前言
可燃液體貯罐區的特點是易燃、易爆、有毒;如果出現火災事故,將對周圍人民的生活、生產和環境造成極大的危害。由于火災危險性大,貯罐除了必要的安全布置、保證防火間距等措施外,消防冷卻設施的配備尤為重要。因此,在這樣的貯罐區的設計中,消防設計就成為重中之重,必須引起設計人員的高度重視。
1?消防系統的組成
1.1?水消防系統
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水消防系統在可燃液體貯罐區消防中的主要作用是對著火罐、鄰近罐進行冷卻。該系統的消防水源有三種:一是外部的給水管網;二是天然水源;三是自備消防水池。由于可燃液體貯罐區的火災危險性大,涉及范圍廣,根據目前各工程的實際情況及消防主管部門的通常要求,消防水源一般采用自備消防水池貯水。
采用自備消防水池的水消防系統組成如下:
1.2?泡沫消防系統?
泡沫滅火劑按發泡倍數分類,可分為低倍數泡沫、中倍數泡沫和高倍數泡沫三類。
可燃液體貯罐消防主要靠泡沫消防設施來完成,它的作用是利用空氣泡沫漂浮在可燃液體的表面,切斷可燃液體與空氣的接觸,從而達到滅火的目的,而消防冷卻水則起輔助的冷卻作用。
泡沫消防接化學藥劑的不同,分為化學泡沫消防和空氣泡沫消防兩大類。化學泡沫消防設施滅火性能好,但該系統設備復雜、投資和經常維護費用高、勞動強度大、操作要求高,目前一般已很少采用。同時,近年來的實踐證明,空氣泡沫消防設施對可燃液體貯罐也能起到良好的滅火效果,百該系統設施簡單、操作方便、投資和經常費用都比較低。因此,目前的可燃液體貯罐區一般提倡采用空氣泡沫消防系統。
空氣泡沫消防系統分為固定式、半固定式和移動式。固定式系統安全可靠、操作方便、勞動強度低。對大中型可燃液體貯罐區來講消防要求應該高一些,因此,應該采用固定式空氣泡沫消防系統。
固定式空氣泡沫消防系統組成如下:
2?年產萬噸順酐貯罐區消防冷卻系統的設計
作者在某日化公司萬噸/年順酐工程項目設計中,承擔了苯罐區的消防設計。根據《石油化工企業設計防火規范》(GB50160-92)中的分類規定,苯罐區的火災危險性標準為甲類。在掌握了設計規范的前提下,開展了設計,以下對設計過程做簡要介紹。
2.1?系統形式的確定
低倍數泡沫滅火系統按泡沫的施放方式分為液上噴射、液下噴射、泡沫噴淋和固定式泡沫炮四類。按設備安裝方式又分為固定式、半固定式和移動式三類。
根據經濟、技術和安全比較,以及當地消防力量、企業的重要性、地形等因素,綜合考率決定采用液上噴射固定泡沫滅火系統。
2.2?系統組成
固定式液上噴射泡沫滅火系統由固定的泡沫混合液管線、MPG型固定式水力空氣泡沫滅火設備、泡沫比例混合器、泡沫產生器以及水源和動力源組成,如圖1所示。
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1?.貯罐2.泡沫產生器?3.混合液管道?4.閘閥5.水泵6.比例混合器7.泡沫滅火設備8.消防水帶箱
?2.3?適用范圍
固定式液上噴射泡沫滅火系統主要適用于獨立油庫的地上固定頂立式常壓貯罐、地上浮頂油罐;化工企業的燃料罐;油罐區防火堤內等火災危險性較大的場所。
2.4?工作原理
貯罐起火后,打開出口閥門,自動或手動啟動水泵。將空氣泡沫比例混合器的指針旋至所需泡沫液量指數。水流經泡沫比例混合器中間孔板產生區差,孔板后形成負壓將泡沫液吸入并按比例與水混合形成泡沫混合液。混臺液再經水泵、管線被輸入泡沫產生器、泡沫產生器吸氣口吸入空氣形成泡沫沿罐內壁淌至燃燒液面上,覆蓋液面,將火窒息。
2.5?消防冷卻方式、消防系統供水壓力形式的選擇
2.5.1?冷卻方式的選擇
按照《石油化工企業設計防火規范》GB50160-92規定,可燃液體貯罐消防冷卻水系統可采用二種形式。即:移動式水槍噴水冷卻和固定式噴頭噴水冷卻。從規范規定的供水強度來看,采用固定冷卻方式,供水強度比采用移動式水槍冷卻方式小,但是,罐區的水消防設施除消防水池外還應包括管道系統及閥門等附件。作者認為可燃液體貯罐應提倡采用固定冷卻系統。主要原因:一是消防冷卻水的要求壓力高,移動水槍不易操作;二是火災時罐體附近溫度高,熱幅射強,消防人員不易靠近;三是罐區面積較大,要求消防人員跑動的范圍廣,勞動強度大,而采用固定式消防冷卻水系統則可避免以上幾個問題.
2.5.2?消防系統供水壓力形式選擇
泡沫消防系統目前均采用臨時高壓系統,即消防的臨時開啟泡沫滅火設備,向貯罐供給泡沫混合液。
消防冷卻水系統可分為高壓給水系統、臨時高壓給水系統和低壓給水系統。對可燃液體貯罐區的消防冷卻水而言,作者提倡采用臨時高壓給水系統。因為,高壓給水系統雖然安全可靠,但系統組成復雜、維護費用高、投資大,低壓給水系統消防時必須借助消防車或機動消防泵對消防管網進行臨時加壓,該系統安全性差、操作麻煩、勞動強度大,而臨時高壓給水系統既能在短時間內就能供給系統所需要的消防水流量和消防水壓,安全性能較好。同時,該系統投資省、操作方便、維護費用低,從各方面來看,臨時高壓給水系統都比較合適,故采用臨時高壓給水系統。?
3?主要消防設備選擇與計算?
3.1?消防水泵
中小型可燃液體貯罐區的消防水流量一般都在
100m3R韻攏┧沽χ饕悸塹氖竅浪諍拖覽淙此繽匪璧難沽Γ酆弦隕隙鲆蛩兀藪Φ南覽淙此┧沽π氬恍∮??.7MPa,一般情況下為0.80--1.20MPa。根據消防流量和壓力的要求,綜合分析目前各類水泵的供水性能,選用IS型離心泵比較適臺本工程的需要。除選用IS型離心泵外,有時也采用多級離心泵,但使用較少,主要問題是多級離心泵揚揚程容易滿定要求,但流量都比較小,不容易滿足要求,而且效率比較低。