20.10m3/h2）邻近贮罐冷却用水量按公式Q2=1/2qn DH式中：Q2邻近贮罐冷却用水量 （升秒）；q邻近贮罐冷却用水量标准（ L/min.m2)见表 1n邻近需冷却的贮罐数 （个）。在一般情况下，若邻近罐超过 2 个时，仍按 2 个计算。D邻近罐直径（ m）；H邻近罐高度Q21/2qn DH=1/2 × 1× 2× 3.14 × 6.628134×.03L/min6.448.04m3/h3）冷却用水总量：Q3=Q1+Q2=20.108.042814m3此时消防水池的容积为：V=4Q34×

11、; 2814=11256m3式中：根据 “建筑设计防火规范 ”（GBJ1687）修订本第 8、2、6 条，苯罐火灾冷却水延续时间按 4h 计算4）灭火用水量Q4=1/4 ×094 D2q式中： Q4灭火用水量； 圆周率 314D燃烧罐直径（ m）；q泡沫混合液供给强度（ L/min.m2）094混合液内含水比例Q41/4 × 0.94 ×314×66282 ×619499L/min=16.66m3/h5）灭火用水常备量按公式Q 水备 240 灭火式中： Q 水备 灭火用水常备量（ m3）；2.440 分钟用水量系数； Q 灭火 灭火用水量（ Ls）Q 水备 =24× 194496O778m36)硝防用水总量Q 总=Q1+Q2+Q4=20108.04+11.663980m3h放选用 IS8050250（n2900r/min ）两台，一开一备，罐区布置如图2 所示。35 泡沫混合液的计算燃烧面积 A1/4 =1/4 ×314×66282=3448m335m2泡沫混合供给强度 =6L/min.m2（标准）连续供给时间 40min（标准）混合液总供给量6×35=210Lmin泡沫产生器数量