某航空企業附屬油庫中內浮頂油罐的消防設計

朱金棟（中國航空規劃建設發展有限公司，北京 100120）

按照《石油庫設計規范》(GB50074-2002)，油庫的等級劃分按油庫總容量大小分為六級，本油庫總容量有6000m3，屬于四級油庫。

本油庫內建構筑物主要由油罐區、卸油/供油站、發油站、鐵路油品裝卸棧橋、桶裝油品庫房、消防泵房、消防水池及含油污水處理設施等組成，主要儲存噴氣燃料、航空汽油、輕柴油、航空煤油等油品。本油庫中，儲存乙A類油品(噴氣燃料)的地上立式油罐選用內浮頂油罐。在航煤儲油罐組設置1000m3立式內浮頂油罐3座，油罐直徑10.8m，罐壁高度12.83m，儲存3號噴氣燃料；本文將重點介紹1000m3立式內浮頂油罐消防設計。

1 油罐消防冷卻水系統設計

1.1 消防冷卻水的一般要求

按照《石油庫設計規范》(GB50074-2002)規定，該航空企業位于城區內，要求消防設施非常齊全，1000m3的立式內浮頂油罐采用固定式消防冷卻水系統。

1.2 消防冷卻水系統

本油庫為四級油庫，消防給水系統與生產、生活給水系統分開設置，采用獨立的消防給水系統。

(1)消防冷卻水管網和消防總用水量

消防冷卻水系統從消防泵房引出兩條出水管道，在油罐區環狀敷設，每條管道可以通過全部消防用水量。四級以上的油庫一次最大消防用水量在油罐區，所以本油庫的消防用水量應按油罐區的消防用水量計算確定，它包括撲救油罐火災配置泡沫最大用水量和冷卻油罐最大用水量的總和。

(2)消防冷卻水供水范圍、供給強度和用水量

立式內浮頂油罐：根據《石油庫設計規范》規范，冷卻水供給時間為4h。經計算確定設計消防水量為32.63L/s，總用水量為470m3。

(3)固定式消防的冷卻方式。

采用的是固定式消防冷卻，冷卻噴水環管上設置水幕噴頭，噴頭采用耐腐蝕材料制作，應能方便的拆下檢修。噴頭布置間距不宜大于2m，噴頭的出水壓力不應小于0.1MPa。油罐冷卻水的進水立管下端應設清掃口，清掃口下端應高于罐基礎頂面，其高差不應小于0.3m。消防冷卻水管道上應設控制閥和放空閥。控制閥、放空閥設在防火堤外。根據水量和水壓要求，在罐周圍均勻布置26個SMTBD-40-120型水幕噴頭，間距為1.45m，工作壓力0.3MPa。

(4)消火栓的設置

內浮頂油罐組的防火堤外布置2個SA100/65型消火栓。

(5)消防冷卻水壓力

本油庫采用高壓消防給水系統，給水壓力不應小于達到設計消防水量時最不利點滅火所需要的壓力。本系統最不利點應為固定式水幕噴頭處，起點為水泵的吸水口，末端所需壓力為0.3MPa，經計算確定冷卻水泵揚程需要70m，流量20-40L/s。

2 油罐泡沫滅火系統設計

根據《石油庫設計規范》規范，本設計1000m3的立罐采用低倍數固定式液上噴射泡沫滅火系統。

2.1 立罐的泡沫滅火系統

撲救一次火災的泡沫混合液設計用量應按罐內用量、該罐輔助泡沫槍用量、管道剩余量三者之和來確定。

罐內用量：固定式液上噴射泡沫滅火系統的燃燒面積，按油罐橫截面面積計算，混合比3%，供給強度5 L/min·m2，供給時間45min，經計算確定混合液供給量為7.67L/s。依據《低倍數泡沫滅火系統設計規范》(GB50151-92)規定，選PC8型泡沫產生器2個，對稱布置，實際混合液供給量為16L/s，45分鐘的供給量為43.2m3，其中水成膜的量為1.3m3，水量為41.9m3。

輔助泡沫槍用量：按照《低倍數泡沫滅火系統設計規范》(GB50151-92)要求，本設計中設2支PQ4泡沫槍，設2個泡沫消火栓(間距不大于60m)，用于連接泡沫槍撲救防火堤內流散火災。經計算確定撲救流散火需要的泡沫混合液量為4.8m3，其中水成膜的量為0.144m3，水量為4.656m3。

管道剩余量：埋地的干管選DN150，上油罐的支管選DN80，經計算確定管道容積為5.3m3，即泡沫混合液的量為5.3m3，其中水成膜的量為0.16m3，水量為5.14m3。

經計算最終確定泡沫罐的貯量為2.08m3，配置泡沫液所需的水量為51.7m3。

此系統除設置固定式泡沫滅火設備外，同時還應設置泡沫鉤管、泡沫槍和泡沫消防車等移動泡沫滅火設備。

2.2 泡沫滅火壓力

本系統最不利點為固定式液上噴射空氣泡沫產生器處，起點為水泵的吸水口，末端所需壓力為0.5MPa，經計算確定泡沫泵揚程需要80m，流量30-50L/s。

3 消防泵房及消防水池

本系統設計的消防冷卻水泵和泡沫混合液泵均采用自灌啟動。冷卻水泵和泡沫泵各設置一臺備用泵，一用一備，自動切換。工作泵和備用泵各自配有吸水管從消防水池中吸水，且每條吸水管均能通過全部用水量，以保證供水的可靠性。

由前面的計算可得泡沫儲罐的貯量為3.5m3，故選用YPHN型壓力式膠囊泡沫比例混合裝置一臺，其參數：儲罐容積3500L，工作壓力 0.5-1.0MPa，混合液流量 32-48L/s，混合比3%，水成膜滅火劑。

系統撲救油罐火災配置泡沫最大用水量和冷卻油罐最大用水量的總和為470＋51.7≈522m3，消防水池設計儲水容積720m3，尺寸20×12×3.5(h)m。油庫著火幾率小，發生一次火災后，一般不會在96h內再次發生火災，所以消防水池的補水時間不應超過96h。當消防水池容量大于500m3時，為保證消防用水安全，消防水池應分隔為兩個，并用帶閥門的連通管連通，以便一個水池檢修時，另一個水池能保存必要的應急用水。