大型原油储罐区消防设计及要点探讨

2017-11-07屈梦雄海工英派尔工程有限公司山东青岛266100

化工管理 2017年25期

屈梦雄(海工英派尔工程有限公司，山东青岛 266100)

大型原油储罐区消防设计及要点探讨

屈梦雄(海工英派尔工程有限公司，山东青岛 266100)

油品火灾蔓延速度快，危险性大，在消防设计时针对油品性质、储罐类型及气候条件等因素选择合适的系统及参数对于快速有效的扑灭火灾至关重要。本文以国内某大型石油储备库项目为例，对10×104m3外浮顶储罐的消防系统设计进行了介绍，并对设计中的要点进行了探讨。

大型浮顶储罐；消防冷却水系统；泡沫灭火系统；系统控制

随着我国经济迅猛发展，油品需求量也不断增加，储罐大型化是油品储运的必然趋势[1]，近年来建成了许多超大型石油储备库及地下洞库。油品着火后易发生沸溢，且流淌蔓延快[2]，库区一旦发生火灾可能造成灾难性后果，因此有效的消防系统可以及时的控制火灾，将危害和损失降到最低。本文介绍了10×104m3外浮顶储罐消防系统的设计，为建立和完善罐区消防系统提供参考。

1 项目概况

本项目建设库容580×104m3，包含58台10×104m3外浮顶储罐及油泵房、机柜室、低压变电所等附属构筑物。

储存介质：原油，火灾危险性甲B；

储罐形式：双盘外浮顶储罐；

储罐尺寸：D=80m，H=21.8m；

库区布置：9个60×104m3原油罐区，1个40×104m3原油罐区，每台储罐均按照“单罐单堤”布置。

2 消防系统设计

2.1 固定式低倍数泡沫灭火系统

对于外浮顶储罐的火灾形式主要有密封圈火灾和全液面火灾(浮盘倾斜或沉没时)，其中最常见的火灾是密封圈部位的火灾，据美国石油协会统计，浮顶储罐密封圈火灾占统计事故的72.8%[3][4]。根据《石油储备库设计规范》(GB50737-2011)要求，储罐设置固定式低倍数泡沫灭火系统[5]。

单罐泡沫灭火系统设计参数：

泡沫液种类：3%水成膜;

泡沫混合液供给强度：12.5L/(min·m2)；

PC8型泡沫产生器：12个，沿罐周均布，单个泡沫产生器保护距离21m；

泡沫混合液连续供给时间：45 min[6]；

扑救流淌火灾配置PQ8型泡沫枪：3支；

扑救流淌火灾泡沫混合液连续供给时间：30min；

泡沫混合液设计流量：120L/s；

工作压力：1.4MPa；

设计泡沫液储量为：25m3(附加100%富余量)。

泡沫产生器罐壁安装示意见图1。

图1 泡沫产生器安装图

2.2 固定式消防冷却水系统

库区占地面积大于1000000m2，按照《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)要求，同一时间内火灾起数按2起计，需水量最大的两处各计1起。本项目消防用水量最大两处为两台10×104m3外浮顶原油储罐。根据《石油储备库设计规范》(GB50737-2011)要求，储罐设置固定式消防冷却水系统[5]。单罐消防冷却水系统设计参数：

喷头型式：水幕式喷头，出水压力＞0.2MPa，304不锈钢材质；

保护范围：着火罐罐壁表面，相邻油罐不冷却；

喷头喷水强度：2.0 L/(min·m2)；

固定消防冷却水流量：220L/s；

延续供水时间：6h；

移动消防冷却水流量：120L/s；

延续供水时间：6h；

工作压力：1.4MPa。

水幕喷头性能见表1，喷头安装位置及角度见图2。

表1 储罐固定式消防冷却装置喷头性能表

图2 喷头安装图

3 消防系统控制

3.1 低倍数泡沫灭火系统控制

低倍数泡沫灭火系统控制分为一键控制、远程手动程序控制及就地手动控制三种方式。

(1)一键控制方式

确认着火后，手动开启控制柜上火警启动按钮后，系统按程序开启消防进水电动阀门，同时打开主泡沫泵(电动机泵组)的电动泡沫进液阀，开启主泡沫泵(电动机泵组)，通过设置在主泡沫泵(电动机泵组)出口管线上的压力变送器检测泡沫泵出口压力值是否达到设定值，如在 20 秒内出口压力达到设定值(0.6MPa)，表明启动成功。如果控制柜发现主泡沫泵启动故障或者主泡沫泵出口压力在20秒内未到达设定值(主系统故障应由电控柜判断并动作)，则表示主系统启动失败，自动开启备用泡沫泵组(柴油机泵组)，并程序自动关闭主泡沫泵组及相应的电动阀。

(2)远程手动程序控制方式

控制柜处于远程自动控制方式时，当控制柜接收到远程火警启动信号(来自消防控制室PLC二线制无源干触点信号，触点容量：24V DC 3A)后，自动流程同上。

(3)就地手动控制方式

控制柜处于手动控制方式时，确认着火后机械手动按自动控制的顺序操作完成泡沫比例混合装置的开启。低倍数泡沫灭火系统控制流程见图3。