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1、第9卷 第3期 兰州工业高等专科学校学报 Vol.9,No.32002年9月 JournalofLanzhouPolytechnicCollegeSep.,2002文章编号:1009-2269(2002)03-0040-04X球罐区消防冷却系统的设计计算侯 捷(兰州工业高等专科学校建筑工程系,甘肃兰州 730050)摘要:根据球罐水雾喷头菱形布置和矩形布置的特点,计算出平均每个喷头的有效保护面积和球罐喷头的总数量,因此就计算出单罐水喷雾系统的消防水量,从而确定整个球罐区的消防冷却系统总用水量
2、。关 键 词:球罐;水雾喷头;水雾锥;球罐区;夏季水喷淋冷却中图分类号:TQ08611文献标识码:B0 引言 球罐常用来储存甲A(液化烃)、甲B类物料。由于火灾危险性大,储罐除必要的安全布置,保证防火间距等措施外,消防设施的配备尤为重要。球罐消防装置的设计工作包括:消防用水量的确定、消防设备及喷头的选取、管道的配置、灭火器的设置等内容。1 水量的计算与标准的执行[1] 消防水量的确定,主要依据《石油化工企业设计防火规范》(以下简称《石化规范》)、[2]《建筑设计防火规范》、《水喷雾灭火系统设计规范》(以下简称《水喷雾规范》)《建筑灭
3、火、器配置设计规范》。《石化规范》第5.2.3条规定“甲类液体固定顶罐或压力储罐除有保护层的原油罐以:外,应设防日晒的固定式冷却水喷淋系统或其他设施”。第7.9.2条规定“液化烃储罐容:3积大于100m时应设固定式消防冷却水系统和移动式消防冷却水系统”。对于固定式消防冷却水系统的形式,第7.9.7条规定“固定式消防冷却水系统可采用水喷雾、多孔管或多:齿堰式淋水等形式,但当储罐储存的物料燃烧在罐壁可能产生碳沉积时,应设水喷雾。”实际工程中对球罐的固定式消防冷却系统多采用水喷雾系统。 系统的计算流量应按下式确定nQj=1/60∑qii=1
4、 式中:Qj———系统的计算流量,L/s;n———系统启动后同时喷雾的水雾喷头的数量;X 收稿日期:2001-04-10 作者简介:侯捷(1972-),女,甘肃兰州人,助教. 第3期 侯捷:球罐区消防冷却系统的设计计算 ·41·qi———水雾喷头的实际流量,L/min,应按水雾喷头的实际工作压力pi计算。qi=K10pi 式中:pi———水雾喷头的实际工作压力,MPa;K———水雾喷头的实际流量系数,取值由生产厂提供。 水雾喷头的工作压力,当用于灭火时不应小于0.35MPa,用于防护冷却时不应小于
5、0.2MPa。2 水雾喷头的布置《水喷雾规范》第3.2.6条规定“当保护对象为可燃气体和甲、乙、丙类液体储罐时:,水雾喷头和储罐外壁之间的距离不应大于0.7m”。第3.2.7条规定“当保护对象为球罐时:,水雾喷头的布置尚应符合下列规定:水雾喷头的喷口应面向球心,水雾喷头沿纬线方向应相交,沿经线方向应相接”。 为使水雾完全覆盖保护面,不出现喷洒空白,喷头相对于球面的布置可分为两种形式:①喷头菱形布置,如图1所示;②喷头矩形布置,如图2所示。图1 喷头菱形布置 图2 喷头矩形布置3 水雾锥底圆半径 每个水雾喷头的喷
6、雾为以喷口为顶点的圆锥时,如图3所示,水雾锥底圆半径计算如下:φR=Btan()2 式中:R———水雾锥底圆半径,m;B———水雾喷头的喷口与球罐表面之间的距离,m;θ———水雾喷头的雾化角,取值范围为30°、45°、60°、90°、120°。图3 喷头喷雾水雾锥·42· 兰州工业高等专科学校学报 第9卷 4 球罐水喷雾系统的消防水量计算 ①对于菱形布置的喷头,平均每个喷头的有效保护面积Sp为图中阴影部分的面积,如图4所示:图4 菱形布置的有效保护面积22Sp=6×1/2Rsin60°=3/23R22
7、 球罐的表面积 S=4π(D/2)=πD 球罐喷头总数量为n=S/Sp 系统水雾喷头同时喷雾时消防用水量为Qj=nqi=SK10pi/Sp ②对于矩形布置的喷头,平均每个喷头的有效保护面积SR为图中阴影部分的面积,如图5所示:图5 矩形布置的有效保护面积2SR=2RQj=nqi=SK10pi/SR5 球罐区消防冷却水量 以上消防水量计算公式仅为单罐的固定消防用水量。对于储罐区应按火灾时消防用水量最大的罐组计算,其用水量为着火罐和距离着火罐罐壁1.5倍着火罐直径范围内的邻近 第3期 侯捷:球罐区消防冷却系统的设
8、计计算 ·43·2罐的冷却用水量之和。着火罐冷却水供给强度,不应小于9L/min·m;距着火罐1.5倍着2火罐直径范围内的邻近罐的冷却水供给强度,不应小于4.5L/min·m。可于围堤外在供给
