随着国内新建及扩建油厂生产规模不断扩大，油罐区的规模和容量也在不断扩大。因此，在有些油罐区的消防设计上，就需要采用固定式消防冷却水系统。这对发生火灾时及时对油罐进行冷却，实施扑救起到了良好效果。本文结合中央储备粮平安直属库油罐工程项目实例，对此系统作一简要介绍。

1 设计内容

    本设计为中央储备粮平安直属库油罐工程项目的消防设计，该项目位于青海省，罐区规模为:4个5 000 t的油罐，高21.5 m，直径18.0 m;3个4 000 t的油罐,高21.5 m，直径16.2 m。

2 设计方案

    该方案为在油罐区周围设置消防水池和水泵房，水泵房内引出的两路消防冷却水管道成环网接至油罐区隔油堤外，泵房内放置泡沫罐1个，消防冷却水与此混合形成泡沫液，泡沫液管道也接至油罐区内。消防管网布置：室外设独立的稳高压消防给水管网，管网布置为环状，主干管为DN300。在油罐区外的路边布置室外消火栓，包括水消火栓和泡沫消火栓。该设计方案的基本流程图见图1。

3 设计依据

    （1）GB 50151—1992《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（2000修订）；

    （2）GB 50281—1998《泡沫灭火系统施工及验收规范》；

    （3）GB 50016—2006《建筑设计防火规范》；

    （4）GB 50160—2008《石油化工企业设计防火规范》；

    （5）甲方提供的设计任务书及总平面图；

    （6）建筑、工艺等专业条件。

4 设计计算

41 水消防

图1 油罐区消防系统流程图

    根据GB 50016—2006中8.2.4条表后注4说明，GB 50160—2008中8.4.5条说明2，本工程属丙类可燃液体固定顶储罐的火灾危险性，4 000~5 000 t储罐，高度为21.5 m，应设固定式消防冷却水系统。

411 冷却水

    (1)着火罐所需冷却水。GB 50016—2006中表8.2.4规定着火罐所需冷却水的供给强度为0.5 L/（s·m）。

  油罐区最大罐直径为18.0 m，因此需水量：q1=3.14×18.0×0.5=28.26(L/s)。

   （2）相邻罐所需冷却水。若1个罐着火影响3个罐，主罐着火影响2个4 000 t相邻罐和1个5 000 t 相邻罐。

    4 000 t罐直径为16.2 m，其需水量：q2=3.14×16.2×0.5=25.434(L/s)。

   （3）总水量。共需冷却水量：Q1=2826+2826/2+ 25434=67.824(L/s)。

412 泡沫混合液水量  根据GB 50151—1992中第2.2.2条，应设固定式泡沫灭火系统。

    根据3.2.1条表3.2.1-1，供给强度为6 L/（min·m2），供给时间为40 min，最大油罐横截面积： f=314×18×18/4=254.34(m2)。

   （1）混合液流量：q3=6×254.34=1 526.04(L/min)=25.434(L/s)。

   （2）扑灭流散火灾流量。根据第3.1.1条，设PQ8泡沫枪2支，扑灭流散火灾所需流量：q4=2×8=16（L/s），连续供给时间10 min。

   （3）总水量：Q2=25.434+16=41.434（L/s）。

   （4）总储量：V1=(25.434×40×60+16×60×10)×1.3=(61 0416+9 600)×1.3=91 83408（L）≈918（m3）。

   （5）泡沫量:V2=91.8×0.03=275（m3）。

    考虑到消防时管道充满量残量，罐泡沫按3 m3考虑。

413 室外消火栓用水量 扑灭流散火灾，室外消火栓按2个考虑，根据GB 50016—2006中规定，室外消火栓用水量为15 L/s,则Q3=2×15=30（L/s）。

414 总消防水量 Q=Q1+Q2+Q3，则Q=67824+41.434+30=139.258（L/s）。

415 总消防储水量 根据GB 50016—2006中8.6.3条表8.6.3规定火灾延续时间取4 h，消防冷却水V3=(67.824+30)×4×3.6=1 409（m3）。

42 消防水池的确定

    考虑到消防要求和检修的可能，水池应设2个，则每个体积为750 m3。考虑到青海为寒冷地区，水池外壁地面部分需防冻，这样泵房有可能做成半地下或选强自吸泵的地面式泵房，水池尺寸由泵房确定。

43 消防泵房

    新建消防泵房1座，内设消防主泵3台，2用1备，单台性能为流量70 L/s，扬程70 m，功率90 kW。稳压泵为2台，1用1备 ，其性能为流量24 m3/h，扬程90 m，功率11 kW 。消防稳压罐1套，直径为1 800 mm，容积为7.5 m3。柴油泵1台，其性能为流量150 L/s，扬程70 m，功率162 kW，油箱储量530 L。

    平时由稳压泵维持系统压力，发生火灾时，消防主泵根据管网压力变化逐个自动开启向系统加压供水。

    对消防系统的控制要求：

    （1）本设计最不利点消防压力p1＝0.65 MPa，消防主泵启动压力p2＝0.7 MPa，稳压泵启动压力pS1＝0.8 MPa，稳压泵停泵压力pS2＝0.9 MPa。

    （2）本设计电控系统具有自动和手动功能，并与消防控制中心连网，在消防控制中心和消防泵房内可以手动开启消防泵。

    （3）2台稳压泵1用1备，轮流工作，自动切换，交替运行。

    （4）平时消防管网处于高压状态，当管网工作压力降至pS1时，稳压泵自动开启，压力升到pS2时，稳压泵停止运行。

    （5）发生火灾，管网压力从pS2降到p2时，输出启动消防主泵信号和声光报警，当消防主泵启动后返回信号切断稳压泵电源，之后由手动恢复控制功能。

    （6）系统发生故障时，可以在控制室和泵房内手动开启消防泵。

    （7）当泵组进入到消防工作状态时，一台消防主泵首先启动投入运行，如果在一段时间内泵组持续低压信号，第2台消防主泵会自动开启投入运行，如果处于运行的2台主泵中间有任何一台出现故障时，备用的第3台主泵会自动开启投入运行，并且泵组会给出故障信号。

    （8）当泵组进入到消防工作状态时，外部电源出现问题，在断电情况下，会自动切换到柴油泵起动，柴油泵启动不能超过40 s。

    （9）当消防水池水位降至最低水位时应报警并停止消防水泵运行。

44 室外消火栓布置

    采用地上式室外防撞调压消火栓，型号为MKS-100-16，在罐区四周消火栓的间距不大于60 m。

45 泡沫罐

    （1）选PMG30/PHY24-PHY32泡沫液储罐1个，参数：泡沫原液储存量为3 m3，卧式罐外径为1 316 mm，泡沫比例混合器进水压力0.6~1.2 MPa，混合液流量为4~100 L/s，吸液量为0.09~656 L/s，混合比3%。

    （2）泡沫原液为非水溶性蛋白或氟蛋白、水成膜、成膜氟蛋白。固定顶罐可为液上喷射形式。

    （3）泡沫发生器每个罐设置2个。

    （4）泡沫液管道一般为碳钢，也可选非金属的工程塑料管，主管为DN200，上罐体的管路为DN100。泡沫液管道不宜设环状，低处应设排水（空）管。沿罐区路边应设4个以上泡沫栓（同消火栓），配PQ8泡沫枪（与水龙带和水枪同放）。

46 消防冷却水管线

    消防冷却水主管为DN250，上罐体的管路选DN150，沿罐区路边应设4个以上消火栓（配Φ65水龙带，Φ19水枪）。

5 结束语

    油罐区内的储罐储存的为丙类液体，火灾危险性较大，发生火灾时火焰高、辐射大，有可能会出现油品流散。因此，采用固定式冷却设备灭火，一旦发生火灾，可以及时对储罐进行冷却，及时扑救，保证库区的人身和财产安全。