岱山高亭牛轭岛成品油库消防系统施工设计【毕业论文+开题报告+文献综述】

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本科毕业论文开题报告油气储运工程岱山高亭牛轭岛成品油库消防系统施工设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义自1978年第十一届三中全会确立实施改革开放政策以来，我国经济得到了飞速发展，取得了举世瞩目的成就。截止到2010年第二季度末，我国的GDP已经达到1.33万亿美元，超过日本（1.28万亿美元）成为世界第二大经济体。中国用短短30年时间赶上了欧洲国家上百年的发展，这不能不说是个奇迹。在欢庆之余，我们也应该注意到——石油及其产品在促进经济发展过程中所起到的重要作用。众所周知，能源作为国民经济命脉之一，对整个国民经济的发展起着无可替代的作用，而有“工业血液”之称的石油作为最重要的一次能源之一，其重要性可见一斑。据《中华人民共和国2009年国民经济和社会发展统计公报》显示，2009年全国能源消费总量为31．0亿吨标准煤，其中原油消费量3．8亿吨。与次同时，2009年的GDP为340507亿元。按照每万元GDP的单位能耗来计算，我国2009年的单位能耗约为0.9104吨标准煤/万元，而原油消耗量则为0.1116吨/万元。由此可见，在巨大的经济总量背后，原油的需求量也是巨大的，并且大有水涨船高之势。有油品的消费自然也有油品的储运，而油品的储运又离不开油罐和管道。为了与经济发展情况相适应，作为储存油品的主要地点和油品物流网络的节点，油库也同其储存的油品一样遍布我国的大江南北，其数量自然也是不容小觑的。原油及其产品的价值很大，然而也是危险的。而油库作为储存油品的重要场所和油罐与输油管道的集中密集区域，必然具有较大的安全隐患。例如，据印度媒体2009年10月30日的报道，发生在印度西部拉贾斯坦邦斋浦尔的火灾截止到报道时已造成13人死亡、150多人受伤，而火势仍未得到控制；2010年4月24日，俄罗斯达吉斯坦首府马哈奇卡拉北部一处油库发生火灾；34 2010年4月20日，英石油在墨西哥湾的钻井平台爆炸，约2亿桶原油泄漏入海，酿成美国史上最严重的漏油事故。不仅国外是这样，国内亦是如此：2010年1月7日，兰州石化分公司303分厂316罐区发生闪爆事故，造成6名工人死亡，十余人受伤；2010年4月19日，中国石油西北销售新疆王家沟石油商业储备库一座储油罐发生火灾；2010年6月14日，云南嵩明一油库爆炸造成11人受伤，其中包括2名儿童；2010年7月16日晚，大连新港一艘30万吨级的油轮在卸油附加添加剂时引起陆地输油管线发生爆炸，引发大火和原油泄漏。上述一件件事故令人触目惊心，而这些事故仅仅只是将近一年的时间内发生的所有油库事故中的一小部分。事故尚且如此之多，直接或间接造成的经济损失亦是无法估量。这些事故不仅造成了巨大的经济损失，还对其周围的人员、社会环境和自然环境造成了严重影响。由于本身的理化特性（主要特性有易燃易爆性，易产生积聚静电，流动、扩散性，易挥发性，重质油品起火后容易产生沸溢等），油品注定是一种危险品。考虑到我国已建和待建的油库数量众多，事故隐患复杂多样，并且一旦发生火险后又极难扑救和控制，故各级政府和各石油企业历来都对油库的消防情况高度重视，各种针对油库的消防灭火技术更是不胜枚举。目前，我国国内的油库灭火方法种类较多，其中尤以性能良好的泡沫液灭火方法使用最为广泛。很多科研机构——如中国科学技术大学国家重点实验室——对该种方法进行过研究和优化，证实其具有良好的对油火的抑制作用。此外，泡沫液灭火方法的灭火效能也得到了专家学者的肯定和大量实践应用的证明。故此也为本设计的进行提供了设计方向和现实依据。本人所设计的对象地处舟山高亭牛轭岛。此岛位于岱山岛与秀山岛之间，毗邻一小岛——牛轭山岛。岛上地形以山地为主，少有平坦之地（仅岛的北部略有岸滩，其他均为岩壁），且从卫星图上看，未有水源迹象，属于无人荒岛。故所选库址大部分为山地（需开山取石），少量为围填土地，且无现成水源可用。34 考虑到该岛处地荒僻，交通不便，难以与周围地区共享消防资源，而消防责任又很重大，因此油库需要具备一定的独立消防能力（消防设备、消防人员、消防物资），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。基于以上种种现实问题，该岛的油库消防设施设计、建设均存在一定难度。为使油库能够安全投产运行，确保生产作业人员的人身安全和公司财产的安全，有效防止事故发生或减少事故危害，本人选此课题为研究方向。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：1.编制油库设计计算书；2.结合计算确定岱山高亭牛轭岛成品油库平面布置方案，确定规划红线用地范围，布置油库总平面布置图；设计油库工艺流程图；3．对岱山高亭牛轭岛成品油库消防系统进行施工设计，进行充分设计计算，并绘制油库消防管道工艺安装图和消防泵房安装图。三、研究步骤、方法及措施：1.通过查找资料，分析资料确定确定设计方案和进度。2.通过指导老师指导，结合调研和资料整理分析、撰写开题报告、外文翻译和文献综述。3.根据《石油库设计规范》等相关规范、资料进行设计计算。4.根据设计计算和其他资料进行图纸绘制（先手工后计算机）5.整理计算书和设计材料，最终完成论文。四、参考文献【1】王丰,车旭东.油库消防管理与技术.中国石化出版社,2000【2】王丰，郭继坤.油库安全技术.中国石化出版社,1997【3】郭继坤,王丰.油库安全管理.中国石化出版社,1997【4】孙维礼.大型油罐的结构特点及其对基础的要求.油气储运,1993【5】中国石油化工集团公司.石油库设计规范(GB50074－2002).中国计划出版社,2003【6】郑学志.油罐灭火系统的设计与应用.中国石化出版社,1999【7】商业部设计院.石油库工艺设计手册.商业部设计院出版社,1982【8】郑学志等.油罐灭火系统的设计与应用.中国石化出版社,1999【9】范继义.油库安全工程技术.中国石化出版社,2009【10】WANGXiShi,LIAOYaoJian,LINLin.Experimentalstudyonfireextinguishingwithanewlypreparedmulti-componentcompressedairfoam.34 StateKeyLaboratoryofFireScience,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230026,China.2009【11】ArchibaldTewarson.GenerationofHeatandChemicalCompoundsinFires.InSFPEHandbookoffireprotectionEngineerring,ThirdEdition,section3Chapter4.NationgnalFireProtectionAssociation,Quincy,MA,USA,3-131,2002五、研究工作进度：1.2010年11月25日，接受指导教师下达的任务；2.2010年12月27—2011年1月7日，根据题目查找、收集资料，分析整理资料，完成外文翻译、文献综述和开题报告；3.2011年2月21日—2011年2月28日，调研、整理资料，撰写毕业论文（设计）提纲；4.2011年2月28日—2011年3月23日，根据提纲完成初稿；5.2011年3月24日—2011年4月16日，修改初稿；6.2011年4月17日—2011年4月25日，修改成稿，打印毕业论文（设计），上交所有材料；7.2011年5月3日—2011年5月4日进行毕业论文（设计）答辩。34 毕业设计文献综述油气储运工程油罐泡沫灭火系统设施的设置【前言】油库作为石油化工生产过程中各类油品的储存基地，担负着中转、储运油品的重要任务，是油品物流网络的重要节点。其是否正常生产运行直接关系到对应区域内的油品供应和各类生产活动的顺利进行。而油罐作为油库中储存油品的重要设施，是油库中一切生产工作的核心。鉴于油罐中储存的油品以成品油居多，而成品油又多为易燃易爆物质，所以其火灾爆炸风险性也较高。因此，为保证油库的安全生产，研究油罐的消防灭火设施，具有重要的现实意义。【关键词】油罐；泡沫；灭火系统；设置【主题】1.储油罐概述在油气储运工程上，一般按建造所使用材料的不同将油罐分为金属油罐和非金属油罐。过去由于技术落后等原因，非金属油罐曾一度被广泛使用，但随着钢铁工业的发展和各类施工技术的革新进步，目前除了少量还在使用的早期建造的非金属油罐外，新建的油罐已普遍采使金属油罐的形式。金属油罐主要有立式圆柱形油罐（以下简称为立式罐）、卧式圆筒形油罐（以下简称为卧式罐）和特形油罐三种。卧式罐主要用于油品的运输和少批量存储（如加油站内的储油罐）；而油库由于占地面积相对较大，所需储存的油品量较多，因而多使用立式罐。立式罐按其适合储存的油品不同，又分为拱顶油罐、（外）浮顶油罐和内浮顶油罐。由于能源消费需求的急剧增加和金属储罐设计及施工技术的进一步发展，金属油罐出现了大型化发展趋势。目前比较普遍的规格通常有1000m3、2000m3、3000m3、5000m3、10000m3、30000m3、100000m3等。单罐容量的增加，在说明我国油气储运技术正不断进步的同时，也表明油罐事故风险在加大。因此，对于油罐消防灭火设施的设置要求也日益提高。2.油罐潜在的危险性油罐作为石油产品中转、储存的“仓库”，由于石油产品本身的理化特性，使其具备了火灾的危险性[3]：34 （1）易燃易爆性。一些闪点比较低的油品（如汽油），由于在不同的大气温度下油蒸气均能大量挥发，挥发出的油蒸汽只要遇到极小的点燃能量（一般只需0.2mJ～0.3mJ）就能将其引燃。此外，油蒸气挥发到空气中与空气混合达到一定的浓度时，遇火源即可发生爆炸，而这个浓度范围是非常容易达到的。（2）易产生积聚静电。油品的电阻率一般在1.0×1011Ω·cm左右。无论是油品沿管道流动时与管壁发生摩擦或是在运输时油品震荡与罐壁发生冲击、摩擦，都会产生静电，如不能有效导除，静电积聚后释放产生的电火花极易将油品点燃。（注：电阻率是指单位长度、单位截面的某种物质的电阻，常用单位为“欧姆·厘米”，其倒数为电导率。）（3）流动、扩散性。油品在常温下一般以液体和气体状态存在，具备流体的流动扩散性。因此，如果在贮存、运输过程中发生泄漏，将是极其危险的。（4）易挥发性。油品尤其是轻质油品具有汽化温度较低的特性。由于油品挥发出的油气相对密度比空气大，所以容易在低洼处积聚，且不易扩散，具有较大的潜在火灾危险性。（5）重质油品起火后容易产生沸溢。在各类重质油品中一般含有1％以下的水分，这些水分以游离态存在于油层中或沉积于罐底。在油品燃烧时的热力作用下，水汽化并形成气泡或油品被加热到沸点，使油品体积扩大。这使得油品容易以沸腾状或喷溅状溢出油罐体外，造成火灾范围的扩大和火势的蔓延[2]。此外，自然环境和人也是油罐火灾危险产生的重要因素。自然环境因素主要有地震、雷击、强风、强降水（雨雪）天气等。相比自然因素，人为因素影响更大：又要有违章动火，违章携带火种或使用明火，操作员工工作责任心差，施工质量不过关，设计不当，违章操作，思想麻痹，擅离职守等。上述危险性表明，除了主要的消防泡沫灭火系统设施外，还应辅以配套设备，如排气扇、油气检测装置、防爆电器等。3.油罐泡沫灭火系统设施的设置鉴于上述油库油罐的重要性、危险性和事故多发性，因此合理设计设置油罐泡沫灭火系统设施对保护人身财产安全具有非常重要的现实意义。由于在现今使用的油库灭火方法中，泡沫灭火系统是使用最为广泛和灭火效能较好的一种，所以以下主要围绕此种方法进行论述。根据GB50074-2002《石油库设计规范》的一般规定，油罐的泡沫灭火系统设施的设置方式，应符合下列规定[6]：1.单罐容量大于1000m3的油罐应采用固定式泡沫灭火系统；2.单罐容量小于或等于1000m3的油罐可采用半固定式泡沫灭火系统；34 3.卧式油罐、覆土油罐、丙B类润滑油罐和容量不大于200m3的地上油罐，可采用移动式泡沫灭火系统；4.当企业有较强的机动消防力量时，其附属石油库的油罐可采用半固定式或移动式泡沫灭火系统。其中，固定式灭火系统主要由泡沫产生器、泡沫管、泡沫水溶液等组成。移动式泡沫灭火系统主要有泡沫枪、泡沫炮、泡沫钩管、泡沫管架等。除了设置泡沫灭火系统外，为使其得到更好的灭火效果和防止火势扩大蔓延，还应辅以冷却水系统对起火油罐和附近油罐进行冷却水罐壁冷却喷淋。对于具体的泡沫液选用，泡沫混合液混合比例、供给强度、供给时间，泡沫产生器设置数量，泡沫枪配制数量，水压要求等设计计算，应该符合设计要求和设计规范，具体可参看《石油库设计规范》等设计规范、设计手册，在此不再赘述。【结论】在分析了油罐的特点以及油罐潜在的危险性和油罐泡沫灭火系统设施的设置的一般要求等基础上，对油罐安全防范等问题作出分析，得出如下对策结论：1.设计方面：可采取二次或多次审查法。初步设计时要听取建设单位和消防部门的意见、要求，再进行初步设计，尽可能的采用自动化的设计思路，提高各系统的快速应变能力。同时，还要在设计计算时确保各项指标符合设计标准，从而保证消防系统在建成使用后能够充分起到消防灭火作用。2.施工管理方面：严把施工质量关，防止消防灭火设施出现质量问题或施工质量问题。3.日常维护方面：对消防系统设备及其组件要做到定期和不定期检查维护，确保使用能够正常运行。4.人员教育方面：要进行消防安全教育和培训演练，提高其安全意识，从而有效消除安全隐患，达到综合治理效果。根据我国《消防法》“预防为主，防消结合”的理念和我国安全管理工作“安全第一，预防为主，全员动手，综合治理”的基本方针，其实最好的消防方法就是预防事故的发生。所谓防患于未然，说的就是这么个意思。虽然我们做不到完全不发生事故，但是我们可以尽最大的努力减小事故发生的概率和减少事故造成的损失，而这就是油罐泡沫灭火系统设施存在的意义。34 在整个消防系统中，除了那些必备的消防系统设施外，还有一个非常重要的因素，那就是人。再完善再高效的系统如果没有合适的人的操作控制，也是无法达到预期成效的。这里所说的“合适的人”必须要符合一定要求：强烈的安全意识，较强的消防参与能力，良好的责任感和自律性，对系统的功效、使用方法等方面有个较为清晰的认识。不仅仅是负责消防系统的人员，以上的要求同样也适用于油库中的每个人。【参考文献】【1】王丰,车旭东.油库消防管理与技术.中国石化出版社,2000【2】王丰，郭继坤.油库安全技术.中国石化出版社,1997【3】郭继坤,王丰.油库安全管理.中国石化出版社,1997【4】孙维礼.大型油罐的结构特点及其对基础的要求.油气储运,1993【5】竺柏康，徐玉朋.油库加油站设计与管理.浙江海洋学院石油化工学院,2010【6】中国石油化工集团公司.石油库设计规范(GB50074－2002).中国计划出版社,2003【7】郑学志.油罐灭火系统的设计与应用.中国石化出版社,1999【8】商业部设计院.石油库工艺设计手册.商业部设计院出版社,1982【9】中华人民共和国建设部.低倍数泡沫灭火系统设计规范（GB50151－92）.中国计划出版社,2000【10】郑学志等.油罐灭火系统的设计与应用.中国石化出版社,1999【11】范继义.油库安全工程技术.中国石化出版社,2009【12】竺柏康.油品储运.中国石化出版社,2003【13】公安部消防局.石油库设计规范条文说明.中国消防在线.【14】竺柏康等.石化销售企业安全管理.中国石化出版社,2002【15】郭光臣等.油库设计与管理.石油大学出版社,2007【16】樊宝德,朱焕勤,许军.油库安全技术手册.中国石化出版社,2006【17】马秀让.油库设计实用手册.中国石化出版社,2009【18】樊宝德,朱焕勤.油库安全技术问答.中国石化出版社,2005【19】WANGXiShi,LIAOYaoJian,LINLin.Experimentalstudyonfireextinguishingwithanewlypreparedmulti-componentcompressedairfoam.StateKeyLaboratoryofFireScience,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230026,China.200934 【20】ArchibaldTewarson.GenerationofHeatandChemicalCompoundsinFires.InSFPEHandbookoffireprotectionEngineerring,ThirdEdition,section3Chapter4.NationgnalFireProtectionAssociation,Quincy,MA,USA,3-131,200234 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34 [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34 ThefiresystemconstructiondesignoffueldepotinDaishanGaotingNiueIsland[Abstract]ZhoushanislocatedintheChangjiangRiverestuaries,withwatersofthevast,numerousislands,andGaotingNiueIslandisoneofthem.Thetrafficisblocking.Thereisnootherthanwatertransporttrafficlinesavailablebecausetheislandissmall,andfarfromitsneighbor:XiushanIslandandDaishanIsland.Consideringthatthefueldepotissuchahigh-riskoperationareathatitholdsapositionofgreatresponsibilityuponfireprotection,andthefueldepotislocatedinsuchanout-of-the-wayplacethatit’shardtosharetheresourcesoffireprotectionwiththeneighborhood,it’snecessaryforthefueldepottobedesignedtohaveacertainindependentunaidedfireprotectioncapabilitytodealwiththeburnsandexplodes,aswellasahigherstandardofthelocation,qualityandquantityofthefirecontrolimprovement.Duetothelackoftheresourceoffreshwaterandthelimitingsupplyoftheareatobuildupthefirepoolintheisland,it’snecessarytocalculatethefirecontrolimprovementandthewaterrequirementclosely.Aftercalculationandanalysiswecangetthat,thefueldepotismainlyfixedfoamfire-extinguishingsystem,with30PC16foamgenerators,10PQ4foambranches,10foamfirehydrants,16firehydrants,anumberofanothervarioustypesoffireapplianceslikefireblanket,firesandandsoon.Thefoamfire-extinguishingsystemandcoolingwatersysteminthedepotisrespectivelyprovidedpowerby150y-150B-typecentrifugalpumpand150y-75-typecentrifugalpump.Else,4cubicmetersofFluor-proteinfoamconcentrateand2,500cubicmetersofwatermustbestoragefordailyuse,andbasicallymeetthefiresafetyneed.[Keywords]fueldepot;designcalculations;firecontrol;foamfire-extinguishingsystem;installation&layout34 目录摘要ⅠAbstractⅡ第一部分设计计算书11.1油库规模与油罐容量确定11.1.12015年预测11.1.2周转系数的选取21.1.3各种油品的设计容量21.1.4确定油罐个数和容量31.1.5确定油库总容量和规模31.2油罐区平面布置计算31.2.1确定油罐组的防火堤范围和高度41.3码头收发油货位数量的确定61.3.1流量计算61.3.2收发油时收油臂或胶管直径的选取71.4油泵棚布置81.5油库消防系统相关计算81.5.1罐组一计算81.5.2罐组二计算101.5.3罐组三计算111.5.4罐组四计算131.5.5综述151.6库内主要建筑物设置与消防器材配置151.6.1罐区消防器材配置151.6.2油泵房的灭火器材配备1634 1.6.3其余主要建筑物设置面积与消防器材配置情况161.6.4石油库主要场所灭火毯、灭火砂配置数量171.7选泵171.7.13003#罐计算171.7.25003#罐计算181.7.3选泵191.8所需比例混合器个数201.9消防泵房内和消防水池设计201.9.1消防泵和消防水池设置201.9.2泡沫液罐安装高度计算20第二部分设计说明212.1总平面布置图(见附录)212.2工艺流程图(见附录)212.3消防工艺流程图(见附录)212.4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1.1.12015年预测已知该公司2009、2010年油品业务经营情况如下：油品名称密度ρ（kg/m3）2009年销量G2009（t）2010年销量G2010（t）柴油0#8402000022000燃料油4#8961500015450180#897300003300034 250#9001000013000DMC8801500016500润滑油CD#896800840CE#89510001050合计（t/a）91800101840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。故根据上述表格中的数据可计算得到：柴油：0#：燃料油：4#：180#：250#：DMC：润滑油：CD#：CE#：同时根据体积公式求得数据如下：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#840200002381022000261903543142180燃料油4#896150001674115450172431791119990180#897300003344533000367895314759250250#900100001111113000144444826853631DMC88015000170451650018750265733019734 润滑油CD#89680089384093810721197CE#895100011171050117313401497合计918001041621018401155281837432079411.1.2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#燃料油取10。1.1.3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η=0.95K=8（2）4#燃料油：属于丙A类油品，采用拱顶油罐；取η=0.95K=6（3）180#燃料油：属于丙A类油品，采用拱顶油罐；取η=0.85K=8（4）250#燃料油：属于丙A类油品，采用拱顶油罐；取η=0.85K=5（5）DMC燃料油：属于丙A类油品，采用拱顶油罐；取η=0.85K=8（6）CD#润滑油：属于丙B类油品，采用拱顶油罐；取η=0.85K=3（7）CE#润滑油：属于丙B类油品，采用拱顶油罐；取η=0.85K=3根据设计容量计算公式计算可得：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#8403543155506000燃料油4#8961791135075000180#89753147871310000250#900482681261912000DMC8802657344415000润滑油CD#8961072469700CE#8951340587700总量358863940034 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（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1×700m31.1.5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=1000mmH=9491mmV=3000m3:D=18000mmH=12691mmV=5000m3:D=22000mmH=14274mm1.2.1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#）34 罐组三：柴油罐组罐组四：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#）≥0.6DL1（4#、180#、250#、DMC）≥0.4DL1（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#DMC250#0#CD#CE#油罐数量1214211单罐容积(m3)50005000500030003000700700D(mm)22000220002200018000180001000010000H(mm)142741427414274126911269194919491L1(mm)8800880088007200108002000200034 L2(mm)7137713771376346634647464746根据上表的数据，可得防火堤的长、宽如下：罐组一：罐组二：罐组三：罐组四：根据有效面积计算公式计算得同理可得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:34 满足设计要求。1.3码头收发油货位数量的确定1.3.1流量计算设定收发油时间为一天4小时，一年300天，不均匀系数K=3，则：（1）柴油（2）燃料油（3）润滑油1.3.2收发油时收油臂或胶管直径的选取已知：柴油的发油速度v=3～4m/s，燃料油2.5～3m/s（加热情况下），润滑油为1m/s根据公式转化可得公式34 则将各组数据带入后计算得到：（1）柴油（2）燃料油（3）润滑油所以根据上述数据，每种油品一般取一个发油管即可，但考虑到设计时还要备用一根发油管。所选胶管规格及数量为：0#柴油选取型号DN100的胶管1根；4#燃料油选取型号DN100的胶管1根；180#燃料油选取型号DN150的胶管1根；250#燃料油选取型号DN150的胶管1根；DMC燃料油选取型号DN100的胶管1根；CD#润滑油选取型号DN50的胶管一根；CE#润滑油选取型号DN50的胶管一根。（一般60～100m3确定为一个货位量）设计泊位数量为4个，即每个码头2个泊位。1.4油泵棚布置油泵房为20×15m2的布置规格，发油泵房为15×4m2规格。34 1.5油库消防系统相关计算设置该油库消防系统为液上固定式泡沫灭火系统（其中700m3的润滑油罐为移动式泡沫灭火系统）和临时高压供水系统，采用低倍数氟蛋白泡沫灭火剂，混合比例为3%。由于在本设计中，最大单罐容量为5000m3，故计算时以上述第一罐组中的4#燃料油罐为着火罐进行设计计算。由此根据设计规范，当4#燃料油罐着火时需同时对周围1.5D范围内的其他油罐进行冷却处理，即对同一罐区内装有180#和DMC的三个燃料油罐同时进行冷却处理。1.5.1罐组一计算（1）油罐周长、罐壁面积和燃烧面积（2）泡沫混合液流量根据油品类型（丙A类）、油罐类型以及泡沫灭火系统设置形式，选用泡沫混合液供给强度为5.0L/（min·m2），供给时间为30min，则有（3）泡沫产生器个数及规格由于当时，根据设计规定，泡沫产生器设置数量为2个。所以考虑使用PC16型泡沫产生器时取整为2个，满足规范要求。（4）泡沫枪数量因油罐直径为22m，故每罐可选取2支PQ4型泡沫枪，并且连续供给时间不小于20min，整个储罐区准备4支PQ4型泡沫枪（4个泡沫枪消防栓）。（5）泡沫常备储量拱顶罐：泡沫枪：考虑充填泡沫液管道的泡沫量后，取备用系数为1.2，则需泡沫常备储量为：34 故本库泡沫常备储量4m3已能够满足油罐区固定消防泡沫要求。（6）灭火用水量（7）冷却用水量由于油罐为5000m3拱顶罐，冷却水可采用固定式冷却方法，燃烧罐冷却水供水强度为2.5L/(min·m2)，供水范围为罐壁表面积；相邻罐供水强度为2.0L/(min·m2)，供水范围为面向着火罐的罐壁表面积，即1/2的罐壁面积。连续供水时间为6h。冷却水总流量为：冷却水总用水量：（8）消防用水总量考虑到备用系数，实际消防水池容量可取2500m3分成二隔，中间用阀门连通。（9）消防栓数考虑到备用和保护半径，则消防栓数可取8个，满足保护半径要求。1.5.2罐组二计算（1）油罐周长、罐壁面积和燃烧面积（2）泡沫混合液流量34 根据油品类型（丙A类）、油罐类型以及泡沫灭火系统设置形式，选用泡沫混合液供给强度为5.0L/（min·m2），供给时间为30min，则有（3）泡沫产生器个数及规格由于当时，根据设计规定，泡沫产生器设置数量为2个。所以考虑使用PC16型泡沫产生器时取整为2个，满足规范要求。（4）泡沫枪数量因油罐直径为18m，故每罐可选取1支PQ4型泡沫枪，并且连续供给时间不小于20min，整个储罐区准备4支PQ4型泡沫枪（4个泡沫枪消防栓）——两个备用。（5）泡沫常备储量拱顶罐：泡沫枪：考虑充填泡沫液管道的泡沫量后，取备用系数为1.2，则需泡沫常备储量为：本库泡沫常备储量4m3，故已能够满足油罐区固定消防泡沫要求。（6）灭火用水量（7）冷却用水量由于油罐为3000m3拱顶罐，冷却水可采用固定式冷却方法，燃烧罐冷却水供水强度为2.5L/(min·m2)，供水范围为罐壁表面积；相邻罐供水强度为2.0L/(min·m2)，供水范围为面向着火罐的罐壁表面积，即1/2的罐壁面积。连续供水时间为4h。冷却水总流量为：34 冷却水总用水量：（8）消防用水总量本库设计的消防水池容量为2500m3，故满足要求。（9）消防栓数考虑到备用和保护半径，则消防栓数可取6个，满足保护半径要求。1.5.3罐组三计算（1）油罐周长、罐壁面积和燃烧面积（2）泡沫混合液流量根据油品类型（乙B类）、油罐类型以及泡沫灭火系统设置形式，选用泡沫混合液供给强度为5.0L/（min·m2），供给时间为45min，则有（3）泡沫产生器个数及规格由于当时，根据设计规定，泡沫产生器设置数量为2个。所以考虑使用PC16型泡沫产生器时取整为2个，满足规范要求。（4）泡沫枪数量因油罐直径为18m，故每罐可选取1支PQ4型泡沫枪，并且连续供给时间不小于20min，整个储罐区准备2支PQ4型泡沫枪（2个泡沫枪消防栓）——其中一个为备用。（5）泡沫常备储量拱顶罐：34 泡沫枪：考虑充填泡沫液管道的泡沫量后，取备用系数为1.2，则需泡沫常备储量为：本库泡沫常备储量4m3，故已能够满足油罐区固定消防泡沫要求。（6）灭火用水量（7）冷却用水量由于油罐为3000m3拱顶罐，冷却水可采用固定式冷却方法，燃烧罐冷却水供水强度为2.5L/(min·m2)，供水范围为罐壁表面积；相邻罐供水强度为2.0L/(min·m2)，供水范围为面向着火罐的罐壁表面积，即1/2的罐壁面积。连续供水时间为4h。冷却水总流量为：冷却水总用水量：（8）消防用水总量本库设计的消防水池容量为2500m3，故满足要求。（9）消防栓数考虑到备用和保护半径，则消防栓数可取4个，满足保护半径要求。1.5.4罐组四计算（1）油罐周长、罐壁面积和燃烧面积34 （2）泡沫混合液流量根据油品类型（丙B类）、油罐类型以及泡沫灭火系统设置形式（移动式），选用泡沫混合液供给强度为8.0L/（min·m2），供给时间为45min，则有（3）泡沫枪个数及规格设定使用PQ4型泡沫枪为该罐组油罐的主要灭火设施，则取整为3个，满足规范要求。因油罐直径为10m，故可选取1支PQ4型泡沫枪用于扑救油品流散火灾，并且连续供给时间不小于10min。整个储罐区一共需准备4支PQ4型泡沫枪（4个泡沫枪消防栓）。（4）泡沫常备储量考虑充填泡沫液管道的泡沫量后，取备用系数为1.2，则需泡沫常备储量为：本库泡沫常备储量4m3，故已能够满足油罐区固定消防泡沫要求。（5）灭火用水量（6）冷却用水量由于油罐为700m3拱顶罐，冷却水可采用移动式冷却方法，燃烧罐冷却水供水强度为0.6L/(s·m)，供水范围为罐壁全周长；相邻罐供水强度为0.35L/(s·m)，供水范围为面向着火罐一侧的1/2罐壁周长。连续供水时间为4h。冷却水总流量为：34 冷却水总用水量：（7）消防用水总量本库设计的消防水池容量为2500m3，故满足要求。（8）消防栓数考虑到备用和保护半径，则消防栓数可取2个，满足保护半径要求。1.5.5综述罐组一罐组二罐组三（柴油）罐组四（润滑油）（燃料油）所储油品4#、180#、DMC250#0#CD#、CE#油品类别丙A丙A乙B丙B单罐容量（m3）500030003000700罐区内油罐数量（个）4422油罐类型拱顶油罐油罐直径（m）22181810油罐高度（m）14.27412.69112.6919.491油罐周长（m）69.156.556.531.4罐壁面积（m2）986.3755.1755.1298.0燃烧面积(m2)378.0254.3254.378.5泡沫及水冷系统设置形式固定式固定式固定式移动式泡沫产生器数量与型号2×PC162×PC162×PC164×PQ4泡沫枪数量与型号4×PQ44×PQ42×PQ4所需泡沫液量（m3）2.422.253.281.25所需消防用水量（m3）2017.81058.4723.5383.7泡沫混合液总流量(L/s)40363616冷却水总流量(L/s)90.469.344.124.334 泡沫消防栓数量(个)4424消防栓数量(个)8642设定泡沫液储量(m3)4设定消防水池储量（m3）25001.6库内主要建筑物设置与消防器材配置1.6.1罐区消防器材配置根据上述计算，可得油罐区面积为：罐组一：罐组二：罐组三：罐组四：按照《石油库设计规范》中的规定：油罐组按防火堤内面积每400m2应设1具8kg手提式干粉灭火器；当计算数量超过6具时，可设6具。所以可分别设置8kg手提式干粉灭火器数量为：罐组一6具，罐组二6具；罐组三5具；罐组四2具。1.6.2油泵房的灭火器材配备油泵房的面积为：发油泵房面积为：根据公式：可计算得到：所以可设置为：油泵房6×MF8手提式干粉灭火器；发油泵房3×MF8手提式干粉灭火器。34 1.6.3其余主要建筑物设置面积与消防器材配置情况用途建筑物名称面积(m2)消防器材辅助设施变配电间16×84×MT3型手提式二氧化碳灭火器消防泵房22×85×MF4型手提式干粉灭火器化验室20×105×MT3型手提式二氧化碳灭火器计量室10×32×MT3型手提式二氧化碳灭火器维修间10×4器材库10×4管理设施办公用房40×15每层：4×MF8手提式干粉灭火器宿舍40×25每层：2×MF2手提式干粉灭火器食堂15×10浴室10×5总控室10×6发油区管理室15×43×MF4型手提式干粉灭火器1.6.4石油库主要场所灭火毯、灭火砂配置数量根据《石油库设计规范》中所述，石油库主要场所灭火毯、灭火砂配置数量如下：场所罐区油泵房油品装卸码头灭火器材灭火毯（块）644灭火砂（m3）20.511.7选泵根据消防工艺图所示，离消防泵房距离最远的为3003#罐，与消防泵房高差最大且相对距离较远的为5003#罐，故以下计算过程以上述两个罐为计算对象，通过比较选取最适合泵组。1.7.13003#罐计算（1）消防水泵参数计算根据设计所画图形，经初步测量，自消防水池到罐顶出水口的管线长度约为315m，取管径为200mm，则可计算得到如下：34 查《低倍数泡沫灭火系统设计规范》第3.7.4条和第3.7.9条规定得：沿程水头损失故可计算得到：（2）泡沫泵参数计算自消防水池到罐顶泡沫喷射口的管线长度约为303m，设流速为2.21m/s，则取DN150的管道，则查《低倍数泡沫灭火系统设计规范》第3.7.4条和第3.7.9条规定得：沿程水头损失故可计算得到：1.7.25003#罐计算（1）消防水泵参数计算34 根据设计所画图形，经初步测量，自消防水池到罐顶出水口的管线长度约为254.5m，为计算方便可取整为255m。取管径为200mm，则可计算得到如下：查《低倍数泡沫灭火系统设计规范》第3.7.4条和第3.7.9条规定得：沿程水头损失故可计算得到：（2）泡沫泵参数计算自消防水池到罐顶泡沫喷射口的管线长度约为237m，取管径为150mm，则查《低倍数泡沫灭火系统设计规范》第3.7.4条和第3.7.9条规定得：沿程水头损失故可计算得到：1.7.3选泵综上所述，可汇总得到下表：3003#罐5003#罐34 消防水管管径DN200泡沫混合液管管径DN150水泵H（m）30.839.5Q（m3/h）274.32357.84泡沫泵H（m）34.435.2Q（m3/h）142.56158.4故可选择泡沫泵的扬程H=90m，流量Q=158m3/h；水泵的扬程H=70m，流量Q=180m3/h。根据上述参数查《石油库工艺设计手册》，选取泡沫泵为150y-150B型卧式离心泵，其扬程H=96m，流量Q=206m3/h；选取水泵为150y-75型卧式离心泵,其扬程H=78m，流量Q=200m3/h。1.8所需比例混合器个数因为泡沫混合液总流量最大值为40L/s，所以选择PH48型环泵式泡沫比例混合器，则其所需个数为：取整为1个。故选用1个PH48型环泵式泡沫比例混合器。1.9消防泵房内和消防水池设计1.9.1消防泵和消防水池设置消防泵选用150y-75型卧式离心泵，内设该型泵2台；泡沫混合泵选用150y-150B型卧式离心泵1台；共用备用泵150y-150B型卧式离心泵1台。设两个消防水池，每个水池为1250m3容量，尺寸分别为（长×宽×深）：25×10×5.2m2和17×15×5.2m2；两个水池中间用连通阀相通。1.9.2泡沫液罐安装高度计算由于自泡沫液罐至泡沫比例混合器之间的距离较短，所需水头微小，故不再单独设置泡沫液泵，而采用自流形式。计算时由于需考虑到最极端情况，所以以备用泵为供水泵进行计算。已知备用泵为150y-150B型卧式离心泵，其额定流量为206m3/h,因此为满足比例混合需求，所需泡沫液流量必须满足：34 取泡沫液输送管径为50mm，则根据能量守恒定律可列式为：由于沿程水头损失很小，可近似计算为：故公式可简化转变为：所以高度可计算得到：因此泡沫液罐架空高度可取为高出比例混合器1m。第二部分设计说明2.1总平面布置图(见附录)2.2工艺流程图(见附录)2.3消防工艺流程图(见附录)34 2.4消防泵房安装图(见附录)参考文献[1]王丰,车旭东.油库消防管理与技术.中国石化出版社,2000[2]王丰，郭继坤.油库安全技术.中国石化出版社,1997[3]郭继坤,王丰.油库安全管理.中国石化出版社,1997[4]孙维礼.大型油罐的结构特点及其对基础的要求.油气储运,1993[5]竺柏康，徐玉朋.油库加油站设计与管理.浙江海洋学院石油化工学院,2010[6]中国石油化工集团公司.石油库设计规范(GB50074－2002).中国计划出版社,2003[7]郑学志.油罐灭火系统的设计与应用.中国石化出版社,1999[8]商业部设计院.石油库工艺设计手册.商业部设计院出版社,1982[9]中华人民共和国建设部.低倍数泡沫灭火系统设计规范（GB50151－92）.中国计划出版社,2000[10]郑学志等.油罐灭火系统的设计与应用.中国石化出版社,1999[11]范继义.油库安全工程技术.中国石化出版社,2009[12]竺柏康.油品储运.中国石化出版社,2003[13]公安部消防局.石油库设计规范条文说明.中国消防在线.[14]竺柏康等.石化销售企业安全管理.中国石化出版社,2002[15]郭光臣等.油库设计与管理.石油大学出版社,2007[16]樊宝德,朱焕勤,许军.油库安全技术手册.中国石化出版社,2006[17]马秀让.油库设计实用手册.中国石化出版社,2009[18]樊宝德,朱焕勤.油库安全技术问答.中国石化出版社,2005[19]WANGXiShi,LIAOYaoJian,LINLin.Experimentalstudyonfireextinguishingwithanewlypreparedmulti-componentcompressedairfoam.StateKeyLaboratoryofFireScience,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230026,China.2009[20]ArchibaldTewarson.GenerationofHeatandChemicalCompoundsinFires.InSFPEHandbookoffireprotectionEngineerring,ThirdEdition,section3Chapter4.NationgnalFireProtectionAssociation,Quincy,MA,USA,3-131,200234