1、 本科毕业论文 （ 20 届） 岱山高亭牛轭岛成品油库消防系统施工设计 所在学院 专业班级 油气储运工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 1 摘要 舟山地处长江入海口，水域辽阔，岛屿众多，而岱山高亭牛轭岛便是其中的一座。由于该岛为一小型荒岛，又离邻近大岛 秀山岛和岱山岛有相当一段距离，因而交通闭塞，除水路交通外并无其他交通线路可供使用。考虑到油库为高危作业区，消防责任重大，又因地处荒僻难以与周围地区共享消防资源，因此油库需要具备一定的独立消防能力，以应对在无外援情况下起火爆炸事故的发生，同时设计时对消防设施的数量、质量和分布位置要求也应相应提高要求。又由于岛上淡水资源缺乏，而
2、能够提供给消防水池的用地又非常有限，所以有必要对消防设施及其需水量进行较为精准的设计计算。通过分析计算得到，该油库主要采用固定式泡沫灭火系统，需配备 PC16 泡沫产生器 30 个， PQ4 泡沫 枪 10 把，泡沫消防栓 10座，消防栓 16 座，另需灭火毯、灭火砂以及各类消防灭火器材若干。该油库泡沫灭火系统和冷却水系统分别由 150y-150B 型离心泵和 150y-75 型离心泵提供动力，并储存配备 4 立方米氟蛋白泡沫液和 2500 立方米清水以供使用，基本能够满足消防要求。 关键词 油库；设计计算；消防；泡沫灭火系统；安装布局 2 The fire system constructi
3、on design of fuel depot in Daishan Gaoting Niue Island Abstract Zhoushan is located in the Changjiang River estuaries, with waters of the vast, numerous islands, and Gaoting Niue Island is one of them. The traffic is blocking. There is no other than water transport traffic lines available because th
4、e island is small, and far from its neighbor: Xiushan Island and Daishan Island. Considering that the fuel depot is such a high-risk operation area that it holds a position of great responsibility upon fire protection, and the fuel depot is located in such an out-of-the-way place that its hard to sh
5、are the resources of fire protection with the neighborhood, its necessary for the fuel depot to be designed to have a certain independent unaided fire protection capability to deal with the burns and explodes, as well as a higher standard of the location, quality and quantity of the fire control imp
6、rovement. Due to the lack of the resource of fresh water and the limiting supply of the area to build up the fire pool in the island, its necessary to calculate the fire control improvement and the water requirement closely. After calculation and analysis we can get that, the fuel depot is mainly fi
7、xed foam fire-extinguishing system, with 30 PC16 foam generators, 10 PQ4 foam branches, 10 foam fire hydrants, 16 fire hydrants, a number of another various types of fire appliances like fire blanket, fire sand and so on. The foam fire-extinguishing system and cooling water system in the depot is re
8、spectively provided power by 150y-150B-type centrifugal pump and 150y-75-type centrifugal pump. Else, 4 cubic meters of Fluor-protein foam concentrate and 2,500 cubic meters of water must be storage for daily use, and basically meet the fire safety need. Keywords fuel depot; design calculations; fir
9、e control; foam fire-extinguishing system; installation & layout 3 目录 摘要 . Abstract . 第一部分 设计计算书 . 1 1.1 油库规模与油罐容量确定 . 1 1.1.1 2015 年预测 . 1 1.1.2 周转系数的选取 . 2 1.1.3 各种油品的设计容量 . 2 1.1.4 确定油罐个数和容量 . 3 1.1.5 确定油库总容量和规模 . 3 1.2 油罐区平面布置计算 . 3 1.2.1 确定油罐组的防火堤范围和高度 . 4 1.3 码头收发油货位数量的确定 . 6 1.3.1 流量计算 . 6 1.
10、3.2 收发油时收油臂或胶管直径的选取 . 7 1.4 油泵棚布置 . 8 1.5 油库消防系统相关计算 . 8 1.5.1 罐组一计算 . 8 1.5.2 罐组二计算 . 10 1.5.3 罐组三计算 . 11 1.5.4 罐组四计算 . 13 1.5.5 综述 . 15 1.6 库内主要建筑物设置与消防器材配置 .15 1.6.1 罐区消防器材配置 . 15 1.6.2 油泵房的灭火器材配备 . 16 1.6.3 其余主要建筑物设置面积与消防器材配置情况 . 16 1.6.4 石油库主要场所灭火毯、灭火砂配置数量 . 17 1.7 选泵 .17 1.7.1 3003#罐计算 . 17 4
11、1.7.2 5003#罐计算 . 18 1.7.3 选泵 . 19 1.8 所需比例混合器个数 .20 1.9 消防泵房内和消防水池设计 .20 1.9.1 消防泵和消防水池设置 . 20 1.9.2 泡沫液罐安装高度计算 . 20 第二部分 设计说明 .21 2.1 总平面布置图 (见附录 ).21 2.2 工艺流程图 (见附录 ) .21 2.3 消防工艺流程图 (见附录 ) .21 2.4 消防泵房安 装图 (见附录 ) .21 参考文献 .22 附录 .23 第一部分 设计计算书 1.1 油库规模与油罐容量确定 1.1.1 2015 年预测 已知该公司 2009、 2010 年油品业务
12、经营情况如下： 油品名称 密度 （ kg/m3） 2009 年销量 G2009（ t） 2010 年销量 G2010（ t） 柴油 0# 840 20000 22000 燃料油 4# 896 15000 15450 180# 897 30000 33000 250# 900 10000 13000 DMC 880 15000 16500 润滑油 CD# 896 800 840 CE# 895 1000 1050 5 合计（ t/a） 91800 101840 通过市场调查发现该库的业务具有很大的发展潜力，已知未来五年的发展趋势预测基本情况为：年增长率与 10 至 09 年的增长率相近。 故根据
13、上述表格中的数据可计算得到： 柴油： 0#： 2 2 0 0 0 2 0 0 0 0 2 0 0 0 0 1 0 0 % 1 0 % 燃料油： 4#： 1 5 4 5 0 1 5 0 0 0 1 5 0 0 0 1 0 0 % 3 % 180#： 3 3 0 0 0 3 0 0 0 0 3 0 0 0 0 1 0 0 % 1 0 % 250#： 1 3 0 0 0 1 0 0 0 0 1 3 0 0 0 1 0 0 % 3 0 % DMC： 1 6 5 0 0 1 5 0 0 0 1 5 0 0 0 1 0 0 % 1 0 % 润滑油 ： CD#： 8 4 0 8 0 0 8 0 0 1 0
14、0 % 5 % CE#： 1 0 5 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 % 5 % 同时根据体积公式 GV 求得数据如下： 油品名称 密度（ kg/m3） 2009 年销量 2010 年销量 2015 年销量 G2009(t) V2009(m3) G2010(t) V2010(m3) G2015(t) V2015(m3) 柴油 0# 840 20000 23810 22000 26190 35431 42180 燃 料 油 4# 896 15000 16741 15450 17243 17911 19990 180# 897 30000 33445 33000 36789 531
15、47 59250 250# 900 10000 11111 13000 14444 48268 53631 DMC 880 15000 17045 16500 18750 26573 30197 润滑油 CD# 896 800 893 840 938 1072 1197 CE# 895 1000 1117 1050 1173 1340 1497 合计 91800 104162 101840 115528 183743 207941 1.1.2 周转系数的选取 通常轻油发油频繁 ,取柴油周转系数为 8，润滑油为 3， 4#、 250#、 DMC 燃料油取 3， 180#6 燃料油取 10。 1.
16、1.3 各种油品的设计容量 （ 1） 0#柴油 ：属于乙 B 类油品，可使用浮顶油罐或拱顶油罐，由于目前储存该种油品的多为拱顶油罐，故此处也选用拱顶油罐；取 =0.95 K=8 （ 2） 4#燃料油：属于丙 A 类油品，采用拱顶油罐；取 =0.95 K=6 （ 3） 180#燃料油：属于丙 A 类油品，采用拱顶油罐；取 =0.85 K=8 （ 4） 250#燃料油：属于丙 A 类油品，采用拱顶油罐；取 =0.85 K=5 （ 5） DMC 燃料油：属于丙 A 类油品，采用拱顶油罐；取 =0.85 K=8 （ 6） CD#润滑油：属于丙 B 类油品，采用拱顶油罐；取 =0.85 K=3 （ 7）
17、 CE#润滑油：属于丙 B 类油品，采用拱顶油罐；取 =0.85 K=3 根据设计容量计算公式 GVVs KK 计算可得： 油品名称 密度 (kg/m3) 2015 年销售预测(t) 设计容量 (m3) 油罐名义容量 (m3) 柴油 0# 840 35431 5550 6000 燃 料 油 4# 896 17911 3507 5000 180# 897 53147 8713 10000 250# 900 48268 12619 12000 DMC 880 26573 4441 5000 润滑油 CD# 896 1072 469 700 CE# 895 1340 587 700 总量 35886
18、 39400 1.1.4 确定油罐个数和容量 根据细品种加 1 原则和尽可能选择 5 个以下油罐规格的要求，可确定油罐个数和容量如下： （ 1） 0#柴油：选择 2 3000m3 （ 2） 4#燃料油：选择 1 5000m3 （ 3） 180#燃料油：选择 2 5000m3 7 （ 4） 250#燃料油：选择 4 3000m3 （ 5） DMC 燃料油：选择 1 5000m3 （ 6） CD#润 滑油：选择 1 700m3 （ 7） CE#润滑油：选择 1 700m3 1.1.5 确定油库总容量和规模 根据上述计算分析，可以确定该油库所需库容为 39400m3，属二级油库。 1.2 油罐区平面
19、布置计算 查石油库工艺设计手册得到地上拱顶油罐主要参数： V=700m3 : D=1000mm H=9491mm V=3000m3 : D=18000mm H=12691mm V=5000m3 : D=22000mm H=14274mm 1.2.1 确定油罐组的防 火堤范围和高度 罐组一：燃料油罐组（ 4#、 180#、 DMC） 罐组二：燃料油罐组（ 250#） 罐组三：柴油罐组 8 罐组四：润滑油罐组 （ 1）设防火堤与油罐布局如上所示，且两油罐间的防火距离为 L1，油罐与防火堤之间的距离为 L2。由于是地上拱顶油罐，根据设计规范中的设计要求： 两油罐间的防火距离 : L1（ 0#） 0.
20、6D L1（ 4#、 180#、 250#、 DMC） 0.4D L1（ CD#、 CE#） 2m 油罐与防火堤之间的距离： L2 0.5H 所以可计算得出： 罐组一 罐组二 罐组 三 罐组四 4# 180# DMC 250# 0# CD# CE# 油罐数量 1 2 1 4 2 1 1 单罐容积 (m3) 5000 5000 5000 3000 3000 700 700 D(mm) 22000 22000 22000 18000 18000 10000 10000 H(mm) 14274 14274 14274 12691 12691 9491 9491 L1(mm) 8800 8800 88
21、00 7200 10800 2000 2000 L2(mm) 7137 7137 7137 6346 6346 4746 4746 根据上表的数据，可得防火堤的长、宽如下： 罐组一： 1 2 1L 2 L 2 D L 2 7 1 3 7 2 2 2 0 0 0 8 8 0 0 6 7 0 7 4 m m 6 7 . 1 m 罐组二： 2 2 1L 2 L 2 D L 2 6 3 4 6 2 1 8 0 0 0 7 2 0 0 5 5 8 9 2 m m 5 5 . 9 m 罐组三： 32L 2 L D 2 6 3 4 6 1 8 0 0 0 3 0 6 9 2 m m 3 0 . 7 m 宽
22、3 2 1L 2 L 2 D L 2 6 3 4 6 2 1 8 0 0 0 1 0 8 0 0 5 9 4 9 2 m m 5 9 . 5 m 长 9 罐组四： 42L 2 L D 2 4 7 4 6 1 0 0 0 0 1 9 4 9 2 m m 1 9 . 5 m 宽 4 2 1L 2 L 2 D L 2 4 7 4 6 2 1 0 0 0 0 2 0 0 0 3 1 4 9 2 m m 3 1 . 5 m 长 根据有效面积计算公式 21 ( 1 )4S L L D n 宽 长 计算得 2 2 21 11( 1 ) = 6 7 . 1 6 7 . 1 3 . 1 4 2 2 4 1 3
23、3 6 2 . 6 m44S L L D n 宽 长 同理可得 222 15 5 . 9 5 5 . 9 3 . 1 4 1 8 4 1 2 3 6 1 . 8 m4S 223 13 0 . 7 5 9 . 5 3 . 1 4 1 8 2 1 1 5 6 2 . 1 m4S 224 11 9 . 5 3 1 . 5 3 . 1 4 1 0 2 1 5 3 5 . 8 m4S 防火堤的有效容积只要不小于罐区内最大单罐容积即可，故防火堤高度 1 5000= 1 .4 9 m3 3 6 2 .6Vh S有 效按照规定，立式油罐的防火堤实高应比计算高度高出 0.2m，且应不低于 1m，也不宜高出 2.2m,故取高度 1.7m. 同理可得到 : 2 1.5mh 3 2.1hm 4 1.5hm 满足设计要求。
