浙江海洋大學油庫安全課程設計

1、課程設計成果說明書題 目： 油庫安全課程設計 學生姓名： 雷富偉 學 號： 130714121 學 院： 石化與能源工程學院 班 級： A13儲運3班 指導教師： 徐玉朋 浙江海洋學院教務處2016年 1月 5日浙江海洋學院課程設計成績評定表20152016學年 第 一 學期學院 石化與能源工程學院 班級 A13儲運3班 專業(yè) 油氣儲運工程 學生姓名(學 號) 雷富偉（130714121）課程設計名 稱 油庫安全課程設計題 目油庫安全課程設計指導教師評語指導教師簽名： 年 月 日答辯評語及成績答辯小組教師簽名： 年 月 日第 10 頁浙江海洋學院課程設計任務書20152016學年 第 一 學期

2、學院 石化與能源工程學院 班級 A13儲運3班 專業(yè) 油氣儲運工程 學生姓名(學號)雷富偉（130714121）課程設計名稱 油庫安全課程設計設計題目油庫安全課程設計完成期限自 2016年 1 月 4日至 2016 年 1 月10日 共 一 周設計依據1. 油庫加油站安全技術與管理 范繼義 主編；2. 石油庫設計規(guī)范 GB50074-2002；3. 石油庫工藝設計手冊商業(yè)部設計院·1982年；4. 泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范（GB501512010）；5. 已知水的流速一般為1.5-2.5m/s，泡沫混合液的流速3m/s；6. 已知2000m³油罐的直徑D=16.2m，H=10.

3、4m。設計要求及主要內容已知某罐區(qū)有2個2000 m3的拱頂輕柴油罐，2個2000m3的單盤式內浮頂汽油罐。消防管道的長度按430米，水的流速一般為1.5-2.5m/s，泡沫混合液的流速一般不大于3m/s。設計如下內容：1. 泡沫混合液流量； 2.泡沫產生器的確定；3. 泡沫液總儲量的計算； 4.消防水池的容量計算；5.泡沫比例混合器的確定； 6.泡沫混合液管道和消防冷卻水管道的計算； 7.消防水泵和泡沫泵的選?。?.消火栓數量的確定。參考資料1.石油庫設計規(guī)范（GB 500742014）·中國計劃出版社2.泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范（GB501512010）·中國計劃出版社3.

4、油庫加油站安全技術與管理范繼義·中國石化出版社·2010年4.泵和壓縮機姬忠禮·石油工業(yè)出版社·2011年5.工程流體力學袁恩熙·石油工業(yè)出版社·2012年指導教師簽字日期目 錄摘 要4一、設計要求：5二、計算內容：51、泡沫混合液流量52、泡沫產生器的確定63、泡沫液總儲量的計算74、消防水池的容量計算75、泡沫比例混合器的確定86、泡沫混合液管道和消防冷卻水管道的計算87、消防水泵和泡沫泵的選取98、消火栓數量的確定10三、參考文獻10摘 要關鍵詞：拱頂輕柴油罐、單盤式內浮頂汽油罐、泡沫混合液、消防冷卻水、安全設計。按照設計要求，

5、對某罐區(qū)的2個2000 m3的拱頂輕柴油罐，和2個2000m3的單盤式內浮頂汽油罐做消防冷卻水量、泡沫混合液量、消火栓數量等安全設計。其中給出消防管道的長度為430米，水的流速取1.5-2.5m/s,泡沫混合液的流速一般不大于3m/s。具體設計時的四個油罐的布置如圖1所示：圖1內浮頂A2000m390號汽油拱頂C2000m3輕柴油內浮頂B2000m390號汽油拱頂D2000 m3輕柴油 根據本次油庫安全消防課程設計的要求，現對具體的設計內容做如下詳細的說明：一、設計要求：已知某罐區(qū)有2個2000的拱頂輕柴油罐，2個2000的單盤式內浮頂汽油罐。其中，消防管道的長度按430米計算，水的流速取為2

6、m/s，泡沫混合液的流速取為3m/s。二、計算內容：1、泡沫混合液流量 根據防火性能等級，管道長度按430米計算，確定拱頂C輕柴油罐為著火罐，其余3個為冷卻罐。查相關規(guī)范得知，2000油罐的直徑D=16.2m，H=10.4m則油罐液的面積A和周長L為：（1） 拱頂油罐： =×3.14=206=D=3.14×16.2=51m泡沫混合液供給強度，據油品情況可選用6%普通蛋白。表1 拱頂油罐據油品類型及泡沫滅火系統(tǒng)的設置類型，選泡沫混合液供給強度為6L/(min),時間為=40min，則混合液供給量：=q=206×6=1236L/min=20.6 L/s。（2） 內浮頂

7、罐： =206-（16.2/2）-1.32=60.806 根據油庫設計規(guī)范（GBJ7484）中規(guī)定，泡沫堰板與管壁距離點位1.2-1.4m，取1.3m。 泡沫混合液供給強度，據油品可選用6%普通蛋白。 內浮頂油罐據GB5015192中規(guī)定，單盤式內浮頂汽油罐的泡沫混合液供給強度不小于12.5 L/（minm2），連續(xù)供給時間不小于30 min，則泡沫混合液供給量：=q=60.806×12.5=12.7 L/s。2、泡沫產生器的確定（1）拱頂油罐：N=÷q=20.6/161.6 只顯然可取16L/s(PC16)泡沫發(fā)生器1只與一只8L/s(PC8)足夠，但是按低倍數泡沫滅火規(guī)

8、范設計要求，當儲罐超過一個泡沫產生器時宜選用相同規(guī)格的泡沫產生器，故確定本庫2000m3拱頂油罐選用2個PC16泡沫產生器。按D<25m核算，選用2個泡沫產生器滿足要求。表2則有Q拱=16×2=32（L/s）。按規(guī)范規(guī)定，10<D<20，配備泡沫槍PQ4一支，連續(xù)攻擊時t3=20 min。表3則有Q槍=1×4=4（L/s）。（2）內浮頂油罐：泡沫產生器：N=/q=12.7/4=3.18選PC4四個。另外，外浮頂儲油罐及單、雙盤式內浮頂儲油罐泡沫混合液供給強度不應小于12.51/（min.m2），連續(xù)供給時間不應小于30min。單個泡沫產生器的最大保護周長符

9、合表下表4規(guī)定：表4然而本題中有：保護周長為3×24=72m >=51 m所以符合要求。3、泡沫液總儲量的計算Q拱=32L/s 取泡沫流速V=2m/s 管長L=430 則t=L/v=570/2=215s V管泡=32×215×0.001×6%=0.4128 m3V備泡=V拱泡+V槍泡+V管泡=（Q拱×+ Q槍×）×60×0.06×+0.4128=（32×40+4×20）×60×0.06×+0.4128=7.488+0.8208=5.3088 m3 4

10、、消防水池的容量計算 V泡水=（Q拱×+ Q槍×）×60×（1-6%）×=（32×40+4×20）×60×94%×=81.216 m3 V管水：V管泡=94:6 V管水=6.4672 m3 另外，冷卻用水量考慮，冷卻采用固定方式，燃燒罐冷卻水強度選取2.5 （L/min.），鄰近罐冷卻水強度取2（L/min.），供給時間為=6h。因為都是2000m3油罐，即一個作著火罐冷卻，三個作臨近罐冷卻，則有：Q=1DH=1×3.14×16.2×10.4×2.5132

11、3（L/min）Q=3DH（1/2）=3×3.14×16.2×10.4×2×0.51587（L/min）冷卻水量：V冷水=（Q冷1+ Q冷2）××=（1323+1587）×6×60×0.0011048 m3又取泡沫流速V=2m/s 管長L=430 則t=L/v=430/2=215s則V管水=32×215×0.001×94%=6.4672 m3冷卻用水總量： V水總=（V泡水+V管水+V冷水）=81.216+6.4672+1048=1136 m35、泡沫比例混合器的確

12、定由第2問計算可知：泡沫混合液供給流量=20.6 L/s則：泡沫液量 =20.6 L/s×6%=1.236 L/s查油庫加油站安全技術與管理P204表712知：PH系列環(huán)泵式負壓泡沫比例混合器數據表知PH48型比例混合器的:泡沫液量=1.44L/s > =1.236 L/s且泡沫混合液供給流量=24L/s > =20.6L/s 皆滿足要求，即可選用PH48型比例混合器環(huán)泵式負壓泡沫比例混合器。6、泡沫混合液管道和消防冷卻水管道的計算（1）設計選定管道流速 低倍數泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范中第3.5.1條規(guī)定泡沫混合液泡“沫輸送至最遠保護對象的時間不宜大于5min”，設計中從泡沫

13、儲罐間至最遠保護對象的距離約430m，則泡沫混合液流速不應小于430÷5÷60=1.4m/s，所以設計流量必須大于1.4m/s才能符合規(guī)定要求。一般消防管道內流速不宜小于1.0 m/s，不宜大于3.0 m/s，故設計選定管道流速為2 m/s。（2）管道直徑計算： 根據Q=Av=（/4）v D=143 mm故設計選用DN200的鋼管（3）消防冷卻水管道的計算： 流速：設定流速為2 m/s。 管道的直徑計算： Q冷水= Q+Q=(1323+1587)/60=48.5 L/s 根據Q=Av=（/4）v D=(4×48.5×0.001)/(2)×(1/

14、2)=124 mm 故選用DN125的鋼管。7、消防水泵和泡沫泵的選取（1）根據泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范GB501512010中的9.2.2可知系統(tǒng)水或泡沫混合液管道的水頭損失應按下式計算：i=0.0000107/ i泡沫管道水頭損失（Mpa/m）；v管道內水或泡沫混合液均流速（m/s）；d管道的計算內徑（m），取值應按管道的內徑減1mm確定。（2） 根據泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范GB501512010中的9.2.2可知，水泵或根據工程流體力學可知：=iL 泡沫混合液的揚程H=h+p0+1）消防水泵：Q冷水=48.5L/s =iL =20%h=+=1.2=1.2iL 依據規(guī)范可知，當選DN125的鋼管是

15、，其公稱內徑是140mm，壁厚是4.5mm，則本題公式中的d=140-9-1=130mm,則：h=1.2×430×0.0000107×/=0.313 Mpa查表可得p0=0.5 Mpa 最不利點泡沫產生裝置=10.4mH=31.3+10.4+50=91.7 m(水柱)根據泵與壓縮機H放大1.05倍，Q放大1.1倍：Q實=48.5×1.1=53.35 L/s H實=91.7×1.05=96.29 m所以，查離心泵型號表可選消防水泵為ISW80-315B型，級數為單級單吸清水離心泵。2）泡沫混合液泵的選擇：Q拱=32 L/s依據規(guī)范可知，當選DN200的鋼管是，其公稱內徑是219mm，壁厚是6mm，則本題公式中的d=219-12-1=206mm,則h=1.2 =1.2iL=1.2×430×0.0000107×/=0.172 Mpa=0.5 Mpa =10.4 mH=h+=17.2+50+10.4=77.6 m(水柱)Q實=32×1.1=35.2 L/s H實=77.6×1.05=81.48 m 所以，查離心泵性能型號表可選泡沫混合液泵為ISW80-250A型臥式離心泵。8、消火