1、 1 毕业论文文献综述 油气储运工程 龙游油库消防泵房和油罐环形冷却水管设计 前言 随着我国能源战略调整的进行，石油作为国家重要能源已积极扩大其战略储备，建设大型石油储备基地。为降低储存成本，油品储罐逐渐朝大型化方向发展。 衢州石油分公司原有二座油库，随着公司业务发展需要快速扩容，一方面由于二座油库均没有发展余地，新建一座库容量合适的油库已迫在眉睫；另一方面，甬绍金衢管道建设需要新建配套油库。经充分论证后，为加强管理，理顺物流，提升油库自动化控制水平，重新选址于远离市区的市郊，新建造一座功能较强，具有发展潜力 的综合性油库，以适应衢州地区的油品销售业务。 新建 石油库规模扩大，单罐容积变大，势
2、必引起石油及其产品储存风险增大 ，故使得库区消防问题提到了重要位置。对于油库管理者来说，安全生产更是重中之重，因为石油是易燃易爆液体 , 具有燃烧速度快、火势凶猛、辐射热强、沸腾喷溅、扩散蔓延等危害性 , 火灾危险性极大 , 一旦发生火灾 , 会造成经济上、政治上的损失和后果。因此，防火是油库头等大事，千万不可掉以轻心，一定要防患于未然。为减轻或防止因各种灾害或事故所产生的火灾、爆炸、有毒有害物质的泄漏等造成的财产损失和人员伤亡， 促进油 库消防系统的现代化建设更是当务之急 1 2。 主题 1.油库消防系统 油库消防系统包括水冷却系统和泡沫灭火系统。 油库消防给水系统用于冷却油罐、保护消防人员
3、及配置灭火泡沫。消防给水系统有高压系统、低压系统和临时高压系统 ,油库常采用临时高压给水系统。根据油库等级及地理条件 ,给水管道可采用环状或枝状敷设。油罐消防冷却水系统型式由单罐容量和罐壁高度确定 , 油罐冷却水系统共有 3 种模式 :固定式 S1 (罐上有喷淋水装置 ,有冷却水泵站和环形冷却水管及消火栓 ) 、半固定式 S2 (罐上无喷淋装置 ,有冷却水管道及 消火栓 ,采用移动水枪冷却形式 ) 和移动式 S3 (油库不设固定冷却水消防设备 ,采用消防车等机动消防设备灭火 ) 。 消防给水2 设计流量应根据油库规模、油罐类型、消防冷却型式、冷却水供给范围及供给强度确定 ,并应用所选泵进行校核
4、。消防冷却水的供给时间由油罐直径确定，直径大于 20m的地上固定顶油罐为 6h，其余 4h；地上卧式油罐为 1h3。 油罐消防泡沫灭火系统的设置型式及设置方式应根据石油库设计规范 4 确定。系统的型式宜采用低倍数、中倍数泡沫灭火系统 ,系统的设置方式尚应考虑单罐容量及油罐类型 ,有固定式、半固定式 或移动式泡沫灭火系统。泡沫灭火系统应根据低倍数泡沫灭火系统设计规范 5及高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范 6 设计 ,对于单罐容量等于或大于 100000 m 的浮顶油罐 ,泡沫灭火系统应采用自动控制方式。 2.消防泵房 油库消防泵房的消防冷却水泵和泡沫混合液泵宜合建在同一泵房内。消防冷却水泵与泡
5、沫混合液泵应采用正压启动或自吸启动 ,当采用自吸取水时 (水环泵或滑片泵 ) ,自吸时间不宜大于 45 s。消防泵房与最近保护对象的距离不宜小于 30 m ,并应满足泡沫混合液泵启动后5 min 内 ,将泡沫 混合液或泡沫输送到油库的最远保护目标。消防冷却水泵、泡沫混合液泵应各设 1 台备用泵。当消防冷却水泵与泡沫混合液泵的流量、扬程接近时 ,宜共用 1 台备用泵。备用泵的流量、扬程不应小于最大工作泵的能力 7。 当消防水源由消防水池提供时 ,常在靠消防泵房一侧修建消防水池。仅用于油罐消防的消防水池的容量应包括油罐冷却用水、保护用水、配制泡沫用水及充满管道用水 ,并按 1.2倍系数确定。当消防
6、水池的容量大于 1 000 m时 ,应分隔为 2 个水池 ,并由带阀门的连通管连通。消防水池的储水液面高度 ,通常高于消防泵轴中线 ,实现自灌引水启泵。消防水池的补水时间不应超过 96 h38。 3.消防泵组 消防泵按照配电方式有两种形式 ,一种是由市电或其它备用电源 (如自备发电机 ) 提供电能 ,大多为电动机消防泵或消防泵组 ;另一种是自备发电功能的消防泵组 ,如内燃机消防泵组。根据驱动机种类 ,消防泵组可分为电动机消防泵组和内燃机 (柴油机、汽油机 ) 消防泵组两类。根据实际需要 ,消防泵组可组装用于自吸引水灌泵的叶片泵 (水环泵或滑片泵 ) 及泡沫比例混合器 9。 在消防供水环状管网上
7、加设 4 个电动阀 ,控制消防水的流向 ,使气化站与油库区的 消防水管网分开。将远控启动消防水泵及电动阀的按钮设在离罐区较近的控制室内 ,火灾时值班人员可在控制室内或现场控制开泵、开阀冷却。 3 4.泡沫比例混合工艺 负压式泡沫比例混合工艺因其依靠负压吸液 (泡沫液 ) 而命名。这种工艺中 ,泡沫比例混合器安装于泵的进出口之间 ,其进口与泵的出口连接 ,出口与泵的进口连接。其工作原理是 ,依靠泡沫比例混合器的节流造成负压 ,抽吸泡沫储罐中的泡沫液 ,泡沫液与泵进口的水流混合 ,形成符合比例要求 (3 %或 6 %) 的泡沫混合液 ,并由泵输出。 负压式泡沫比例混合工艺要求泡沫比例混合器的吸液高
8、度不 大于 1 m ,其出口背压也即泵吸入口的进液压力应不大于 0. 03 MPa ,否则易造成吸液困难以及泡沫液罐发生倒灌现象。根据规范要求 ,泵流量的选定应考虑泡沫比例混合器的过流流量。由于过流流量与特定的设计方案有关 ,科学的方法是 ,应对设计方案进行现场测定以确定过流流量 ,并验证泵流量是否符合油库消防系统的要求。有关文献指出 ,泡沫比例混合器的过流流量在 8 12 L/ s 之间 ,对于消防系统工作压力较高及泡沫比例混合器流量较大时 ,宜选用较大的过流流量值。 正压式泡沫比例混合工艺的主要设备是正压式泡沫比例混合装置 ,由泡 沫比例混合器、泡沫液罐及附件等组成。其工作原理是 ,泵仅提
9、供压力水源 ,当压力水源进入正压式泡沫比例混合装置时 ,部分压力水进入泡沫液罐 ,压迫泡沫液经吸液管挤出 ;另一方面 , 压力水源流经泡沫比例混合器时产生节流效应并形成负压 ,起到抽吸泡沫液的作用。利用泡沫比例混合器“挤压”和“抽吸”的双重作用 ,使水与泡沫按一定比例 (3 %或 6 %) 混合 ,形成泡沫混合液并直接输出。正压式泡沫比例混合工艺对泵进口压力不作限制 ,也没有过流流量的水量消耗 ,可以适应高差、压力和流量的变化 ,并且为单元式组装 ,只要保证进入泡沫比例混合器的水 源压力满足要求 (016 1. 2MPa) ,则可获得稳定的混合比 1011。 5.油罐环形冷却水管设计 一、二、
10、三级石油库油罐区的消防给水管道应环状敷设；一、二、三级石油库油罐区的消防水环形管道的进水管道不应少于 2条，每条管道应能通过全部消防用水量。 油罐采用固定消防冷却方式时，冷却水管安装应符合下列规定： 5.1 油罐抗风圈或加强圈没有设置导流设施时，其下面应设冷却喷水环管。 5.2 冷却喷水环管上宜设置膜式喷头，喷头布置间距不宜大于 2m，喷头的出水压力不应小于0.1MPa。 5.3 油罐冷却水的进 水立管下端应设清扫口。清扫口下端应高于罐基础顶面，其高差不应小于 0.3m。 4 5.4 消防冷却水管道上应设控制阀和放空阀。控制阀应设在防火堤外，放空阀宜设在防火堤外。消防冷却水以地面水为水源时，消
11、防冷却水管道上宜设置过滤器 4。 总结 龙游油库作为接轨 甬绍金衢管道建设的新建配套油库，这么一座功能较强，具有发展潜力的综合性油库应该加强管理，理顺物流，提升油库自动化控制水平。这其中当然也包括要加强和完善自动消防系统设施的建设，自动消防系统主要由消防泵房中心控制室、配电室、消防管网、油罐消防设施和其它设施构成 。本文着重从油库消防系统、消防泵房、消防泵组、泡沫比例混合工艺、 油罐环形冷却水管设计五个方面介绍龙游油库的自动消防系统 ,并对该油库的消防泵房和油罐环形冷却水水管进行了相关设计。 当今火灾自动报警与 PLC 自动控制相结合的监控模式 , 使系统监控的智能化程度大为提高 , 其报警及
12、灭火控制功能更为先进。大型石油储罐消防联动控制系统的设计、开发及应用 , 与传统消防系统的有机结合将是石油消防安全系统发展及创新的方向。 参考文献 1楼新荣，董健 . 消防科学与技术 .中国消防协会 ,2000 2竺柏康等 .石化销售 企业安全管理 .中国石化出版社， 2002 3竺柏康等 .油库加油站设计与管理 .舟山：浙江海洋学院教材， 2009 4石油库设计规范编写组 .石油库设计规范（ GBJ50074-2002） .中国计划出版 ,2002 5GB50151 92.低倍数泡沫灭火系统设计规范 S.中国计划出版社 ,2000 6GB50196 93，高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范
13、S 7钱锡俊 ,陈弘 .泵和压缩机 .中国石油大学出版社 ,2007,3 8竺柏康 ,徐玉朋 .油气储存与装卸系统 . 北京 :中国石化出版社 ,2008 9王建华 ,刘金铃 ,舒丹 ,张书等 .消防泵房设计及其设备选型探讨 A.天然气与石油 ,2004,9 10商业部设计院 .石油库工艺设计手册 .内部版， 1990 11高峰等 .油库建设与管理 .中国石化销售公司 ， 1992 12New Pumping Equipment For Oil Product Supply Systems J .B. G. Smolyanskii, O. V. Balmlin, and O. V. Volko
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