浅谈油库消防系统【文献综述】.doc

1、毕业论文文献综述 油气储运工程 浅谈油库消防系统 摘要 随着社会经济的高速发展，全国商业油库建设得到很大的发展和完善，能源等基础设施如大中型石油、化工库的兴建此起彼伏。这些贮库发生火灾，其火势迅猛，火灾造成危害大，如果不采取有效措施，则有发生爆炸的危险。为保障人民生命财产不受损失，做好石油、化工库的消防设计就成为重中之重，要保证石油在市场上的供应确保油库安全，油库的消防问题显得越来越重要。通过对我国油库的现状、油库消防系统的设计时应注意的问题、油库消防使用的泡沫系统、消防给水系统和控制系统的分析和 了解，为以后油库消防建设提供了资料和意见，有一定的参考价值。 关键词 油库 消防系统 设计 分析

2、 安全 油库区主要存储原油、成品油 ( 汽油、煤油、柴油、石脑油等 )和液化石油气等石油类产品。油库储存的油品中很多都具有易挥发、易燃烧、易爆炸、易产生静电等特性，产生安全事故后危险性更大，特别是一二级油库，一旦发生事故，必将造成很重大的财产损失，威胁人身安全。目前，油库区消防设计主要是用水进行冷却降温，用泡沫系统进行灭火。在消防设计时应多注意些问题，以便使油库更安全。通过建设一些先进的消防系统能有 效的降低油库火灾事故的发生率。 1 油库消防系统的现状 油库消防系统的现状我国油库消防系统从无到有，已发展成一个具有较完整的以预防为主的消防体系。消防装备从初期的天然水和沙子，后来从前苏联引进的化

3、学泡沫、烟雾灭火以及拥有现代化消防通信和全自动监测控制的消防灭火体系，这些设施为保障油库的安全作业、预防油库意外事故的发生起到了一定作用，但也存在着一些问题。 1.1 没有把“预防为主 ”落到实处 一谈到油库消防，就是要钱配备新设备，而研究安全系统因素，搞分析预测的少。 1.2 消防设施的可靠性差 火灾情况下操作困难 油料火灾具有火势猛、温度高、辐射强、火焰传播速度快及浓烟气浪大等特点，且燃烧和爆炸往往伴随发生，因此油罐上的固定消防设施于着火后很快即遭破坏或变形失效。按目前设置在防火堤外的控制阀，在火灾情况下人员很难靠近操作。 1.3 维护保养工作量大 消防设施的利用率虽低，其灵敏性要求却很高

4、。一旦发生火灾，要能迅速运转，及时准确输送到位，这就要求消防设施时刻处于良好状态，而消防设备的接触介质多是污染和腐蚀性强的化学药剂、水和油料，对设备有一定的损坏。消防药剂的有效期一般为年，需定期检查、测试和更换。因此增加了油库财力、物 力的投入和人员工作量。 1.4 油库消防投资大，效益差 油库消防系统的投资 ,其本身就存在着一对矛盾。一方面要求系统具有良好的可靠性和灵敏性，这就需要资金和技术的大量投入；另一方面，我们又在采取措施尽量减少油库火灾，即使消防设备尽可能不用。投资大，利用少，必然导致效益差。 1.5 消防技术落后 由于臭氧层的破坏和温室效应 ,在加拿大蒙特利尔国际会议上已通过决议

5、,要求世界各国在年前停止生产和使用含氟制剂。而我国目前正把氟旦白液下喷射灭火作为一项新技术推广应用。从上述分析看出，油库消防是一个涉及安全、投资、经济效 益、环境保护、设备可靠性和技术等诸多因素的多目标问题，必须运用系统工程的原理进行定量分析。 除了这些，油库消防设计时应该注意的要点也相当的重要。 2 消防设计注意要点 2.1 注意要点 1） 消防水源选择：库区附近的江河湖泊，消防水量有保证的话，应优先选用，以便节基建投资若采明消防水池时，其有效容积宜大于计算消防水量的 1.2 倍，以确保消防谓水。 2） 消防泵房的电源要求：根据油品类别和石油库等级确定是否需要双电源。若本地区只有一个电源，而

6、本油库需双电源的话，就要考虑自备电源。为了节约投资，可选用柴油发 动机驱动型消防泵组为备用消防泵。 3) 空气抱沫液输送流程的选择：若库区面积较小，宜采用环泵式泡沫比混合流程，此流程较为成熟。流程较为成熟，采用常压式饱沫液贮罐不但一次投资较省，而且试验和检查泡沫液质量时，可任意控制，贮罐内的饱沫液质量不会受到影响。如果库区面积较大，或消防泵房至油罐区的距离大于 700 米时，应采用压力式比例混合流程，此流程可缩短泡沫管线，节约管材，降低造价，并可使空气泡沫混合液迅速到达油罐区，满足规范所规定的时间要求。 4) 消防水池的要求：消防水池的容易应满足在火灾延续时间内消防用水总 量的要求。在火灾情况

7、下能保证连续补充水时，消防水池的容积可减去火灾延续时间内补充的水量。消防水池的水面不能高于消防泵吸水管中心 3 米，以便使环泵式空气泡沫比例混合器正常工作，使比例混合器调节手柄指示数值正确。 5) 对泡沫液贮罐的要求：常压卧式抱末液贮罐上应设置液面计口、排渣管口、人孔（可兼作进料孔）、通气管口和出液管口。出液管口的位置尽可能考虑配管方便，其方向可与消防水泵吸水管一致。当消防水池最高水位低于泡沫液贮罐最低液面时，出液管口可开在抱沫液贮罐的底部，当消防水池最高水位高于泡沫液贮罐最低液面时，出液管 口应从罐顶进人，并插到离罐底 100mm 处。压力式泡沫液贮罐已有定型设备，其容量为： 3000 升、

8、 5500 升、 7600 升、 13000 升。在选用时还应注意：抱沫液的总贮量除按规定的泡沫混合液洪给强度、泡沫枪狡量和连续供给时间计算外，还应增相充满管道的需妥量。 6) 扑救液体火焰所用的泡沫枪数量，宜按照 低倍数抱沫灭火系统设计规范GB50151-02 表 3.1.4 中的数据，进行泡沫液量的计算。 7) 内浮顶贮罐中部外有加强圈时，消防喷淋冷却水环管应设两圈油罐的上部和中部，其消防水量也要相应有所增加。冷却水供给强度 ，宜按照 石油库设计规范 GB74-84条文说明表 9.2.6 中采用。 8) 油罐区防火堤外的控制阀门和消火栓与罐壁距离尽可能大于 15 米，控制阀门宜用球阀，以便

9、消防人员救火时操作迅速。 9) 油罐区内的雨水应通过阀门井和水封井后排出。此阀门的作用是当油罐一旦发生爆炸破裂事故时，能切断油品外流水封井的作用是防止油火流淌蔓延。 10) 含油污水处理：油库污水来自两部分，一为平时油罐底邹排放水（油品所带的水）；另一为每年油罐的清洗水，其水量均较小，宜采用油水分离器回收油处理。经处理后的污水含油量在以 10mg/L 下 ，符合国家排放标准。 油库消防设施，设备在消防系统中是必不可少的。 3 消防设施 3.1 油罐灭火材料及方法 油罐灭火，除低倍数空气泡沫外，近年来用得较多的还有中倍数泡沫和氟蛋白空气泡沫液下喷射。三种办法各有特点：低倍数空气泡沫，灭火稳定，工

10、艺成熟，使用时间长；中倍数沫发泡倍数高，它的用水量、泵设备的动力、泡沫管、水管均较小，基建投资也相应节省。空气泡沫液下喷射的优点是从油罐下部进液，产生泡沫上浮在油罐油面上，将其覆盖灭火。不会由于油罐着火后油罐爆炸，消防泡沫管破裂，泡沫系统失去灭火作用。泡沫液由油罐部经管道 进入罐内，油料容易倒流到泡沫管道中。同时罐下部开孔，增加油罐漏油的几率。倍数和氟蛋白空气泡沫灭火有它的不足，而且推广应用年限不长。目前石油库设计规范推荐油罐灭火宜采用低倍数空气泡沫。 3.2 油库选用的低倍数空气泡沫灭火系统 我们设计时，把固定式和移动式两种方法同时用上。油罐除安装固定泡沫产生器外，还应在储油区设置环形泡沫混

11、合液管道的相应位置安装一定数量根据规范要求确定的型消防泡沫炮或泡沫混合液栓型消火栓。油罐着火，首先用固定式油罐空气泡沫产生器产生泡沫，进行灭火。若油罐破裂，罐顶爆炸，固定的空气泡沫产生器 损坏或其它故障。固定装置不能用，即可使用油罐区的消防泡沫炮直接喷射泡沫，通过水带和型泡沫管枪喷射泡沫对油罐或油罐区进行灭火。 3.3 消防的动力源 油库设计规范第 9.2.9 条“四级石油库的消防水泵房，可不设备用泵，并可使用一个动力源”。即是说三级以上的油库都要设备用泵和两个动力源。为了满足规范中消防的要求 ，以往油库消防泵的设计，不论是泡沫泵还是冷却水泵，都设置两套。其中正常使用的是一套泵包括泡沫泵和冷却

12、水泵。其动力是接城市电网电源，另一套备用泵采用内燃机作动力。多年来油库使用证明，内燃机作动力源安装和操作 复杂、效率低、起动困难，有时根本无法起动。什郁的一个油库，在验收时进行消防演习，消防泵是内燃机作动力，起动数十次也起动不了。其它一些库，是内燃机的，也有类似情况。近年来，我们淘汰了内燃机作泵动力的方法。在油库设计中配置了柴油发电机组作为备用动力源（按消防泵最大泡沫泵和冷却水泵的最大总功率配置），效果很好。不仅简化了消防泵房的安装、方便了操作、满足了消防要求，同时也解决了因停电给油库造成的装卸作业困难和油库职工的生活困难。 3.5 辅助消防灭火设施 油库除安装的低倍数泡沫灭火和冷却系统外，还

13、应配置其它配套的消 防设备。在油库的装卸油区和发油区等场所应配置型泡沫管枪、直流水枪、水带、河沙、铁铲、石棉被等。油库各建、构筑物也应设置大、中型的干粉灭火机，遇到火情时，根据情况使用上面的消防用具器材。二级以上的油库还应当购置一台消防车。以防较大的火情发生，用来灭火和冷却。 除了硬件外，软件在油库消防中也尤为重要，油库消防给水系统及控制系统就是其中的几个重要系统。消防给水系统是油库安全运行的重要保障，将其设计成环状管网可以保证消防供水的可靠性。油库消防给水控制系统原理和功能，配合微控制实现远程控制和数据收集，构建了其系统硬件 结构，并基于嵌入式实时操作系统设计了相应的控制软件，实现了油库消防

14、给水系统的安全性和可靠性。 4 消防给水系统 环状管网其干线彼此相通，水源四通八达，畅通无阻，可以保证消防供水安全。故油库消防给水系统通常布置成环状管网，以确保消防用水的可靠性。油库消防给水系统的作用是经济合理、安全可靠地供应油罐发生火灾、维修过程中的消防用水。消防用水只在火灾时使用，虽然历时短暂，但其消防流量在给水管线中所占比例甚大。由于采用回路法进行管线的水力计算时不必进行初始流量的分配，所以在进行消防工况的计算时，可将消防流量直接叠加到 与着火点对应的节点流量上，这样不同消防工况的计算只需变化相应的节点流量即可实现 ,迭代次数显著减少。 5 消防给水控制系统 5.1 油库消防控制 油库消

15、防控制系统包括下位机 ARM、水泵控制子系统、水池水位监测、油库数据采集系统以及通信控制模块等。 5.2 油库消防控制终端的功能 1)MCU 数据采集。 2） MCU 运行控制。 3） MCU 与 ARM 通信。 4） ARM 水池水位参数和油库温度参数数据采集。 5） ARM 运行控制。 6）故障分析和报警功能。 7）数据记录与查询。 5.3 控制系统设计 系统控制核心采用嵌入式控 制芯片进行油库数据交换并控制冷却降温系统和泡沫降温系统，同时保持与 MCU 控制的无线 GPRS 数据通信，实现对水井取水远程供水控制。 5.4 软件系统设计与实现 5.4.1 操作系统 系统采用 c/OS-II

16、 操作系统，它是一种基于优先级可抢先得硬实时内核，提供任务调度与管理、时间管理。任务间同步与通信、内存管理和中段服务等功能。 5.4.2 控制任务实现 油库消防供水控制运行状态的主要任务是完成水泵和电动阀的运行参数、水位与温度数据采集及对设备故障的分析，降 MCU 控制水井设备运行所采集的数据和分析结果，通过无线 GPRS 发送给 ARM 控制系统，并进行处理与分析上传给上位机 PC 同时显示泵阀和水池水位的各种运行状态等实时信息。 6 结论 油库区建设是一项复杂工程，尤其是消防工程更是油库区建设的重点。理详尽的设计是油库区安全生产的前提保障。加上油库区消防系统的复杂性、生产的危险性，生产过程

17、中必须加强日常维护和检修工作，提高全部工作人员的责任心，规范操作，才能做到安全生产，防患于未然，火灾发生时才可迅速高效地实施灭火。 油库的消防系统目前是必要的。泡沫灭火剂选择和设计是油库消防工作的一个重要环节。此环节不允许出现一点点松懈，否 则后果不堪设想。在油库生产过程中，由于存在易燃 易爆、易腐蚀、有毒等不安全因素，危险性极大，一旦发生事故，将可能造成人员伤亡和油品物资的大量损失，因此搞好油库安全设计具有十分重要的意义。选用工艺成熟的低倍数空气泡沫对油库建、构筑物和油罐初起火灾进行扑灭是可行的。同时，根据油库的级别必须培养、训练一批具有熟悉油品特性，掌握了一定专业知识和灭火技能的消防队员。

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