北京靠山居油库自动报警系统安全设计【毕业论文】

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本科毕业论文（20届）北京靠山居油库自动报警系统安全设计25 摘要近一、二十年以来，我国油气储运专业快速发展，在科技进步的带动下，新工艺、新设备、新材料不断的被采用，油气储运的范围在不断的被拓展，实时泄露监测发展；储运设备大型化、控制自动化、能源结构多样化、防腐技术专业化已成为国内油气储运专业技术的主要发展方向，油气储运技术开发迎来前所未有的发展机遇。随着石化行业可持续发展战略的制定实施，油气储运在石化行业中占据了越来越重要的地位，油气储运已分布到全国各个地区。但是油气储运是一个很复杂的过程，由于石油及天然气的主要成分是烃类碳氢化合物，具有易燃、易爆、易聚集静电、易中毒等特性，而油气储运过程中是在特定的条件下进行，特别是输油管道，加热加压是管道运输的特点，故具有极大的火灾及爆炸危险性。一旦发生事故，可能造成巨大的经济损失和人员伤亡，并带来恶劣的社会影响。因此，剖析油气储运存在的火灾危险性因素，制定相应的预防措施，控制火灾爆炸事故的发生，为安全生产创造一个良好的环境。而尤其储运中发生的灾害不止火灾爆炸等，还有泄露、腐蚀、第三方破坏等等。下面是我读完所有文献的感悟以及发生对应灾难时应该采取的一些措施。[关键字]:储运设备；石油天然气；爆炸；油气储运技术25 AbstractNearlyone,twoyears,China'soilandgasstorageintherapiddevelopment,professionalandtechnologicalprogressdrive,thenewtechniquesandnewequipment,newmaterialisconstantlybeingadopted,oil&gasstorageandtransportationinthescopeofconstantlyexpand,real-timeleakmonitoringdevelopment;Storagefacilitieslarge-scale,oilandcontrolautomation,energystructurediversification,anti-corrosiontechniquespecializationhasbecomedomesticoilandgasstoragethemaindevelopmentdirectionofprofessionaltechnology,oil&gasstorageandtransportationtechnologydevelopmenthaveunprecedentedopportunitiesfordevelopment.Aspetrochemicalindustry,thedraftingandimplementationofthesustainabledevelopmentstrategy,oil&gasstorageandtransportationinpetrochemicalindustryoccupiesamoreandmoreimportantposition,oil&gasstorageandtransportationhasdistributedintoanationalandeachregion.Butoil&gasstorageandtransportationisaverycomplicatedprocess,becauseoftheoilandgasmaincomponentishydrocarbonswithinflammable,explosive,easytogatherelectrostatic,easypoisoningfeatures,andoilandgasstorageinaparticularprocessundertheconditionofpipeline,heating,especiallythecharacteristicsofpressureispipeline,ithasgreatfireandexplosiondanger.Once,anaccidentmaycausehugeeconomicdamageandcasualties,andbringthebadsocialeffect.Therefore,analyzetheoil&gasstorageandtransportationexistingfirehazardfactors,formulatecorrespondingpreventionmeasurestocontrolfireandexplosionaccidents,forsafetyproductiontocreateagoodenvironment.Andespeciallythedisasterhappenedinstorageismorethanfireandexplosiondisclosure,corrosion,third-partydamageetc.BelowisthefeelingIfinishedallliteratureandcorrespondingdisasterhappenedwhensomeofthemeasuresshouldbetaken.[Keywords]:Storagefacilities;Oilandgas;Explosion;Oil&gasstorageandtransportationtechnology25 目录摘要IAbstractII1.前言11.1设计任务书21.1.1基本数据21.2设计原则22.总平面及流程说明32.1总平面布置说明32.1.1布置原则32.2总流程说明53．参数的确定53.1油库规模和油罐容量的确定53.1.1油库单罐容量的计算53.1.2油库总容量和级别的确定73.2油罐区的布置及相关计算73.2.1汽油罐区布置相关计算73.2.2柴油罐区布置相关计算93.2.3机油罐区布置相关计算93.3油库公路发油相关计算、113.3.1鹤管数的计算113.3.2发油台的确定123.3.3发油管径的计算123.3.4油库桶装发油区计算124.消防系统相关计算134.1确定灭火系统134.2油库消防系统的相关计算144.2.1汽油罐组消防系统的计算144.2.2柴油罐组消防系统的计算154.2.3机油罐组消防系统的计算164.3消防泵站和消防水池设计175.油库各泵房泵的确定185.1油泵房泵规格型号的确定185.1.1各种油品流量和扬程的计算185.1.2油泵型号的确定205.2消防泵房泵的确定205.2.1泡沫泵的确定205.2.2消防水泵的确定216．油库安全自动化系统226.1油库自动报警消防系统226.1.1油库自动报警消防系统的分类226.1.2油库自动报警消防系统的组成236.1.3油库自动报警消防系统的使用和维护236.1.4火灾探测器的计算分布24结论25参考文献2625 [摘要]：本设计主要是根据给定的油品及参数设计油库平面布置、油库工艺流程和油库防雷防静电接地。具体包括油罐容量的确定、油罐区的布置，公路发油、消防系统和火灾报警系统。根据油库设计容量的大小来确定库区的火灾探测器数量及其安装位置。由以上数据可以画出油库的火灾探测器安装平面图。希望通过设计计算让自己对整个油库的布置、工艺有更加进一步的了解。[关键词]：油库；工艺；管道；火灾探测器[Abstract]:Thesystemismainlybasedonthegivenparameterdesignofoilandoildepotlayout,oildepotsandoiltanksthelightningprotectionantistatic.itsdeterminationoftankcapacity,tankfarmlayout,road-fatoil,firesystems,andfirealarmsystem.Accordingtothesizeoftheoildeportdesigncapacitytodeterminethenumberoffiredetectorsanditsinstallationposition.Calculatedfromtheabovedatacandrawamapofthefiredetectorsinstallationplan.Calculationhopestoownoildepotfirepumpingstationandtheentirelayout,thereismoretofurthertheunderstandingoftechnology.[Keywords]:oildepot，Craftsmanship，pipeline，firefinder25 1.前言该油库项目由北京靠山居科贸有限公司投资建设，建设地点位于北京市房山区京周公路大石河靠山居创业园内。1周围环境现状该项目北侧是一条公路，路对面是北京市房山区劳动服务管理中心；项目东侧与北京靠山居食品公司一墙之隔；项目南侧紧邻北京市房山区物资总公司，项目南侧约500m是京周路；项目西侧是一片荒地，再往西约60米是大石河，其西北侧约15米是一处民房。该项目周围具体情况见图3。2气象气候房山区处于暖温带半湿润地区，是典型的温带大陆性季风气候。其特征是：春季干旱多风少雨，夏季高温多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷晴燥，春秋季短，冬夏季长。气候和降雨量分布不均，多年平均气温11℃(历史上极端最高气温达43.5℃，极端最低气温曾达－26℃)。年平均降水量635毫米，降水量多集中在7、8月份约占全年降水量的76%左右。无霜期为185天，全区年平均降水折合总水量为13亿立方米，产生地表径流量4.8亿立方米，地下水资源为3.3亿立方米。该地瞬时最大风速27m/s，年平均风速为2.4m/s，冬季以偏北风为主，春季以偏南风为主，夏秋季偏南风与偏北风交替进行，白天多偏南风，夜间转偏北风。3地质地貌房山区总面积为2019平方公里，西北部为山地，东南部为平原，东西长71.2公里，南北宽44.8公里。区内地质构造属华北燕山沉降带和西山凹陷上升褶皱区。山区地貌为峡谷相间，山峰突兀，坡麓陡峭，一般在50°~60°之间。区内有大小河流13条，均属海河流域大清河水系，永定河、拒马河为边界河，其他河流有大石河、小清河、周口店河、东沙河等。地势平坦，土层深厚，有优良稳定的自然生态。该地区抗震防裂度为8度，土壤冻结深度为0.85m。25 1.1设计任务书1.1.1基本数据表1油库经营油品基本数据油品种类相对密度来油计划日销售量（吨）种类规格汽油93#0.733天一次26097#0.735天一次250柴油-10#0.823天一次85-20#0.845天一次170汽油机油SC#，SD#，SE#0.87~0.9015天一次8柴油机油CC#，CD#，CE#0.87~0.9115天一次6变压器油10#，25#0.89~0.9030天一次11.收油情况：库内全部油品以长输管道进行接收。2.发油情况：汽油全部由汽车油罐车发放；柴油70%由汽车油罐车发放，30%由油桶灌装后发放；煤油、机油和变压器油全部由油桶灌装后发放。1.1.2设计要求1、书面部分：（1）油库规模与油罐容量有关计算；（2）油罐区布置及有关计算；（3）公路收发油及有关计算；（4）油库消防系统有关计算；（5）火灾报警系统安全设计。2、油库设计说明内容包括：（1）总说明（2）油库总平面布置（3）油库工艺设计（4）火灾报警系统3、设计图纸：（1）油库总平面布置图（2）油库总流程图（3）油库火灾自动报警控制系统设计图（4）给水排水及消防管线平米布置图1.2设计原则25 1.油库总体布置和工艺计算主要依据《油库设计与管理》和《石油库设计规范》同时查阅其他的资料。2.满足生产要求和安全生产的前提下，尽可能做到总体平面布置合理紧凑，减少征地面积，做到流程简单，操作管理方便。3.满足生产的前提下，设备尽可能统一使用，降低油库造价。4.满足安全生产、操作和维修要求、工艺流程合理，减少能量消耗。5.符合环保要求，创造良好生产、生活环境。6.满足抗震、消防、防洪、防涝、防腐要求。7.远期与近期相结合，考虑发展用地。2.总平面及流程说明2.1总平面布置说明2.1.1布置原则1.便于收发油作业。油库装卸和发放区要尽可能地靠近交通线；2.库内油品尽量做到单向流动，尽量避免在库内往返交叉；3.合理分区，以便于各种油品作业安全生产，避免非工作人员来往于工作区域，特别是储油区和装卸区；4.库内布置各种设施，必须符合规范要求，确保油库安全，同时应力求布置紧凑，减少用地；5.油库对外单位要设置在发放区的地方，以便于人员联系；6.充分利用地形的条件，最好作到自流作业；7.考虑到油库今后发展，应尽量留有扩建余地。因为总设计是否合理，直接关系到能否做大限度地满足生产要求，缩短工艺管线运输管线，减少占地面积，节约建设投资，保证安全操作，节约管理费用，从而使油库发挥应有的作用，所以设计总图时，首先实地勘察，深入调查，充分掌握有关设计资料。如地形图，区域环境及地质、水文、气象、水电等资料和油库经营油品种类，数量及将来的发展远景等。2.1.2平面布置说明油库的总体布置是将油库各种设施综合考虑后，在以确定的库址地图上，按照一定的比例恰当的加以布置，并且标绘出油库全部设施的名称、位置、平面尺寸和纵向标高等。油库的总图设计是整个油库的前导和基础，是油库设计中的一个重要组成部分。总图设计的合理，就能最大限度的满足生产需要，缩短工艺管线和运输线路，减少占地面积，节约建库投资，保证安全操作，节省管理费用，从而使油库发挥应有的作用。设计总图时，本油库考虑下述布置原则：1.便于收发油作业。油库装卸和发放区要尽可能地靠近交通线；2.库内油品尽量做到单向流动，尽量避免在库内往返交叉；25 3.合理分区，以便于各种油品作业安全生产，避免非工作人员来往于工作区域特别是储油区和装卸区；4.库内布置各种设施，必须符合规范要求，确保油库安全，同时应力求布置紧凑，减少用地；5.油库对外单位要设置在发放区的地方，以便于人员联系；6.充分利用地形的条件，最好作到自流作业；7.考虑到油库的今后发展应尽量留有扩建余地。本油库主要由储油区、公路作业区、管道收油作业区、辅助生产和行政管理区等组成，现就各区布置说明如下：1.储油区：储油区是油库平面布置的重点，油库中绝大多数油品都储存在这里，因此，布置时主要考虑的因素是安全，油品流向的合理性，操作的方便。本油库设计的罐区位于库区的中间。布置时考虑以下几个方面的原因：①交通条件。②流程。罐区布置在公路作业区、管道收油作业区之间，可以避免油品在库内的交叉往返，做到单向流动。③消防。罐区位于油库深处，位于各作业区之间，同时罐区靠近消防区，一旦发生火灾，可以及是启动消防系统。罐区周围设置环形消防道路，油罐区的环形道路于消防道路相连，有利于消防车辆的通行和调度，能及时转移到有利的扑救地点。本库油罐区设置了3个油罐组：一个汽油罐组、一个柴油罐组、一个机油罐组。汽油罐组：收发汽油油品，罐区长176.2，宽87.85，面积15479.17，防火堤高1，防火堤内按要求设隔堤。该罐组有8个10000的内浮顶罐。柴油罐组：收发油品为柴油，罐区长135.4，宽45.8，面积4790.44㎡，防火堤高2.2，该罐组有3个10000拱顶罐。机油罐组：收发油品为汽油机油和柴油机油，罐区长49，宽35.5，面积1739.5㎡，防火堤高1.1，该罐组有6个1000拱顶罐。各罐区均设防火堤，防火堤外设有环形消防道路，在工作人员经常走动的地方及进罐区操作的地方，设置踏步扶梯，防火堤外设排水沟。2.公路作业区：主要考虑了以下几方面：1）、公路发放区直接面对用户，必须做到简便实用，场地满足要求。2）、发油台建成通过形式。3）、工作间要通风良好，场地无沟坑，否则爆炸危险等级增加一级。4）、管组设备与汽车油罐车的接地为等位接地。该油库采用双鹤管发油，共有12个鹤管。所以，由计算得各类油品和管布置为：93#汽油、97#汽油各设两个发油台；其中一个设97#汽油鹤管（备用）。柴油设2个发油台。发油亭宽度>8m，取20米；两个发油台中心距离>8.4米，取10.2米。3.辅助生产区：辅助生产区是为整个油库生产服务的，有关设施比较分散，尽量做到靠近生产单位，有利于生产。本区某些具体设施有明火作业，因此设计时考虑风向和油品挥发，参照规范规定的安全距离布置。4.消防区：本区主要包括消防泵房、消防车库、消防水池等设施。消防区设在油库旁边，能保证在很短的时间内到达出事现场。消防区内设有一座4000的消防水池，设二个消防水池，中间设带阀门的连通阀。泡沫灌设在泵房内，可迅速将泡沫连同清水一起送往着火地区。5.污水处理区:将污水处理区主要是隔油池的建设，布置在库区的东南角，便于净化水的排放，且便于承接各种污水管道。6.变配电间：油库由DY市主输电线路供应，电压20KV，因此油库的变配电间建在库区的东面，便于高压线路的引入库区，避免高压线穿过罐区。25 7.行政管理区，计量，化验室：行政管理区是油库行政和业务管理的中心，是生产管理的中心，临公路而建，以便与联系工作和保证接洽业务人员不进入库区；计量室为方便油罐采样，所以应建在灌区附近；化验室为了减少资源浪费，所以将他们集中布置。8.库内道路及其他：在公路发油区对面开设大门，门口设警卫室。办公楼前和油库旁边开设大门，每个出入口均设门卫，严格检查进出库人员的证件和车辆，以确保油库的安全生产。库区周围设2.5高实体围墙。此外，油库建有职工宿舍、浴室、食堂等。库区内各区之间用道路划分并用道路相互连接，形成一个即相对独立又相互联系的、功能分区合理的油库。罐区四周布置沥青环形消防路，划分站内区域，同时满足消防、生产、检修要求。灌区消防路宽7。道路均为水泥混凝土结构，道路形式为城市型道路。人行道设计采用彩色水泥方砖，可以点缀站场的色彩，达到美化环境的作用。该油库为储存易燃、易爆产品的站场，因此油库四周围墙均采用实体围墙，墙高2.5，为方便生产和运输、消防要求，设3座大门，与外部道路相连。罐区四周设钢筋混凝土防火堤。防火堤内侧抹高温隔热防火涂料。2.2总流程说明油库的工艺流程指的是油品在油库内的输转流动，它把分布于油库各区的各个生产设施，如油罐区、泵房、灌桶间、铁路收发区、水路发放区等有机的联系起来，构成一个生产体系，完成各种收发油作业。本油库的工艺流程是根据设计任务书的要求，考虑下列原则而设计的：1.满足生产，考虑油库的业务要求及同时操作的业务种类；2.操作方便，调度灵活，互不干扰；3.经济合理，节约投资；4.在满足收发作业的同时，使各油罐间能相互输转，相应的泵能互为备用。3．参数的确定3.1油库规模和油罐容量的确定3.1.1油库单罐容量的计算（一）2009年各种油品周转量93汽油：97汽油：-10柴油：-20柴油：汽油机油：25 柴油机油：变压器油：（二）确定周转系数通常轻油发油频繁，既考虑装卸建油库现状，又考虑发展，经综合论证，取汽油、柴油周转系数为8，轮滑油为3。（三）各种油品的设计容量（1）93汽油属于甲类油品，必须采用内浮顶油罐，，。油品设计容量：（2）97汽油属于甲类油品，必须采用内浮顶油罐，，。油品设计容量：（3）-10柴油属于乙B类油品，可采用内浮顶油罐，也可以采用拱顶油罐，此处规定选拱顶油罐。，。油品设计容量：（4）-20柴油属于乙B类油品，可采用内浮顶油罐，也可以采用拱顶油罐，此处规定选拱顶油罐。，。油品设计容量：（5）汽油机油属于丙B类油品，可采用拱顶油罐，此处规定选拱顶油罐。，。油品设计容量：（6）柴油机油属于丙B类油品，可采用拱顶油罐，此处规定选拱顶油罐。，。油品设计容量：（7）变压器油属于桶装油品，可参照散装油品计量油桶设计容量，油桶利用系数。，油品设计容量：（四）确定油罐个数和规格根据油品加1的原则，并尽可能选址5种一下的油罐规格确定油罐个数和容量。25 （1）93汽油：方案一：；方案二：+（2）97汽油：方案一：（3）-10柴油：方案一：；（4）-20柴油：方案一：；（5）汽油机油：方案一：；方案二：+（6）柴油机油：方案一：；根据比较，虽然方案一超出原有油品年周转量较多，但是方案一相对方案二，油罐种类较少，便于施工。所以，油罐的选型按方案一。3.1.2油库总容量和级别的确定根据上述分析计算，确定油库总容量：，属于一级油库。表2北京靠山居油库经营的各种油品年销售量油品名称密度全年周转量设计容量油罐名义容量汽油937301820003462740000977301960003729140000柴油-1082059500954810000-208401190001864020000机油汽油机油900560024003000柴油机油910420018103000总量5663001043161160003.2油罐区的布置及相关计算3.2.1汽油罐区布置相关计算油罐布置如图1所示25 图1由《北京炼油设计院100~10000内浮顶油罐系列》查得：10000内浮顶罐：，确定汽油管组的防火堤范围和高度由于汽油属于甲类油品，采用内浮顶油罐，则两罐之间的防火距离：10000内浮顶油罐之间的防火距离为：，取。油罐与防火堤内坡脚线的距离：，取所以，防火堤内坡脚边长：防火堤有效面积：此处防火堤的有效容量只要不小于一只内浮顶油罐的最大容积的一半，即5000，故防火堤计算高度为：则防火堤实高应为,因为立式油罐防火堤高不得低于1m，所以取1m。25 3.2.2柴油罐区布置相关计算油罐布置如图2示图2由于柴油罐属于乙B类油品，采用拱顶油罐。查《拱顶油罐系列尺寸列表》得：10000拱顶油罐：，则两罐之间的防火距离：10000拱顶油罐之间的防火距离为：，取。10000拱顶油罐与防火堤内坡脚线的距离：，取所以，防火堤内坡脚边长：防火堤有效面积：S=-0.25DxDx2=4790.44因为固定顶油罐，防火堤有效容量取最大固定油的容量，即取10000，故防火堤计算高度为：h=V有效/S=10000/4790.44=2则防火堤实高应为H=h+2=2.2，取2.23.2.3机油罐区布置相关计算油罐布置如图3示25 图3由于机油罐属于丙B类油品，采用拱顶油罐。查《拱顶油罐系列尺寸列表》得：1000拱顶油罐：，1000拱顶油罐之间的防火距离为：2m，取。1000拱顶油罐与防火堤内坡脚线的距离：，取所以，防火堤内坡脚边长：防火堤有效面积：因为固定顶油罐，防火堤有效容量取最大固定油的容量，即取1000，故防火堤计算高度为：则防火堤实高应为，取1.125 3.3油库公路发油相关计算、3.3.1鹤管数的计算已知：汽油公路发油100%，柴油70%公路发油，每天发油6小时，一年350天。汽车罐车的宽度一般为2.4，每台车间距为0.7-1，取1。4000L/车装车时间，汽油、煤油、柴油装车时间为5~8分钟，取。则93汽油每天发油量：需要车辆数：装车鹤管数：97汽油每天发油量：需要车辆数：装车鹤管数：-10柴油每天发油量：需要车辆数：装车鹤管数：-20柴油每天发油量：需要车辆数：装车鹤管数：25 表3各油品鹤管数确定油品名称密度全年周转量每天发油量车辆数鹤管数发油管径D(m)汽油93#730182000520179415097#7301960005601925150柴油-10#82059500170371100-20#840119000340712100总量556500123.3.2发油台的确定该油库采用双鹤管发油，所以由上面计算，各类油品和管布置为：93汽油、97汽油各设两个发油台；另一个设97#汽油发油台（备用）。柴油设2个发油台。发油亭宽度>8m，取20米；两个发油台中心距离>8.4米，取10.2米。3.3.3发油管径的计算汽油发油速度为3~3.5，取3；柴油发油速度为4~4.5，取4。93汽油管径：取DN15097汽油管径：取DN150-10柴油管径：取DN100-20柴油管径：取DN100（由后面选泵得，管径应选100，否则扬程过大）3.3.4油库桶装发油区计算桶装发油：25 1.1——有捅装仓库的油品的捅装不均匀系数取1.1~1.2；Q——每日最大灌装量，吨；q——每个灌油栓每小时的计算生产率，。对于汽油q=12~20；对于轻柴油q=12；对于润滑油q=4~6；k——灌油栓的利用系数，一般取0.5；T——灌油栓每日工作时间，时；V——灌装油品的容量，。-10柴油：-20柴油：汽油机油：柴油机油：变压器油：4.消防系统相关计算4.1确定灭火系统灭火系统相应有高倍数、中倍数、低倍数泡沫灭火系统。其使用情况分述如下：1高倍数泡沫灭火系统是能产生200倍以上泡沫的发泡灭火系统。这种灭火系统一般用于扑救密闭空间的火灾，如覆土油罐、电缆沟、管沟等建、构筑物内的火灾。2中倍数泡沫灭火系统是能产生21～200倍泡沫的发泡灭火系统，这种灭火系统分为两种情况，50倍以下（30～40倍最好）25 的中倍数泡沫适用于地上油罐的液上灭火；50倍以上的中倍数泡沫适用于流淌火灾的扑救（如建、构筑物内的泡沫喷淋）。3低倍数泡沫灭火系统是能产生20倍以下的泡沫发泡灭火系统，这种灭火系统适用于开放性的火灾灭火。中倍数泡沫灭火系统和低倍数泡沫灭火系统由于自身的特性，各有自己的优点和缺点：低倍数泡沫灭火系统是常用的泡沫灭火系统，使用范围广，泡沫可以远距离喷射，抗风干扰比中倍数泡沫强，在浮顶油罐的液上泡沫喷放中，由于比重大，具有较大的优越性，综上所述，所以选用低倍数灭火系统。4.2油库消防系统的相关计算4.2.1汽油罐组消防系统的计算汽油采用内浮顶，查《低倍数泡沫系统设计规范》按规范第3，2，2条的第一款规定执行泡沫堰板距罐壁不应小于0.55，其高度不应小于0.5，取堰板与管壁的距离为0.9米，堰板高度为0.9米。假设10001罐着火罐，则它周围1.5D内的三个油罐为冷却罐。（1）油罐液面面积和周长由于汽油采用内浮顶储油罐，其燃烧面积按管壁与泡沫堰板之间的环形面积计算。即：周长：（2）泡沫混合液流量的计算内浮顶油罐，根据GB50151-92泡沫混合液共给强度为12.5，共给时间为30，则混合液最小共给流量为：（3）泡沫产生器个数及规格泡沫产生器个数为：（选PC4型规格）由于内浮顶周长为94.2m，则选用5个PC4型横式泡沫产生器，保护周长可达245=120m，满足要求。（4）泡沫枪数量因为汽油罐组内油罐直径在范围内，故每罐可选取2只PQ4型泡沫枪，且连续供给时间不少于20。（5）泡沫常备储量每个油罐或枪的泡沫混合液流量为：内浮顶罐：泡沫枪：如不考虑填充泡沫液管道的泡沫量及备用系数，则需泡沫常备量为：25 （1）灭火用水量（2）冷却用水量由于容量等于10000，冷却采用固定方式，着火罐冷却水强度为2.0供水范围为管壁表面积；临近罐冷却水强度取2.0，供水范围为管壁表面积的1/2，则有：冷却水总量为：规范查得，内浮顶油罐消防冷却水供给最小时间为4小时，则冷却水总用水量：（3）消防用水总量：（4）消火栓数：该罐组周围消火栓数可取9个，可满足保护半径要求。4.2.2柴油罐组消防系统的计算柴油采用拱顶油罐，假设10001罐着火罐，则它周围1.5D内的2个油罐为冷却罐。（1）油罐液面面积和周长由于柴油采用拱顶储油罐，其燃烧面积按横截面积计算。即：周长：（2）泡沫混合液流量的计算拱顶油罐，根据GB50151-92泡沫混合液共给强度为5，共给时间为45，则混合液最小共给流量为：（3）泡沫产生器个数及规格泡沫产生器个数为：（选PC16型规格）按D大于25m小于等于30m核算，选4个泡沫产生器，满足要求。（4）泡沫枪数量因为柴油罐组内油罐直径在25 范围内，故每罐可选取2只PQ4型泡沫枪，且连续供给时间不少于20。（5）泡沫常备储量每个油罐或枪的泡沫混合液流量为：内浮顶罐：泡沫枪：如不考虑填充泡沫液管道的泡沫量及备用系数，则需泡沫常备量为：（6）灭火用水量（7）冷却用水量由于容量等于10000，冷却采用固定方式，着火罐冷却水强度为2.5供水范围为管壁表面积；临近罐冷却水强度取2，供水范围为管壁表面积的1/2，则有：冷却水总量为：规范查得，直径大于20米的固定顶油罐消防冷却水供给最小时间为6小时，则冷却水总用水量：（8）消防用水总量（9）消火栓数考虑移动式冷却的灵活性和保护半径要求，该罐组周围消火栓数可取9个。4.2.3机油罐组消防系统的计算机油采用拱顶油罐，假设1002罐着火罐，则它周围1.5D内的五个油罐为冷却罐。（1）油罐液面面积和周长由于柴油采用拱顶储油罐，其燃烧面积按横截面积计算。即：周长：（2）泡沫混合液流量的计算拱顶油罐，根据GB50151-92泡沫混合液共给强度为5，共给时间为30，则混合液最小共给流量为：25 （3）泡沫产生器个数及规格泡沫产生器个数为：（选PC8型规格）按D大于10m小于等于25m核算，选2个泡沫产生器，满足要求。（4）泡沫枪数量因为柴油罐组内油罐直径在范围内，故每罐可选取1只PQ4型泡沫枪，且连续供给时间不少于20。（5）泡沫常备储量每个油罐或枪的泡沫混合液流量为：内浮顶罐：泡沫枪：如不考虑填充泡沫液管道的泡沫量及备用系数，则需泡沫常备量为：（6）灭火用水量（7）冷却用水量由于容量等于1000，冷却采用移动式水枪冷却，着火罐冷却水强度为0.6供水范围为罐周全长；临近罐冷却水强度取0.35，供水范围为罐周长的1/2，则有：冷却水总量为：规范查得，直径小于20米的固定顶油罐消防冷却水供给最小时间为4小时，则冷却水总用水量：（8）消防用水总量：经比较，柴油罐组消防用水量大，应选用柴油罐冷却水总量。考虑到备用系数1.05~1.2，实际消防水池容量可取40004.3消防泵站和消防水池设计消防泵选用清水泵，内设消防冷却水泵一台，备用泵一台；泡沫混合泵一台，备用泵一台。设二个消防水池，中间设带阀门的连通阀。25 5.油库各泵房泵的确定5.1油泵房泵规格型号的确定5.1.1各种油品流量和扬程的计算沿程损失：;局部损失：;泵扬程：;根据罐区、泵房以及装卸区的布置可大致知道管道的长度L。轻油管道流态多在水力光滑区，则，，。选泵时应采用适当的安全系数估算泵的流量，一般取正常流量的1.05~1.10倍。扬程一般取计算值的1.10~1.15倍。（《泵和压缩机》P63）（1）93汽油每天发油量：沿程损失：局部损失：泵的扬程所以：，（3）97汽油每天发油量：25 沿程损失：局部损失：泵的扬程：所以：，（4）-10柴油每天发油量：沿程损失：局部损失：泵的扬程所以：，（5）-20柴油每天发油量：沿程损失：25 局部损失：泵的扬程所以：，5.1.2油泵型号的确定油品的中转是罐组内的中转，所以对泵的要求是满足最大扬程要求，泵更应该满足卸油要求，卸轻油要求4车∕小时，国内现在罐车一般为60吨。则油品的流量在85到60之间，而且轻油的流速不能过快，要小于4.5。从经济、安全、维修等方面综合考虑，根据上面初步计算油品中转泵所需的扬程和流量，查《石油库工艺设计手册》得，油泵房泵选择Y型卧式离心泵，具体选型如下：93汽油：选150y-75A型离心泵，流量是180，扬程有61m；97汽油：选150y-75B型离心泵，流量是158，扬程有40；-10柴油：选100y-60型离心泵，流量是60，扬程有67m；-20柴油：选100y-120A型离心泵，流量是93，扬程有108。此外，为了在某台泵维修或是出故障期间能正常运营，汽油、柴油各设一台备用泵。5.2消防泵房泵的确定消防水泵和泡沫泵要根据所需消防水泵和泡沫泵的扬程、流量和泡沫混合器的吸入口的吸入压力进行选择。在计算扬程时需要乘以备用系数，这里取1.1。泡沫混合器的吸入口的吸入压力为0.6~1.4Mpa5.2.1泡沫泵的确定最大泡沫混合液供给流量72l/s，吸入口的吸入压力为0.6~1.4Mpa，泡沫混合液的流速一般不大于3m/s则取V混=3m/s因此：,取200mm。根据油库的布置可大致知道管道的长度L，单位长度泡沫混合液管道的压力损失：25 沿程损失：局部阻力损失：f=F×20%=0.234×0.2=0.0468MpaH扬=高差+(沿程损失+局部阻力损失）×1.1查《石油库工艺设计手册》P566，泵选Sh型双吸离心泵（作用：供吸清水及物理，化学性质类似水的液体之用），型号为：8sh-9，5.2.2消防水泵的确定冷却水供给流量143.5l/s，吸入口的吸入压力为0.6~1.4Mpa，流速一般为1.5~2.5m/s,则取V水=2.5m/s因此：,取300mm。根据油库的布置可大致知道管道的长度L，单位长度泡沫混合液管道的压力损失：沿程损失：局部阻力损失：f=F×20%=0.096×0.2=0.0192MpaH扬=高差+(沿程损失+局部阻力损失）×1.1查《石油库工艺设计手册》P566，泵选Sh型双吸离心泵（作用：供吸清水及物理，化学性质类似水的液体之用），型号为：10sh-9，25 6．油库安全自动化系统6.1油库自动报警消防系统油库自动报警消防系统是将检测、报警、和消防灭火联动并加以控制的系统。在发生火灾时，可燃物所产生的烟雾、高温和光辐射能使感烟、感温和感光等火灾探测器把接收到的火灾信号转变成电信号，通过放大控制电路驱使自动报警器发出报警，同时控制装置发出指令性动作，自动打开相关灭火设备的开关或阀门，使灭火设备喷出灭火药剂，将初期火灾扑灭。整个系统的组成及原理见图4。图46.1.1油库自动报警消防系统的分类从自动化程度来分，油库自动报警消防系统可分为如下三种类型。1.全自动报警消防系统：感烟、感温或感光等火灾探测器检测有火灾发生后，将信号输入到控制中心，控制中心立即发出报警信号并记录报警时间，同时发出自动关闭火灾区域的防火门窗的信号，下达自动消防系统开始动作的指令，自动打开有关灭火设备将火扑灭。该系统适用于保护范围较大的对象，如炼油厂、化工厂、大型油库、洞库等。25 2.半自动报警消防系统在局部环境内，一个火灾探测器探测到有火灾后，控制一个自动消防装置，使其喷放灭火药剂。同时借助联动开关再使附近其他若干个自动灭火装置动作。检测信号和喷放信号都传到控制中心，以便控制中心严密监视，自动记录，并在必要时增加扑救力量。有的系统不设独立的火灾探测器，而是由自动灭火器上的感温玻璃球来控制。自动灭火器在检测到火灾后自动破裂，喷放灭火药剂，同时借助联动开关使附近灭火装置动作。它们的动作信号也传送到控制中心。3.手动报警消防系统发现火灾后，在没有自动报警消防系统或自动报警消防系统因故失灵时，操作手动装置打开一个或几个灭火装置或连锁打开多个灭火装置，将火扑灭。它适用于自动化程度不高、范围小的保护对象、或作为自动、半自动报警消防系统的备用手段。6.1.2油库自动报警消防系统的组成油库自动报警消防系统一般由电源、控制计算机、火灾探测器和火灾报警控制器等部分组成。电源部分要承担为控制计算机、火灾报警控制器和火灾探测器回路三大部分的供电。因此要求其电源输出功率较大、通常采用开关型稳压电路。电源由主电源和备用电源组成，能自动切换；在主电源消失、备用电源电压不足、电源输出异常等故障时，能进行声、光故障报警并指示出故障源；具有电源工作状态指示功能。控制计算机起着将火灾探测源传来传来的信号进行处理、报警并中断的作用，其工作程序为收集探测源信号-----输入单元-----自动监控单元-----输出单元。为了使用方便又辅助加上入机接口------键盘显示部分、输出联动部分、计算机通信部分、打印机等。火灾探测器是组成火灾报警系统的重要组件，其作用是将火灾发生时所产生的烟、热、光转换成电信号，向火灾报警控制器发出报警信号，分为感烟、感温、感光三种类型。火灾控制器担负着为探测器提供稳定的工作电源，监视探测器及系统自身的工作状态，接收、转换、处理探测器输出的报警信号，进行声光报警，指示报警的具体部位及时间，同时执行相应辅助控制等任务。其用途可分为：1.区域火灾报警控制器，与火灾探测器相连，最常见的自动报警系统；2.集中火灾报警控制器，与区域火灾报警控制器相连，处理区域级火灾报警信号，常见使用在较大型系统中；3.通用火灾报警控制器，可作区域级使用，又可作集中级使用。6.1.3油库自动报警消防系统的使用和维护油库自动报警消防系统的使用和维护应注意以下几个方面：1.自动报警消防系统必须经当地消防监督机构验收合格后方可使用。2.使用单位应有专门人负责系统的管理、操作和维护，无关人员不得随意触动。3.系统的操作维护人员应由经过专门培训，并经消防监督机构组织考试合格的专门人员担任。值班人员应当熟悉掌握基本系统的工作原理及操作规程，应清楚了解报警区域和探测区域的划分以及系统的报警部位号。1.自动报警消防系统的文件资料应齐全、完整、清晰。2.自动报警消防系统应保持连续正常运行。若一旦中断，必须及时报告当地消防监督机构。3.为了保证自动报警消防系统的连续正常运行，必须对系统进行定期检查和试验。试验时要做好准备和安排，防止发生不应有的损失。25 4.感烟、感温、感光探测器每隔3年必须由专业清洗单位全部清洗一遍，清洗后应做功能试验，不合格的探测器应更新。6.1.4火灾探测器的计算分布火灾探测器的特点、保护面积和保护半径来确定探测器的种类和数量。探测器的保护面积与设置空间是相关的，为了设计方便，将感烟‘感温探测器的保护面积和半径在图表8中。一个探测区域确定之后，它的探测器数量下式得出。式中N——探测区域内所需设置的探测器数量；K——修正系数，重点保护建筑取0.7---0.9，非重点取1.0；S——探测区域的面积；A——探测器的保护面积。表4探测器的保护面积和保护半径火灾探测器的种类地面面积S/m²房间高度h/m探测器的保护面积A和保护半径R层顶坡度θθ≤15°15°＜θ≤30°θ大于30°A/m²R/m²A/m²R/m²A/m²R/m²感烟探测器S≤80h＞12806.7807.2808.0S＞806＜h≤12806.71008.01209.9h≤6605.8807.21009.0感温探测器S≤30h≤8304.4304.9305.5S＞30h≤8203.6304.9406.3探测器数量确定后，其安装布局可由表4得出。图中，A为探测器保护面积；a、b为探测器安装间距（m）。在Y和Z两点之间曲线范围内，保护面积可得到充分利用。因为汽油灌区面积SD大于80，而高度却大于12，在表格中无法查出，所以采用12米以下装一个感烟探测器，12米以上再根据油管高度减去12所得的高度而取的A值安装一个探测器。出于美观和一起买探测器方便考虑，将选用同一型号的探测器安装在同一油罐区。汽油灌区：12米处：N=S/KA=15479.17/0.9*100=17.1。12米以上：汽油罐直径为30.而探测器探测范围为半径8的圆形区域，若12米处一圈放置4个探测器，则油罐将有一部分无法探测到，应选取5个以上，为便于施工安装以及美观考虑每12米处将安装6个。既每个汽油罐将装12个感烟探测器。共8个油罐，8*12大于17.1.满足要求。同理：柴油灌区：12米处：N=S/KA=4790.44/0.9*100=5.312米以上：柴油罐直径为28，若12米处只装4个也将有一些部分着火将感应不到，所以也选取6个，因柴油罐高为17.8大于12.所以每个罐也必须安装12个。共三个罐。12*3大于5.3.满足要求。机油灌区：h为10.5大于8小于12.直径为11.5。若装4个也将有些地方探测不到。所以应装6个。非重点区：行政楼在每层装3个。轻油发油台在每个发油装置上装一个探测器。25 粘油发油台也在每个发油装置上装一个。这样2者将足够安全，因为发犹太高度不超6m。用油罐所选探测器型号足以。其余均有值班室，有值班人员看管的情况下就不装自动探测器了。结论一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义由于油田建设不断发展，油库的规模越来越大，仅靠管理人员保证油库安全已不能满足现代企业安全生产管理要求。近年来大庆某油库设计了工业电视监视系统，可实现对油库内重要的生产设施进行监视，有利于发现火灾发生初期出现的烟雾和火焰等现象，以便于及时采取有效措施。  每座油库都具有自身特点，消防安全自动控制系统的设计方案应根据具体工程而定。既要满足用户当前投资要求，又要保证达到用户长期效益的目的。系统的设计方案有3种。（1）火灾自动检测报警方案。仅设计火灾检测报警系统，该系统检测到火灾信号时，进行声光报警并在模拟控制盘上指示出火灾信号发生的位置和性质，值班人员迅速赶到现场进行核实，采取有效措施。（2）火灾自动检测报警人工确认灭火方案。设计火灾检测报警系统、喷淋冷却和泡沫灭火系统，该系统检测到火灾信号时进行声光报警，并在模拟控制盘上指示出火灾信号发生的位置，值班人员确认后，启动自动喷淋冷却和泡沫灭火系统，进行自动灭火。这样可减少误动作，避免消防水和泡沫损失。（3）火灾全自动报警灭火控制方案。在火灾检测系统中，设计多参数检测。根据火灾信号，自动启动不同的灭火系统。如：系统检测到火焰信号，自动启动喷淋冷却和泡沫灭火系统；系统检测到温度信号，只启动喷淋冷却系统；系统检测到可燃气体浓度报警信号，只进行声光报警。火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、火灾报警装置以及具有其它辅助功能装置组成的，它具有能在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量，通过火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位、时间等，使人们能够及时发现火灾，并及时采取有效措施，扑灭初期火灾，最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失，是人们同火灾做斗争的有力工具。二、作为国家重要战略储备物资的石油，在我国的国民经济与对外贸易中发挥着日益重要的作用。因此，做好油库的输转工作意义十分重大。 （1）本设计通过对油库火灾自动报警系统的设计，完成了油库总平面图的布置，工艺流程说明，以及进行水力计算，实现了油罐之间的油品输转。（2）通过本次发现，理论知识与实际操作的差距：石油行业设备更新很快，油库设计规范与标准也在不断更新。本人在设计中因能力与资料有限，部分数据的结果任按以前标准的计算方法得到。（3）本油库设计出的火灾自动报警系统，可以保证油库在这方面的安全运作。25 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