原油罐區消防水系統可靠性分析（北山嶺）——罐區消防系統供水能力、用水量和消防噴淋強度計算（3）

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147

336

18.6

6249.6

總數

1218

12322.8

注：單流量是指單個噴頭的流量，表中流量單位均為L/min；管徑是指環管內徑，單位為mm

　　圖1 儲罐消防噴淋環管和豎管側面圖

3.2 消防系統用水量總量計算

　　a）冷卻水總量計算

　　根據《石油化工企業設計防火規范》（GB50160-92，1999年局部修訂條文）第7.3.16條，儲罐消防冷卻水供給延續時間4小時。按表4，儲罐冷卻用水Q₃：

　　Q₃=12322.8×60×4/1000=2957.5m³

　　b）泡沫用水總量計算

　　按照《低倍數泡沫滅火系統設計規范》（GB50151-92，2000年局部修訂條文）第3.2.2條規定：單個泡沫產生器（PC8）最大保護周長為24m。故泡沫發生器實際數量N=3.14×90/24=11.78，取N=12。

　　泡沫實際用量W₃=泡沫發生器用量+泡沫系統泡沫用量。

　　即W₃=（12×8+3×8）×30×60/1000+15=231m³

　　發泡用水Q₄=0.94×W₃=217.14

　　c）儲罐消防用水總量Q計算

　　根據以上計算，罐區消防系統設計用水總量Q為：

　　Q=Q₃+Q₄=3174.6m³

3.3 儲罐噴淋強度核算

　　按表4，儲罐噴淋強度q為：

　　q=12.322.8/S1=2.00L/min.m²

4 消防冷卻噴頭額定流量的可靠性

　　從上面儲罐噴淋強度核算可以知道，噴淋系統是滿足規范要求，達到2.00L/min.m²，但其前提是每個噴頭的流量必須滿足表4中的要求。下面我們進一步分析冷卻噴頭達到額定流量的工作條件和滿足工作條件的可靠性：

　　L=K×（10×P）0.5…………………………………………（3）

　　式中L——噴頭流量（L/min）

　　 K——噴頭流量系數

　　 P——噴頭工作壓力（Mpa）

　　式（3）是在噴頭工作壓力下流量的計算公式，根據式（3），相同的噴頭，只要工作壓力P相同，其流量是相同的。在圖1中，噴淋豎管負責供水環管是不同高度的6段，每段長度只有47.1m（3.14×90/6=47.1m），耐用在中間與豎管接通，兩邊只有24m，其中的壓降非常小（環管鍍鋅阻力更小），可以認為每段環管上噴頭的工作壓力是相等的。如圖2：

　　圖2 儲罐消防冷卻豎管側面圖

　　根據《自動噴水滅火系統設計規范》（GBJ84）水力計算：

　　式中i——當量壓力降，MPa/m

　　 u——管線內的平均流速，m/s

　　 d_j——管內徑，m

　　系統管線內某點壓力P可以用式（5）計算：

　　P=P₀—L×i………………………………（5）

　　式中P——系統管線中某點壓力，MPa

　　 P₀——系統某一已知壓力點的壓力，MPa

　　 L——檢測點到已知點之間的距離，m

　　消防給水泵出口到12.5萬m³原油儲罐管線為Φ350×968000，前面已經知道，主管流量為740m³/h，查圖3，流速u為2.4m/s按式（4），到儲罐根管線壓力為：