液化烃储罐的消防设计计算.doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上液化烃储罐的消防设计计算摘 要 介绍了液化烃的性质及发生火灾的特点,对液化烃储罐火灾的危险性及消防冷却水的冷却作用进行了分析,列举了液化烃球罐水喷雾系统设计的计算实例,提出了设计中应注意的问题。关键词 液化烃储罐 消防冷却水 水喷雾 冷却系统随着石油化工产业的不断发展,在辽宁沿海地区利用自然条件兴建了一些石油化工企业,同时也兴建了一批液化烃大型储罐区。针对某工程实例,就液化烃储罐区的消防系统设计介绍如下。1 .液化烃储罐火灾的危险性液化烃在常温常压下呈气态,在气态下密度比空气大2倍左右,容易在地面及低洼处积存。液化烃的饱和蒸汽压随温度升高而急剧增加,其膨胀系数也较大,
2、汽化后体积膨胀250300倍数。爆炸浓度范围比较宽。由于液化烃的闪点及沸点低,都在0一下,爆炸浓度范围一般在1.5%2.0%(体积百分比),因此液化烃是易燃、易爆物质,其防火、防爆问题须在设计、运行中给于重视。2 .液化烃储罐消防冷却水的冷却作用由于液化烃的饱和蒸汽压随温度升高急剧增加,体积增大很快,一旦液化烃罐发生火灾,首要灭火措施是切断气源,并对着着火罐和邻近罐进行消防水喷淋冷却,使其稳定燃烧,确保着火罐和邻近罐罐壁温度不致过高,罐壁强度不降低(实践证明地上钢罐火灾,5min内可以使罐壁稳定达到500,强度降低一半,810min内钢板将失去支持能力),罐内压力不过高,能使事故不再扩大。3
3、.液化烃球罐水雾喷淋冷却系统的设计液化烃罐区水消防冷却设计的关键有三点:一是供水管道设计;二是确定消防水量;三是水雾喷头的布置。3.1供水管道设计系统管道设计的原则是压力平衡,即同一环管上各喷头工作压力的平衡、各环管间压力的平衡。只有压力平衡,供水量才能平衡,喷头配水才均匀。为此在管道设计时,应采取以下措施:1)上、下半罐体上的供水环管应尽量对称布置。2)环管应由两条对称布置的立管供水,以确保同一环管上喷头的实际工作压力基本相同。特别是对于容积为2000m3的储罐,环管较长,阻力较大。由两条对称布置的的立管供水,可降低环管阻力。3)在环管的第3圈以下,环管与供水立管连接处设减压孔板,调节各环路
4、水压,使各环路水压基本一致,从而使各环上喷头的工作压力基本相同,并不小于0.35MPa。4)对于容积大于1000m3的储罐,罐体直径较大,顶环管与底环管之间的高差达十多米,垂直压差较大。为平衡水压,上、下半罐体应分别由两条对称布置的立管供水,上、下半罐体的供水管各自独立控制。这一措施还满足了夏季防晒喷淋只做上半罐体喷淋的要求。5)水雾喷头内径只有几毫米,容易堵塞,在球罐底部的供水管上设Y型过滤器,该过滤器不仅起到过滤、防堵的作用,在系统喷水完毕后,可以将过滤器的后盖打开,将系统泄空,防止系统管道因积水结冰而造成管道的损伤。为防止控制阀后管道内壁生锈,锈渣堵塞水雾喷头,控制阀后的管道采用无缝钢管
5、,整体镀锌处理,法兰连接。3.2消防水量的确定石油化工企业设计防火规范GB-2008中只规定了消防冷却水的强度及所需喷淋冷却保护的面积,根据强度和面积计算出的水量是布置喷头的初始依据,喷头的布置同时需满足水喷雾灭火系统设计规范相关规定,即沿纬度方向相交、沿经线方向相切的原则,满足这个原则布置出的喷头数只能大于根据“计算水量”算出的喷头数,再加上布置在用于保护球罐支腿与阀门的喷头,因而实际消防水量会远大于计算水量。3.3水雾喷头的布置水雾喷头的布置方式可为矩形或菱形,当按矩形布置时,水雾喷头之间的距离不应大于1.4倍水雾喷头的水雾锥底圆半径;当菱形布置时,水雾喷头之间的距离不应大于1.7倍水雾喷
6、头的水雾锥底圆半径。当保护对象为球罐时,水雾喷头的喷口应面向球心;水雾锥沿纬线方向相交,沿经线方向相接;水雾喷头与储罐外壁之间的距离不大于0.70m。无防护层的球罐钢支柱和罐体液位计、阀门等处应设水雾喷头保护。现以2000m3的液化烃球罐(直径为15.8m)作为液化烃球罐的水喷雾系统设计的计算实例。圆球的表面积,圆球的体积。3.3.1水雾锥底圆半径(m)R=Btg/2 B水雾喷头的喷口与罐壁之间的距离,选0.65m;水雾喷头的雾化角();R = 0.65 x tg120 / 2 = 0.7 x 1.732 = 1.125 (m)。3.3.2喷头的布置1)经线方向喷头布置:(水雾锥宜相接)假设设
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