油庫課程設(shè)計--某中轉(zhuǎn)-分配油庫工藝設(shè)計--計量系統(tǒng)和消防工藝設(shè)計

1、<p><b>　　《油氣儲存技術(shù)》</b></p><p><b>　　課程設(shè)計報告</b></p><p>　　學(xué) 院: 石油與天然氣工程學(xué)院_ 專業(yè)班級: 儲運08-3 </p><p>　　學(xué)生姓名: 學(xué) 號:

2、 </p><p>　　設(shè)計地點（單位）： ____經(jīng)濟管理大樓E405_________ 設(shè)計題目: 某中轉(zhuǎn)-分配油庫工藝設(shè)計--計量系統(tǒng)和消防工藝設(shè)計______________________________ _____ </p><p>　　完成日期： 2011 年 6 月 30 日</p><p>　　指導(dǎo)教師評語: _______

3、_______________ ___________ </p><p>　　_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4、____________________________________ </p><p>　　成績（五級記分制）:______ __________ 指導(dǎo)教師（簽 字）:________ _______ </p><p><b>　　摘 要</b></p>

5、<p>　　空氣泡沫消防系統(tǒng)的設(shè)計是油庫設(shè)計中重要的組成部分，其主要內(nèi)容是：根據(jù)油庫的總體布置，油罐的容量及其所儲存的油品種類等因素合理選擇滅火系統(tǒng)，制定消防系統(tǒng)流程；根據(jù)國標(biāo)規(guī)范，計算泡沫液和消防用水的耗量和儲備量；通過水力計算，選擇并布置消防泵、消防管線以及配套作用的其他消防設(shè)備和器材。</p><p>　　報告中介紹了石油庫房消防設(shè)計中涉及的滅火系統(tǒng)形式、儲罐保護面積、泡沫計算耗量、泡沫產(chǎn)生器的數(shù)

6、量與布置、泡沫儲備量和消防管徑的確定，以及泡沫系統(tǒng)、清水系統(tǒng)等的設(shè)計、計算要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：石油庫 消防設(shè)計 參數(shù)計算 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 基本參數(shù)3</b></p><p>　　2低倍速空氣泡沫消防系統(tǒng)設(shè)計5</p

7、><p>　　2.1 空氣泡沫滅火基本參數(shù)的確定5</p><p>　　2.2 泡沫供給強度及泡沫產(chǎn)生器、泡沫混合器的確定6</p><p>　　2.3 撲救油罐火災(zāi)的泡沫混合液耗量6</p><p>　　2.3.1 油庫區(qū)域固定頂油罐6</p><p>　　2.3.2 油庫區(qū)域浮頂油罐7</p>

8、<p>　　2.4 泡沫液儲備量7</p><p>　　2.4.1 油罐所需的泡沫混合液流量7</p><p>　　2.4.2 流散液體火焰所需的泡沫混合液流量8</p><p>　　2.4.3 泡沫液儲備量8</p><p>　　2.5 消防用水總耗量8</p><p>　　2.5.1 配置全部泡

9、沫混合液用水量9</p><p>　　2.5.2 冷卻著火油罐用水量9</p><p>　　3 消防設(shè)備的選擇和布置9</p><p>　　3.1 泡沫系統(tǒng)9</p><p>　　3.1.1 泡沫比例混合器9</p><p>　　3.1.2 泡沫液儲罐容量10</p><p>　　3

10、.1.3防火堤高度計算10</p><p>　　3.1.4 泡沫泵的選擇11</p><p>　　3.2清水系統(tǒng)12</p><p>　　3.2.1 消防水池容量12</p><p>　　3.2.2 清水泵的選擇12</p><p>　　3.3 水槍的數(shù)量13</p><p>　　3

11、.4 消火栓14</p><p>　　3.4.1 消火栓的數(shù)量14</p><p>　　3.4.2 消火栓的位置14</p><p>　　3.4.3確定消火栓的數(shù)量原則：14</p><p>　　1.1計量系統(tǒng)的設(shè)計與確定15</p><p>　　1.2流量計的選用15</p><p&

12、gt;<b>　　參考文獻17</b></p><p><b>　　1 基本參數(shù)</b></p><p>　　表1-1外浮頂油罐系列表</p><p>　　表1-2商業(yè)部設(shè)計院拱頂油罐系列</p><p>　　表1-3浮頂油罐泡沫供給強度</p><p>　　由表1-1和表

13、1-2可得：</p><p>　　表1-4油庫的油罐個數(shù)及類型</p><p>　　由以上數(shù)據(jù)得該油庫選擇，，6個50000 m3的浮頂罐，10個20000 m3拱頂罐，4個30000 m3浮頂罐。本庫最大儲油罐為50000m3，取50000m3的罐作為著火罐，確定本庫一次滅火所需要的最大泡沫用量。本庫設(shè)計取93#車用汽油的50000m3的油罐作為著火罐進行計算計算，內(nèi)徑D=60m，所以面

14、積F=2826m2。因為浮頂罐的燃燒面積，應(yīng)按罐壁與泡沫堰板之間的環(huán)形面積計算。泡沫堰板距罐壁的距離應(yīng)為1.2~1.4m，此處取1.2，所以燃燒面積為2714.1m2。</p><p>　　2低倍速空氣泡沫消防系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　空氣泡沫消防系統(tǒng)的設(shè)計是油庫設(shè)計中重要的組成部分，其主要內(nèi)容是：根據(jù)油庫的總體布置，油罐的容量及其所儲存的油品種類等因素合理選擇滅火系統(tǒng)，制定消防系統(tǒng)流

15、程；根據(jù)國標(biāo)規(guī)范，計算泡沫液和消防用水的耗量和儲備量；通過水力計算，選擇并布置消防泵、消防管線以及配套作用的其他消防設(shè)備和器材。</p><p>　　2.1 空氣泡沫滅火基本參數(shù)的確定</p><p>　　根據(jù)《石油庫設(shè)計規(guī)范》GB 50074-2002 的規(guī)定，單罐容量大于1000m3的油罐采用固定泡沫滅火系統(tǒng)。所選油罐容量為50000m3的油罐，所以采用固定式泡沫滅火系統(tǒng)。12.1.5

16、規(guī)定容量大于5000 m3的油罐因采用固定式消防冷卻水系統(tǒng)。</p><p>　　根據(jù)《石油庫防火設(shè)計規(guī)范》11.1.2的第3條規(guī)定：開放性火災(zāi)滅火采用低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)，所以本次設(shè)計采用低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。</p><p>　　2.2 泡沫供給強度及泡沫產(chǎn)生器、泡沫混合器的確定</p><p>　　單位時間里必須向單位燃燒面積上提供的泡沫體積稱為泡沫供給強度。根據(jù)

17、此次設(shè)計要求及規(guī)范，選擇泡沫混合液的供給強度為1.5 L/sm2，產(chǎn)生器為PC16，混合器為PH32。 </p><p>　　2.3 撲救油罐火災(zāi)的泡沫混合液耗量</p><p>　　為了撲滅著火罐火災(zāi)，單位時間內(nèi)所必須供給的泡沫體積稱為泡沫計算耗量。</p><p>　　2.3.1 油庫區(qū)域固定頂油罐 </p><p>　　固定頂油罐泡沫

18、產(chǎn)生器的數(shù)量由下式確定</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p>　　式中 ——泡沫計算耗量，l/s</p><p>　　——著火罐所儲存油品的泡沫供給強度，L/sm2</p><p>　　F——燃燒面積，m2</p><p><b>　　(2-2)</b&g

19、t;</p><p>　　式中 ——泡沫產(chǎn)生器數(shù)量，個</p><p>　　——單位時間內(nèi)泡沫消耗量，l/s</p><p>　　——每個泡沫產(chǎn)生器（或泡沫槍）的泡沫產(chǎn)生量，l/s。</p><p>　　20000m3的固定拱頂罐</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)場情況選擇PC16的泡沫產(chǎn)生器：</p><

20、;p>　　所以20000m3的固定拱頂罐選擇19個PC16的泡沫產(chǎn)生器。</p><p>　　2.3.2 油庫區(qū)域浮頂油罐 </p><p>　　浮頂油罐的泡沫產(chǎn)生器數(shù)量，應(yīng)按每個泡沫產(chǎn)生器的保護周長計算確定</p><p>　　不同泡沫產(chǎn)生器所采用的保護周長和泡沫或混合液供給強度，見表2-1。</p><p>　　表2-1泡沫產(chǎn)生器

21、保護周長及泡沫供給強度</p><p>　?、?0000m3的浮頂油罐</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可計算出30000m3的外浮頂油罐的周長為D=144.4m，所以</p><p>　　用PC16的泡沫產(chǎn)生器數(shù)量為144.4/48=3個。</p><p>　　②50000 m3的浮頂油罐</p><p>　　計算得

22、50000浮頂罐的周長為188.4m，所以選用PC16的泡沫產(chǎn)生器數(shù)量為188.4/48=3.9，取4個。</p><p>　　2.4 泡沫液儲備量</p><p>　　2.4.1 油罐所需的泡沫混合液流量</p><p>　　根據(jù)2.3.2得出的結(jié)論題中設(shè)計取93#車用汽油的50000 m3的油罐作為著火罐進行計算計算，采用4個PC16的泡沫產(chǎn)生器。</p&

23、gt;<p><b>　　(2-3)</b></p><p>　　式中 ——撲救油罐火災(zāi)需用泡沫混合液流量，l/s</p><p>　　——泡沫產(chǎn)生器數(shù)量，個 </p><p>　　——每個泡沫產(chǎn)生器的泡沫混合液流量，l/s</p><p><b>　　所以 </b></p&g

24、t;<p>　　2.4.2 流散液體火焰所需的泡沫混合液流量</p><p><b>　　(2-4)</b></p><p>　　式中 ——撲救流散液體火焰需用泡沫混合液流量，l/s</p><p><b>　　——泡沫槍數(shù)量，支</b></p><p>　　——泡沫槍的泡沫混合液流

25、量，l/s</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　表2-2泡沫槍的選擇表</p><p>　　因為本油罐直徑為60m，所以選擇PQ8數(shù)量為3，連續(xù)供給時間30min。所以泡沫混合液總流量為： </p><p>　　2.4.3 泡沫液儲備量</p><p>&l

26、t;b>　　(2-5)</b></p><p>　　式中 ——泡沫液儲備量，m3</p><p>　　——泡沫混合液中泡沫所占的百分比，%</p><p>　　——泡沫延續(xù)供給時間，min</p><p>　　——撲救油罐及流散液體火焰需用泡沫混合液總流量，l/s</p><p><b>　

27、　所以</b></p><p>　　一次滅火所需泡沫連續(xù)供給時間與泡沫的質(zhì)量有關(guān)，一般一次泡沫連續(xù)供給時間按30min計算。</p><p>　　2.5 消防用水總耗量</p><p>　　消防用水總耗量包括配置全部泡沫混合液用水量、冷卻著火罐和冷卻臨近油罐最大用水量的總和。</p><p>　　由公式+ (2

28、-6)</p><p>　　式中 ——配置混合液用水,L</p><p>　　——冷卻著火罐用水,L</p><p>　　——冷卻臨近油罐用水量,L</p><p>　　2.5.1 配置全部泡沫混合液用水量</p><p>　　=（1—m） (2-7)</p><p&

29、gt;　　式中 ——泡沫混合液中泡沫所占的百分比，%</p><p>　　——泡沫連續(xù)供給時間，min</p><p>　　——撲救油罐及流散液體火焰需要泡沫混合液總流量，l/s</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　2.5.2 冷卻著火油罐用水量</p><p>　　=

30、 (2-8)</p><p>　　式中——冷卻水供給強度，1/s·m (0.5)</p><p>　　L1——著火罐冷卻范圍計算長度，m（）</p><p>　　——卻水供給時間，h</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　

31、因為浮頂油罐、內(nèi)浮頂油罐油罐著火時，基本上只在浮盤周邊燃燒，火勢較小。故規(guī)定著火的浮頂油罐、內(nèi)浮頂油罐的相鄰油罐可不冷卻。所以=0。</p><p>　　所以=6796.2+2034.72=8830.92m3</p><p>　　3 消防設(shè)備的選擇和布置</p><p><b>　　3.1 泡沫系統(tǒng)</b></p><p&g

32、t;　　3.1.1 泡沫比例混合器</p><p>　　由公式 (3-1)</p><p>　　式中 ——泡沫比例混合器數(shù)量，個</p><p>　　——一次滅火泡沫比例混合器需要總流量，l/s</p><p>　　——某型號泡沫比例混合器最大泡沫混合液流量，l/s</p>

33、<p>　　因為前面提到是選擇的PH32比例混合器，查規(guī)范得PH32的混合液流量為32。</p><p>　　所以泡沫比例混合器取5個。</p><p>　　3.1.2 泡沫液儲罐容量</p><p>　　泡沫液罐容量，不應(yīng)小于所需的泡沫液量與充滿管道的泡沫混合液中所含泡沫液量之和：</p><p>　　由公式 V=(1.05~

34、1.2) =1.2433.8=520.56 m3</p><p>　　式中1.05~1.2——安全容量系數(shù)；</p><p>　　——一次滅火泡沫液儲備量，m3</p><p>　　3.1.3防火堤高度計算</p><p>　　防火堤應(yīng)采用非燃燒材料建造。防火堤的實高就比計算高度高出0.2m。立式油罐的防火堤實高不低于1m，且不宜高于1.6m

35、。臥式油罐防火堤實高不應(yīng)低于0.5m。如采用土質(zhì)防火堤，堤壩寬度不應(yīng)小于0.5m。</p><p>　　0.28+0.2=0.48m</p><p>　　根據(jù)以上防火堤設(shè)計要求，防火堤高度取1m。</p><p>　　3.1.4 泡沫泵的選擇</p><p><b>　?、倥菽玫脑O(shè)計流量</b></p>

36、<p>　　應(yīng)按撲滅一次著火油罐火災(zāi)所必須的泡沫混合液流量和泡沫比例混合器動力的回流損失流量計算：</p><p><b>　　(3-2)</b></p><p><b>　　(3-3)</b></p><p>　　式中 ——泡沫泵設(shè)計流量，m3/min</p><p>　　——泡沫比

37、例混合器動力水回流流量，m3/min</p><p>　　——流量修正系數(shù)，取=0.98 </p><p>　　——泡沫比例混合器噴嘴截面積，一般取9.710-5m2</p><p><b>　　——重力加速度，</b></p><p><b>　　——泡沫泵揚程，m</b></p>

38、<p><b>　　所以</b></p><p><b>　?、谂菽玫膿P程</b></p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得，選取4個PC16的泡沫產(chǎn)生器，3個PQ8的泡沫槍，所以混合液總秒流量</p><p><b>　　混合液管管徑：</b></p><p>　　

39、式中是混合液的流速，不宜大于3m/s。按管系列規(guī)格選150mm的混合液干管。</p><p>　　混合液管的摩阻損失hp</p><p>　　hp=0.00107×V2×L/d1.3</p><p><b>　　式中 </b></p><p><b>　　則；L取500m</b>

40、</p><p><b>　　則</b></p><p>　　式中△Z——空氣泡沫產(chǎn)生器入口與消防水池液面和標(biāo)高差，近似為油罐高16m。</p><p>　　Pc——空氣泡沫產(chǎn)生器進口工作壓力，不得小于500000Pa；</p><p>　　ρc——泡沫混合液密度，近似為水的密度。</p><p>

41、;<b>　　3.2清水系統(tǒng)</b></p><p>　　3.2.1 消防水池容量</p><p>　　消防水池容量主要取決于配制全部泡沫混合液用水量和冷卻油罐用水量，同時與撲救火災(zāi)和冷卻有關(guān)期間，能否向消防水池補充清水有關(guān)。</p><p>　　因為根據(jù)設(shè)計條件有清水補充，所以 </p><p><b>　

42、　(3-4)</b></p><p>　　式中 ——消防水池容量，m3</p><p>　　——消防用水總耗量，m3</p><p>　　——滅火延續(xù)時間，h</p><p>　　——撲救火災(zāi)和冷卻油罐期間內(nèi)，單位時間提供的清水補充數(shù)量，m3/</p><p><b>　　所以：</b>

43、;</p><p>　　3.2.2 清水泵的選擇 </p><p>　　（1）因為該油庫不用計算鄰近油罐冷卻范圍計算長度，所以：</p><p><b>　　(3-5)</b></p><p>　　式中——冷卻水供給強度：</p><p>　　——著火罐冷卻范圍計算長（）m</p>

44、<p>　　所以 =0.53.143.1428.532=140.66 L/S=84.4</p><p>　?。?）清水泵的揚程：</p><p>　　根據(jù)公式 (3-6)</p><p>　　式中hz——充實水柱；</p><p>　　hd——水帶的摩阻損失；</p

45、><p>　　hz+hd——消火栓出口壓力，不小于10mH2O；</p><p>　　hg——總摩阻，大約為20m；</p><p>　　△Z——仍然取油罐高16m；</p><p><b>　　充實水柱長度：</b></p><p>　　水槍噴嘴處必須的壓力：</p><p>

46、;<b>　　水袋的摩阻損失：</b></p><p>　　式中hd——水帶的摩阻損失</p><p>　　Ad——水帶的摩阻系數(shù)</p><p>　　——水帶的計算長度，取20m的快速水帶4根</p><p>　　qx——水槍的出水量</p><p><b>　　水槍的出水量：<

47、/b></p><p><b>　　所以清水泵的揚程為</b></p><p><b>　　3.3 水槍的數(shù)量</b></p><p>　　水槍的數(shù)量取決于單位時間內(nèi)冷卻水總流量和每個水槍出水量的比值，可按下式計算：</p><p><b>　　(3-7)</b><

48、/p><p>　　所以向上取整49個。</p><p><b>　　3.4 消火栓</b></p><p>　　3.4.1消火栓的數(shù)量</p><p>　　每支消火栓供兩支水槍工作，所以消火栓的數(shù)量按下式計算：</p><p><b>　　(3-8)</b></p>

49、<p>　　3.4.2 消火栓的位置</p><p>　　消火栓的位置應(yīng)按消火栓的保護半徑確定。早初步布置了消火栓的位置后，應(yīng)該用消火栓的保護半徑檢驗其不知是否合理，以保證被冷卻油罐周圍任一點都能得到冷卻，也就是說保證消火栓與它負責(zé)冷卻的油罐之間的距離，不大于消火栓的保護半徑。</p><p>　　消火栓的保護半徑與水帶的設(shè)計長度、水槍的充實水柱長度有關(guān)，可按下式計算：<

50、/p><p><b>　　(3-9)</b></p><p>　　式中 R——消火栓的保護半徑</p><p>　　L——水帶的設(shè)計長度，20m每根，用4根</p><p>　　Sk——充實水柱長度</p><p>　　αk——水槍噴嘴射流與地平面的夾角</p><p>　　

51、3.4.3確定消火栓的數(shù)量原則：</p><p>　　①、確定著火罐及鄰近的油罐</p><p>　　②、確定消火栓的數(shù)量</p><p>　?、邸⒊醪讲贾眠@nx個消火栓</p><p>　?、堋⒂嬎阋恢鹚ǖ谋Ｗo半徑R，使R≤120m</p><p>　　⑤、選定另一個著火罐并確定其鄰近油罐</p>

52、<p>　?、蕖⒅貜?fù)②、③、⑤步驟，注意用已布置好消火栓做適當(dāng)調(diào)整</p><p>　　⑦、重復(fù)⑤、⑥最終確定消火栓Ns ≤ ∑ns</p><p><b>　　4計量系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　4.1計量系統(tǒng)的設(shè)計與確定</p><p>　　油庫常用的流量計大致分為速度式和容積式兩大類。速度式主要有

53、渦輪流量計，它大都用于計量粘度、密度較小的油品；容積式主要有橢圓齒輪流量計和輪流機，容積式流量計一般用于計量粘度較大的油品。</p><p>　　每種油品所采用的輸油管道規(guī)格如下表所示</p><p><b>　　4.2流量計的選用</b></p><p><b>　　流量計分類</b></p><p&

54、gt;　　由以上數(shù)據(jù)，可確定各油品流量計的規(guī)格如下：</p><p><b>　　流量計的選取</b></p><p><b>　　5 結(jié)論</b></p><p>　　本次課程設(shè)計中，小組分工明確，利用小組同學(xué)求出的庫區(qū)油罐得直徑和高度確定本庫消防設(shè)計取93#車用汽油50000m3的油罐作為著火罐進行計算，通過查詢油庫設(shè)

55、計規(guī)范確定空氣泡沫滅火基本參數(shù)、泡沫供給強度及泡沫產(chǎn)生器、泡</p><p>　　沫混合器的數(shù)量；通過計算得出撲救油罐火災(zāi)的泡沫混合液耗量，泡沫液儲備量，消防用水總耗量。</p><p>　　此次學(xué)習(xí)，加強了自我學(xué)習(xí)能力，同時也加深了對油庫儲存技術(shù)的理解，以便實際工作時能夠靈活運用所學(xué)知識。學(xué)習(xí)中同學(xué)和老師之間的交流，使得此次課程設(shè)計更有意義，同學(xué)的之間的探討和老師的細心答疑使得各種問題迎

56、刃而解。時間雖緊，但還是如期完成任務(wù)，這與老師的負責(zé)與悉心教導(dǎo)和同學(xué)的幫助密不可分。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 郭光臣等.油庫設(shè)計與管理，東營：中國石油大學(xué)出版社，1994</p><p>　　[2] 中國石油化工集團公司.石油庫設(shè)計規(guī)范(GB50074-2002)</p><