內蒙古新建油庫消防設計

石軍強

（中鐵工程設計咨詢集團有限公司，北京 100055）

隨著我國經濟的不斷發展，原油及其原油制品在社會生產和生活中的應用越來越普遍，使得各種油庫、油罐等儲油設施越來越多。由于原油及其制品都是易燃易爆的危險品，使得油庫極易發生火災爆炸事故，一旦發生事故，輕則造成財產損失，重則造成人員傷亡。1989年8月12日在青島黃島發生油庫爆炸事故，一共造成19人死亡，數百人遭到不同程度的傷害，直接經濟損失達3540萬元，經調查發現，造成該事故的主要原因就是油庫設計不合理、非金屬油罐存在問題等。因此，油庫的消防設計是油庫建設的重中之重，如何建立更加完善、有效的油庫消防系統是相關從業人員關注的重點和難點。

1 工程概況

內蒙地區某油料庫新建3000m3立式固定頂平底油罐5座，其中煤油儲存罐2座，柴油儲存罐3座。油罐罐底內直徑18.9m，罐壁高度12.3m，按國標圖O2R112圖集中3000m3油罐設計。罐底標高按高出防火堤內地坪600～800mm設計。由于油品45℃＜閃點F＜60℃，按火災危險性分類為乙B類。非水溶性。根據油庫設計的相關規定，油庫總容量10000≤TV≤30000，屬于3級石油庫。根據工程的實際情況以及相關規定，本建設工程采用2種固定式消防系統：（1）消防冷卻水系統；（2）泡沫滅火系統。

2 消防冷卻水系統

2.1 消防冷卻水量的計算

（1）根據消防技術的相關規定，本工程中的冷卻水系統的設計流量應該結合火罐與鄰近罐的實際情況，然后，通過計算來確定。在本建設工程中，以最不利著火罐2#為例，在最不利工況的條件下，1個著火罐與相鄰3個罐一起進行冷卻時，所使用的冷卻水量為最大。

（2）根據相關公式計算可知：①著火罐的設計流量為30.4L/S；②相鄰罐的設計流量：45.6L/S（注：油罐直徑18.9m，罐壁高度12.3m），則所需的消防冷卻水設計流量為76L/S）。根據消防技術的相關規定，直徑小于20m的固定頂罐火災延續時間為4h。消防冷卻水量為1094.4m3。

2.2 消防冷卻水管道的布置

根據油庫設計的相關規定，冷卻噴水的環管上應該安裝膜式噴頭，并且噴頭之間的距離最好不要大于2m，噴頭的出水壓力應該大于或等于0.1MPa，噴頭距離罐壁0.5m，每個油罐布置兩個圓弧形消防冷卻水管，每個圓弧管上布置36個ZSTMD-T28/120水霧噴頭，沿罐周均勻布置，共計72個噴頭，噴頭間距0.86m。

根據油庫設計的相關規定，消防冷卻水管道上應該安裝2種閥門：①控制閥；②放空閥，并且應該將其安裝在防火堤之外。每個油罐有兩路冷卻水管與防火堤外廠區消防環狀給水管網直接連接，并在防火堤外設置地上式手動閥門（正常工況下管道明敷可放空）。

3 泡沫滅火系統

3.1 泡沫滅火系統的簡要概述

本建設工程使用的泡沫滅火系統主要由5個部分組成：水源、管道、消防水泵、空氣泡沫產生器、壓力式泡沫比例混合裝置。如果油罐區域出現火災時，消防水泵就會自動啟動，加壓后的水通過水管線路進入罐體中，泡沫液在受到壓力的作用便會從管中擠出，泡沫液就會與混合器中的水進行混合，然后，混合液會被輸送至空氣泡沫產生器中，進而產生大量的泡沫，而這些泡沫會沿著油罐的內壁不斷流淌到燃燒的液面上，從而達到滅火的目的。

3.2 泡沫滅火系統的設計

（1）非水溶性甲、乙、丙類液體固定頂儲罐，應該選用液上、半液下、液下3種噴射系統。根據建設工程的實際情況，該工程選用液上噴射系統。

（2）泡沫液種類的選擇。如果選用液上噴射系統時，應該采用的泡沫液有4種：蛋白、成膜氟蛋白、氟蛋白、水成膜泡沫液。根據建設工程的實際情況，該工程的泡沫液選用氟蛋白。

（3）泡沫混合液量的計算。儲罐區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最大的儲罐確定。根據相關計算可知，泡沫混合液量為74220L。

（4）空氣泡沫產生器數量的確定。油罐的半徑為9.45m，空氣泡沫產生器數量應該大于或的等于2個，該建設工程的產生器數量為2個，那么可以計算出每個產生器的流量為13.74L/S。

（5）實際撲救一次火災的泡沫混合液用量。經過計算可知，選用的產生器的實際總流量為86400L，因此，撲救一次火災所使用的實際泡沫混合液用量為97530L。

（6）泡沫液貯備量和泡沫消防用水量。由于混合液流動性和滅火性都比較好，因此，該建設工程的泡沫混合液的濃度是按3%計算，根據計算可知，泡沫液的貯備量為2.9m3。另外，該建設工程選用PHY/PHYM80/80壓力式泡沫比例混合裝置，混合液流量范圍為16～80L/s，貯罐容積為4m3，則泡沫消防用水量為95m3。

（7）泡沫消防泵的選型。根據泡沫混合液的設計流量以及揚程的計算結果，該工程項目選用2臺泡沫消防泵（1用1備），型號為XBD12/40-（1）150×6，Q=40L/s，H=130m，電機的功率為75kW。

（8）罐區泡沫混合液管網的布置。該建設工程的罐區泡沫混合液管網的形狀為環狀，并且在防火堤外的每個油罐都設置了獨立的泡沫混合液管以及對應的控制閥門。其次，在防火堤的周圍設置了8個泡沫消火栓，可以用來撲滅地面流淌的火災。

4 消防水池的設計

本建設工程廠區內設置消防獨立給水系統，為油罐區提供消防冷卻水和室外消火栓用水，共計1310.4m3。泡沫消防用水量為95m3。油庫總消防水量為1405.4m3。消防水池與消防泵房設置于綜合樓負一層，泵房內設冷卻消防泵、泡沫消防泵、壓力式泡沫比例混合裝置。消防泵供電系統采用一級負荷。在消防水池設置1個液壓水位控制閥進行自動補水，同時，設置了水位監測裝置。

5 移動滅火器材

根據火災危險性以及建筑滅火器設計的相關規定，在罐區配置了相應的干粉滅火器；在有電氣火災的場所設置了二氧化碳滅火器，在罐區、汽車裝車臺附近配置一定數量的滅火毯和滅火砂，可以保證撲滅初期火災，避免火勢蔓。

6 事故水池

根據油庫設計的相關規定，三級石油庫的漏油及事故污水收集池容量應該為500m3，本項目設置500m3事故緩沖水池1座，事故污水外運處理。

正常情況下，外排雨水閥門關閉，通往事故緩沖池閥門保持常開；下雨時，外排雨水閥門打開，通往事故緩沖池的閥門關閉；事故狀態下，外排雨水閥門關閉，通往事故池的閥門打開，確保事故狀態下可燃液體、污染排水和污染消防水通過雨水管道系統收集到事故緩沖水池。

事故發生時，如果事故緩沖池容量無法容納，為使被污染的水體不溢出庫區，在庫區出口處設封堵，例如，用沙袋等作為防御設施，確保污水不外排，防止污染環境。

7 消防設計注意事項

（1）根據油罐的性質和油庫的實際情況，應該選擇科學、合適的消防冷卻水系統以及泡沫消防系統。

（2）在設計泡沫混合液的過程中，不能根據最初計算的結果來確定，而應該利用空氣泡沫產生器的實際流量對其進行相應的校正。

（3）在設置泡沫消防泵房的位置時，應該根據油庫的總圖位置，不但要使其與油罐區之間的距離達到相關要求，還要盡可能地縮短泡沫混合液的輸送時間，并且泡沫混合液流速不宜過大。

8 結語

總之，在油庫建設過程中，最重要的問題就是如何設計更加高效和完善的消防系統。在消防設計過程中，設計人員必須根據相關設計的規定，提高設計的質量和水平，降低油庫火災事故的概率，從而為企業的安全生產奠定堅實的基礎。