立方米原油儲(chǔ)罐區(qū)噴淋冷卻設(shè)計(jì)方案

1、3000Om3原油儲(chǔ)罐區(qū)噴淋冷卻設(shè)計(jì)方案消防噴淋冷卻系統(tǒng)以其先進(jìn)完善的技術(shù)性能和平安靠得住地冷卻成效，成為 大型可燃液體儲(chǔ)罐所必備地消防方法。固定式消防冷卻水系統(tǒng)的選擇30000ms原油儲(chǔ)罐區(qū)共有10000m3容積的儲(chǔ)罐2座，5000ms容積的儲(chǔ)罐2座， 貯存物料為原油。其中10000ms儲(chǔ)罐內(nèi)徑28.64m，罐壁高15.85m；5000ms儲(chǔ)罐內(nèi) 徑22.12m，罐壁高14.27m，外壁均無(wú)保溫設(shè)施。地上式鋼制儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)，5min內(nèi)可使罐壁溫度升至500C，使鋼板強(qiáng)度降 低一半，810min后鋼板將失去支持能力。儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)，為操縱火勢(shì)，降低火 焰輻射強(qiáng)度，必需對(duì)儲(chǔ)罐及時(shí)進(jìn)行水噴淋冷卻，使

2、罐壁溫升不超過(guò)100C。附著 罐壁的水膜，沒(méi)有充分受熱完全氣化，那么罐壁可不能形成過(guò)熱，罐的耐壓強(qiáng)度 能夠取得保證，可使事故不擴(kuò)大。石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)(GB501602020)第8.4.5條第二款規(guī)定： 罐壁高于17m儲(chǔ)罐、容積等于或小于10000ms儲(chǔ)罐、容積等于或大于2000ms低壓 儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置固定式消防冷卻水系統(tǒng)。s。!儲(chǔ)罐的流量設(shè)計(jì)計(jì)算石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)(GB501602020)第8.4.5規(guī)定：浮頂罐的 罐壁表面積供水強(qiáng)度2.0L/(min . m2) o 10000ms儲(chǔ)罐內(nèi)徑28.64m，罐壁高15.85m； 5000ms儲(chǔ)罐內(nèi)徑22.12m，罐壁高14.27m。2.

3、1設(shè)計(jì)流量依照石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)(GB501602020)。表8.4.5消防冷卻水的供水范圍和供水強(qiáng)度。項(xiàng)目供水范圍供水強(qiáng)度附注移動(dòng)式水槍 冷卻著火罐固定頂罐罐周全長(zhǎng)0.8L/S m浮頂罐、內(nèi) 浮頂罐罐周全長(zhǎng)0.6L/S m注1、2鄰近罐罐周全長(zhǎng)0.7L/S m固定式冷卻著火罐固定頂罐罐壁表面積2.5L/min .m2浮頂罐、內(nèi) 浮頂罐罐壁表面積2.0L/min .m2注1、2鄰近罐罐壁表面積的1/2與著火罐相 同注3依照上斗3流量設(shè)計(jì)時(shí)，假設(shè)其中一個(gè)10000m3儲(chǔ)罐為著火罐，其余三罐為臨近罐，進(jìn)行流量的設(shè)計(jì)計(jì)算。1. 10000m3儲(chǔ)罐著火罐計(jì)算冷卻面積:ndh = nx 28.64

4、 x 15.85 = 1426m2流量。設(shè)計(jì)噴淋強(qiáng)度2L/(min m2)，平安系數(shù)1.051.10 計(jì)算流量：Q計(jì)=1426x2.0 = 2852(L/min)設(shè)計(jì)流量：Q設(shè)=Q計(jì)x1.1 = 3138(L/min)2. 10000m3臨近儲(chǔ)罐計(jì)算冷卻面積：1 ndh = 1 x兀 x28.64x15.85 = 713m222流量 計(jì)算流量：Q計(jì)2 = 713x2 = 1426(L/min)設(shè)計(jì)流量：Q設(shè)2 = 1426x1.1 = 1569(L/min)3.(1)5000m3臨近儲(chǔ)罐冷卻面積：2 ndh = 2 xnx 22.12 x 14.27 = 496m 2(2)流量 計(jì)算流量：Q計(jì)

5、2, = 496x2 = 992(L/min)設(shè)計(jì)流量：Q設(shè)2,= 992x1.1 = 1092(L/min)整個(gè) 5000m3 罐壁冷卻流量：Q設(shè)2 = 1092x2 = 2184(L/min)2.2消防給水總管1根消防給水總管，選取管徑為DN300，流量6891L/min，流速1.33m/s。2.3消防給水水管每一個(gè)儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)安裝4根消防給水立管，流速取1.8m/s。10000m3 儲(chǔ)罐D(zhuǎn)N = 設(shè)#x 2 = 0.09618m = 96.19 mm 1000 x 60 xnxv圓整DN1005000m3儲(chǔ)罐D(zhuǎn)N = 、Q 設(shè)2/4x2 = 0.08022m = 80.25mm V1000

6、x 60 xnxv圓整DN1002.4環(huán)管10000m3儲(chǔ)罐和5000m3儲(chǔ)罐都設(shè)計(jì)兩層環(huán)管10000m3 儲(chǔ)罐(1)上圈環(huán)管管徑流量Q1 =n xdx九上x(chóng)2x1.05 =冗 x28.64x6.34x2x1.05 = 1198(L/min) 流速取1.5m/sDN = Q/4x 2 = 65.1mm1000 x 60 x兀 xv圓整為DN80(2)下圈環(huán)管管徑流量Q 2 = nx d x h 2下 x 2 x1.05 = nx 28.64 x 9.51x 2 x 1.05 = 1796( L /min) 流速取1.5m/sDN = 2x 2 = 79.7 mm 1000 x 60 x兀 xv

7、圓整為DN805000m3儲(chǔ)罐(1)上圈環(huán)管管徑流量Q = kx d x h；上 x 2 x1.05 = kx 22.12 x 5.708 x 2 x 1.05 = 833( L /min) 流速取1.5m/sDN = Q-1-4x 2 = 54.3mmV 1000 x 60 x兀 xv圓整為DN65(2)下圈環(huán)管管徑流量Q2 =兀 x d x h2下 x 2 x 1.05 =兀 x 22.12 x 8.562 x 2 x 1.05 = 1249(L/ min) 流速取1.5m/sDN = ：Q 2x 2 = 66.5mm，1000 x 60 x兀 xv圓整DN802.5噴頭(1)噴頭數(shù)量保證

8、水幕搭接，不能留有盲區(qū)。水幕噴頭噴角120，噴頭間距約1500mm。10000m3 儲(chǔ)罐每圈噴頭數(shù)量：兀x d1.5兀 x 28.6413=59.95(個(gè))考慮環(huán)管加工制作的方便，每圈環(huán)管分為4段。為保證噴頭均勻，噴頭數(shù)量 取整為60個(gè)，噴頭間距調(diào)整為1498.8mm。參見(jiàn)圖5000m3儲(chǔ)罐每圈噴頭數(shù)量 冬=M2 = 46.3（個(gè)）1.51.5考慮環(huán)管加工制作的方便，每圈環(huán)管分為4段。為保證噴頭均勻，噴頭數(shù)量 取整為48個(gè)，噴頭間距調(diào)整為1447.0mm。參見(jiàn)圖（2）噴頭流量10000m3 儲(chǔ)罐上圈環(huán)管的噴頭流量：Q1/60 = 1198/60 = 19.96( L / min)圓整為20L/

9、min下圈環(huán)管的噴頭流量Q2/60 = 1796 / 60 = 29.9( L / min)圓整為30L/min5000m3儲(chǔ)罐上圈環(huán)管的噴頭流量：Q1 /48 = 833 /48 = 17.35( L / min)圓整為18L/min下圈環(huán)管的噴頭流量Q2 /48 = 1249/48 = 26.02( L / min)圓整為27L/min2.6校核1.流量校核己實(shí)=(20 + 30) x 60 + (20 + 30) x 60 x 2 + (18 + 27) x 48 = 6660( L / min)管徑Q 實(shí) / Q 設(shè)=6660 /（2852 +1426 + 992 x 2） = 666

10、0 / 6262 = 1.06管徑/mm253240507080100最多噴 頭數(shù)/個(gè)1345891213323364由計(jì)算結(jié)果可得出，在平安系數(shù)范圍之內(nèi)。2.管徑、流速校核依照建筑消防技術(shù)（第二版），第三章消火栓及自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中表 3-17表3-17 一半場(chǎng)所噴灑管網(wǎng)管徑的初定管徑、流速、流量對(duì)照表。管徑/流速/流量對(duì)照表 流量m3/h(DN) 0.4m 0.6m 0.8m 1.0m 1.2m 1.4m 1.6m 1.8m 2.0m 2.2m 2.4m 2.6m 2.8m 3.0m/s/s/s/s/s/s/s/s/s/s/s/s/s/s200.50.70.91.11.41.61.82.0

11、2.32.52.72.93.23.4250.71.11.41.82.12.52.83.23.53.94.24.64.95.3321.21.72.32.93.54.14.65.25.86.46.97.58.18.7401.82.73.64.55.46.37.28.19.010.010.911.812.713.6502.84.25.77.18.59.911.312.714.115.617.018.419.821.2654.8 7.2 9.6 11.9 14.3 16.7 19.1 21.5 23.9 26.3 28.7 31.1 33.4 35.880 7.2 10.9 14.5 18.1 21.

12、7 25.3 29.0 32.6 36.2 39.8 43.4 47.0 50.7 54.3 100 11.3 17.0 22.6 28.3 33.9 39.6 45.2 50.9 56.5 62.2 67.9 73.5 79.2 84.8106 114 123 132125 17.7 26.5 35.3 44.2 53.0 61.9 70.7 79.5 88.4 97.2 0975101.114.127.140.152.165.178.190.150 25.4 38.2 50.9 63.6 76.3 89.185207419113. 135. 158.181.203.226.248.271.

13、294.316.339.200 45.2 67.9 90.5.17306284173106. 141. 176. 212. 247.282.318.353.388.424.459.494.530.250 70.7.0471471481581101. 152. 203. 254. 305. 356.407.458.508.559.610.661.712.763.300 87654310987654138. 207. 277. 346. 415. 484.350554.623.692.762.831.900.969.10395814692470358.1181. 271. 361. 452. 54

14、2. 633.723.814.904.995.1085117612661357400 0494938383.7.2.7.2229. 343. 458. 572. 687. 801.916.1030114512591374148816031717450 0506161.6.1.6.1.6.2.7282. 424. 565. 706. 848. 989.1131127214131555169618371979 2120500 715926.0.3.7.1.5.8.2.6407. 610. 814. 1017 1221 142516281832 2035 2239 2442 2646 2850 30

15、53600173.9.4 .0.6.2.7.3.9.5.0.6修改結(jié)果為：DN300 流速 1.8m/s 流速1.8m/s 流速1.8m/s 流速1.8m/s 流速1.8m/s 流速2.4m/s 流速2.4m/s由于計(jì)算得出的10000m3儲(chǔ)罐環(huán)管的噴頭數(shù)為60, 5000m3儲(chǔ)罐環(huán)管的噴頭 數(shù)為48,因此依照上表對(duì)管徑進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)由于管徑的修改，流速也做相應(yīng) 的調(diào)整。建筑消防技術(shù)中規(guī)定管道中的最大流速不宜超過(guò)5m/s，而關(guān)于某些 配水支管能夠采納縮小管徑、增大沿程水頭損失以達(dá)到減壓的目的時(shí)，管中流速 許諾超過(guò)5m/s，但也不能超過(guò)10m/s。消防噴淋冷卻給水總管DN200DN100DN20

16、0DN100DN125DN10010000m3儲(chǔ)罐給水立管總管10000m3儲(chǔ)罐給水立管5000m3儲(chǔ)罐給水立管總管5000m3儲(chǔ)罐給水立管10000m3儲(chǔ)罐環(huán)管5000m3儲(chǔ)罐環(huán)管3 水幕噴頭的選型噴頭要緊分為灑水噴頭、水霧噴頭、水幕噴頭。水幕噴頭的工作進(jìn)程是使壓 力水流通過(guò)噴頭，依照設(shè)定的方向噴射成一道密集的水幕，將定量的水均勻地噴 灑在可燃液體儲(chǔ)罐表面，形成水膜，從而阻止熱輻射和火災(zāi)蔓延。水幕噴頭選用大角度、大流量的噴頭，可降低本錢(qián)造價(jià)。水幕噴頭材質(zhì)選用 鋁合金，經(jīng)內(nèi)、外陽(yáng)極化防腐處置后，具有耐潮濕、耐雨淋的特點(diǎn)。K=52HUI 6- 6 4 ss 或 嘖頭壓力眼部 叫 機(jī) ?Q IDO

17、 12C 14Q推P 跑旬 9筋。書(shū)。知P沿1 HO SW tSfl屯口喂女瀟童L/fhin關(guān)水幕噴頭流量特性曲線選定水幕噴頭的型號(hào)為ZSTMC-T20.51804管道材料及接口消防噴淋冷卻系統(tǒng)只有在當(dāng)發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)才啟動(dòng)工作，因此，系統(tǒng)管道平 常處于空管狀態(tài)。假設(shè)選用一般碳鋼管道，內(nèi)壁將銹蝕而成片脫落，進(jìn)而堵塞管 道。因此，選用20號(hào)無(wú)縫鋼管并采納機(jī)械冷隈加工，將水幕噴頭的螺紋短節(jié)和 彎制成型的鋼管組焊，經(jīng)施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)安裝準(zhǔn)確無(wú)誤后，再將制成型的立管、環(huán)管、 管件、螺紋短節(jié)、法蘭等所有部件均進(jìn)行內(nèi)外鍍鋅處置。如此，能有效幸免管道 內(nèi)壁銹蝕和外壁侵蝕，系統(tǒng)利用壽命長(zhǎng)達(dá)20年以上。管道接口選用溝槽

18、式接口，具有自補(bǔ)償、密封性能靠得住、安裝和維修方便 等優(yōu)勢(shì)。5消防水池設(shè)計(jì)消防水池（或罐）的有效容積必需知足一次消防所需的消防水量，且不該與 其他用水設(shè)施合用。消防水池（或罐）應(yīng)設(shè)液位檢測(cè)、高低液位報(bào)警及自動(dòng)補(bǔ)水 設(shè)施。消防水池的補(bǔ)水時(shí)刻要緊考慮第二次火災(zāi)撲救需要。一樣情形下，補(bǔ)水時(shí) 刻不宜超過(guò)48h；在無(wú)管網(wǎng)的缺水區(qū)，采納深井泵補(bǔ)水時(shí)，可延長(zhǎng)到96h。消防用水與生產(chǎn)、生活用水歸并時(shí)，為避免消防用水被生產(chǎn)、生活用水所占 用，因此要求有靠得住的技術(shù)設(shè)施（例如生產(chǎn)、生活用水的出水管設(shè)在消防水面 之上）保證消防用水不作他用。在氣候條件許諾并利用游泳池、噴水池、冷卻水 池等用作消防水池時(shí)：必需具有消防

19、水池的功能，設(shè)置必要的過(guò)濾裝置，各類(lèi)用 作貯存消防用水的水池，當(dāng)清洗放空時(shí)，必需還有保證消防用水的水池。消防水池容量過(guò)大時(shí)應(yīng)分成2個(gè)，以便水池檢修、清洗時(shí)仍能保證消防用水， 但2個(gè)水池都應(yīng)具有獨(dú)立利用的功能，各有水泵吸水管、補(bǔ)水進(jìn)水管、泄水管、 溢水管等。2個(gè)水池之間還應(yīng)設(shè)置連通管和操縱閥門(mén)。依照建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)（GB50016-2006）第8.3.4規(guī)定：在火災(zāi)情形下 能保證持續(xù)補(bǔ)水時(shí)，消防水池的容量可減去火災(zāi)延續(xù)時(shí)刻內(nèi)補(bǔ)充的水量。消防 水池容量如超過(guò)1000m3時(shí)，應(yīng)分設(shè)成兩個(gè)。依照石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)（GB501602020）第8.4.7規(guī)定：可 燃液體儲(chǔ)罐消防冷卻用水的延續(xù)時(shí)刻:直

20、徑大于20m的固定頂罐和直徑大于20m 浮盤(pán)用易熔材料制作的內(nèi)浮頂罐應(yīng)為6h;其他儲(chǔ)罐可為4h。消防冷卻總用水量：Q 總=（己設(shè)】+ Q 設(shè) 2 + Q 設(shè) 2x2） x 60 x 4 =（3138 +1569 +1092 x 2）x 60 x 4 = 165436泵的確信冷卻用消防泵的選型依照自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，水泵揚(yáng)程或系統(tǒng)入供詞水壓力應(yīng)按下 式計(jì)算：H = 1.1x （E h + P 0 + Z）式中：H水泵揚(yáng)程或系統(tǒng)入口的供水壓力（MPa）1.1平安系數(shù)Eh管道沿程和局部的水頭損失累計(jì)值（MPa）P最不利點(diǎn)噴頭處的工作壓力（MPa）；Z-一最不利點(diǎn)處噴頭與消防水池的最低水位或系統(tǒng)

21、入口管水平中 心線之間的高程差，當(dāng)系統(tǒng)入口管或消防水池最低水位高于最不利點(diǎn)處噴頭時(shí)， Z應(yīng)取負(fù)值（MPa）。最不利點(diǎn)噴頭的工作壓力：q = K （10 x P）式中：q噴頭流量（L/min）K噴頭流量系數(shù)P噴頭工作壓力（MPa）已知 q=20L/min,噴頭型號(hào) ZSTMC-T20.5180，K=20.5因此，P=0.095MPa最不利點(diǎn)處噴頭與消防水池的最低水位或系統(tǒng)入口管水平中心線之間的高程差Z=15.85mH O=0.1585MPa管道的壓力損失：E h = E h + E h式中：Eh管道沿程和局部的水頭損失累計(jì)值（MPa）E h寸管道的沿程損失（MPa）E h .管道的局部損失（MP

22、a）每米管道的水頭損失應(yīng)按下式計(jì)算：V2i = 0.0000107 x d J.3 j式中：i每米管道的水頭損失(MPa/m)；V管道內(nèi)水的平均流速(m/s)；dj管道的計(jì)算內(nèi)徑(m),取值應(yīng)按管道的內(nèi)徑減lmm確信。 TOC o 1-5 h z V21.82總管：i = 0.0000107 x = 0.0000107x= 1.6 x 10-4 MPa / md 1.30.2991.310000m3儲(chǔ)罐給水立管總管：V21.82i = 0.0000107x志=0.0000107x 99 = 2.83x10-4MPa/mj10000m3儲(chǔ)罐給水立管：V21.82i = 0.0000107 x=

23、0.0000107 x= 7.0 x 10-4 MPa / md30.0991.35000m3儲(chǔ)罐給水立管總管： HYPERLINK l bookmark31 o Current Document V21.82i = 0.0000107 x 齊=0.0000107 x 199 = 2.83 x10-4 MPa / mj5000m3儲(chǔ)罐給水立管：V21.82i = 0.0000107 x = 0.0000107 x= 7.0 x 10-4 MPa / md 1.30.0991.3j10000m3儲(chǔ)罐環(huán)管:V22.42i = 0.0000107 x = 0.0000107x= 9.3 x 10-4

24、 MPa / md 1.30.1241.35000m3儲(chǔ)罐環(huán)管:V22.42i = 0.0000107 x = 0.0000107 x= 12.4 x 10-4 MPa / md 1.30.0991.3j總管長(zhǎng)度：10000m3儲(chǔ)罐給水立管總管:L = 19 +12.39 + 50.14 = 81.53mL = 11.5m10000m3 儲(chǔ)罐給水立管：L = (20.18 x 2 + 28.64 +15.85 x 4) x 2 = 264.8m5000m3儲(chǔ)罐給水立管總管：L = 18.02m5000m3 儲(chǔ)罐給水立管：L = (15.64 x 2 + 22.12 +14.27 x 4) x 2 = 220.96m10000m3