浙江海洋大学油库安全课程设计

课程设计成果说明书题目：油库安全课程设计学生姓名：雷富伟学号：130714121学院：石化与能源工程学院班级：A13储运3班指导教师：徐玉朋浙江海洋学院教务处2016年1月5日第第根据本次油库安全消防课程设计的要求，现对具体的设计内容做如下详细的说明：一、设计要求：已知某罐区有2个2000的拱顶轻柴油罐，2个2000的单盘式内浮顶汽油罐。其中，消防管道的长度按430米计算，水的流速取为2m/s，泡沫混合液的流速取为3m/s。二、计算内容：1、泡沫混合液流量根据防火性能等级，管道长度按430米计算，确定拱顶C轻柴油罐为着火罐，其余3个为冷却罐。查相关规范得知，2000油罐的直径D=16.2m，H=10.4m则油罐液的面积A和周长L为：拱顶油罐：==×3.14=206=D=3.14×16.2=51m泡沫混合液供给强度，据油品情况可选用6%普通蛋白。表1拱顶油罐据油品类型及泡沫灭火系统的设置类型，选泡沫混合液供给强度为6L/(min•),时间为=40min，则混合液供给量：=q=206×6=1236L/min=20.6L/s。内浮顶罐：=206-π［（16.2/2）-1.3］2=60.806根据《油库设计规范》（GBJ74—84）中规定，泡沫堰板与管壁距离点位1.2-1.4m，取1.3m。泡沫混合液供给强度，据油品可选用6%普通蛋白。内浮顶油罐据GB50151—92中规定，单盘式内浮顶汽油罐的泡沫混合液供给强度不小于12.5L/（min•m2），连续供给时间不小于30min，则泡沫混合液供给量：=q=60.806×12.5=12.7L/s。2、泡沫产生器的确定（1）拱顶油罐：N=÷q=20.6/16≈1.6只显然可取16L/s(PC16)泡沫发生器1只与一只8L/s(PC8)足够，但是按《低倍数泡沫灭火规范》设计要求，当储罐超过一个泡沫产生器时宜选用相同规格的泡沫产生器，故确定本库2000m3拱顶油罐选用2个PC16泡沫产生器。按D<25m核算，选用2个泡沫产生器满足要求。表2则有Q拱=16×2=32（L/s）。按规范规定，10<D<20，配备泡沫枪PQ4一支，连续攻击时t3=20min。表3则有Q枪=1×4=4（L/s）。（2）内浮顶油罐：泡沫产生器：N=/q=12.7/4=3.18选PC4四个。另外，外浮顶储油罐及单、双盘式内浮顶储油罐泡沫混合液供给强度不应小于12.51/（min.m2），连续供给时间不应小于30min。单个泡沫产生器的最大保护周长符合表下表4规定：表4然而本题中有：保护周长为3×24=72m>=51m所以符合要求。3、泡沫液总储量的计算Q拱=32L/s取泡沫流速V=2m/s管长L=430则t=L/v=570/2=215sV管泡=32×215×0.001×6%=0.4128m3V备泡=V拱泡+V枪泡+V管泡=（Q拱×+Q枪×）×60×0.06×+0.4128=（32×40+4×20）×60×0.06×+0.4128=7.488+0.8208=5.3088m34、消防水池的容量计算V泡水=（Q拱×+Q枪×）×60×（1-6%）×=（32×40+4×20）×60×94%×=81.216m3V管水：V管泡=94:6V管水=6.4672m3另外，冷却用水量考虑，冷却采用固定方式，燃烧罐冷却水强度选取2.5（L/min.㎡），邻近罐冷却水强度取2（L/min.㎡），供给时间为=6h。因为都是2000m3油罐，即一个作着火罐冷却，三个作临近罐冷却，则有：Q=1•π•DH=1×3.14×16.2×10.4×2.5≈1323（L/min）Q=3•π•DH（1/2）==3×3.14×16.2×10.4×2×0.5≈1587（L/min）冷却水量：V冷水=（Q冷1+Q冷2）××=（1323+1587）×6×60×0.001≈1048m3又取泡沫流速V=2m/s管长L=430则t=L/v=430/2=215s则V管水=32×215×0.001×94%=6.4672m3冷却用水总量：V水总=（V泡水+V管水+V冷水）=81.216+6.4672+1048=1136m35、泡沫比例混合器的确定由第2问计算可知：泡沫混合液供给流量=20.6L/s则：泡沫液量′=20.6L/s×6%=1.236L/s查 《油库加油站安全技术与管理》P204表7—12知：PH系列环泵式负压泡沫比例混合器数据表知PH48型比例混合器的:泡沫液量′=1.44L/s>′=1.236L/s且泡沫混合液供给流量=24L/s>=20.6L/s皆满足要求，即可选用PH48型比例混合器环泵式负压泡沫比例混合器。6、泡沫混合液管道和消防冷却水管道的计算（1）设计选定管道流速《低倍数泡沫灭火系统设计规范》中第3.5.1条规定泡沫混合液泡“沫输送至最远保护对象的时间不宜大于5min”，设计中从泡沫储罐间至最远保护对象的距离约430m，则泡沫混合液流速不应小于430÷5÷60=1.4m/s，所以设计流量必须大于1.4m/s才能符合规定要求。一般消防管道内流速不宜小于1.0m/s，不宜大于3.0m/s，故设计选定管道流速为2m/s。（2）管道直径计算：根据Q=A•v=（π/4）v∴D===143mm故设计选用DN200的钢管（3）消防冷却水管道的计算：①流速：设定流速为2m/s。②管道的直径计算：Q冷水=Q+Q=(1323+1587)/60=48.5L/s∴根据Q=A•v=（π/4）v∴D==(4×48.5×0.001)/(2π)]×(1/2)=124mm∴故选用DN125的钢管。7、消防水泵和泡沫泵的选取（1）根据《泡沫灭火系统设计规范》GB50151—2010中的9.2.2可知系统水或泡沫混合液管道的水头损失应按下式计算：i=0.0000107/i—泡沫管道水头损失（Mpa/m）；v—管道内水或泡沫混合液均流速（m/s）；d—管道的计算内径（m），取值应按管道的内径减1mm确定。根据《泡沫灭火系统设计规范》GB50151—2010中的9.2.2可知，水泵或根据工程流体力学可知：=iL泡沫混合液的扬程H=∑h+p0+1）消防水泵：Q冷水=48.5L/s=iL=20%∑h=+=1.2=1.2iL依据规范可知，当选DN125的钢管是，其公称内径是140mm，壁厚是4.5mm，则本题公式中的d=140-9-1=130mm,则：∑h=1.2×430×0.0000107×/=0.313Mpa查表可得p0=0.5Mpa最不利点泡沫产生装置=10.4m∴H=31.3+10.4+50=91.7m(水柱)根据泵与压缩机H放大1.05倍，Q放大1.1倍：Q实=48.5×1.1=53.35L/sH实=91.7×1.05=96.29m所以，查离心泵型号表可选消防水泵为ISW80-315B型，级数为单级单吸清水离心泵。2）泡沫混合液泵的选择：Q拱=32L/s依据规范可知，当选DN200的钢管是，其公称内径是219mm，壁厚是6mm，则本题公式中的d=219-12-1=206mm,则∑h=1.2=1.2iL=1.2×430×0.0000107×/=0.172Mpa=0.5Mpa=10.4m∴H=∑h++=17.2+50+10.4=77.6m(水柱)Q实=32×1.1=35.2L/sH实=77.6×1.05=81.48m所以，查离心泵性能型号表可选泡沫混合液泵为ISW80-250A型卧式离心泵。8、消火栓数量的确定消火栓数：N=冷却用水总流量/13=48.5/13=3.7（个）考虑到备用和保