液化石油气储罐的水喷雾灭火系统设计

消防设计

液化石油气储罐的水喷雾灭火系统设计

（中信建设有限责任公司，北京100027)

摘要:通过工程实例，介绍了液化石油气卧式储罐的水喷雾灭火系统的组成㊁ 设计计算㊁ 设备选型㊁ 水雾喷头的布置及环保措施㊂

关键词:消防；液化石油气；卧式储罐；水喷雾灭火系统；水雾喷头中图分类号:TU998.1

文献标识码:A

文章编号: 1009-2455（2015)03-0069-03

章小军

Design of water spray extinguishing system for Iiquefied petroIeum

gas tank

Abstract :Through engineering project, water spray extinguishing system for horizontal liquefied petroleum

（CITIC Construction Co., Ltd., Beijing 100027, China )

ZHANG Xiao-jun

gas tank was introduced from aspects of constitute, design and calculation, equipment selection, arrangement of spray nozzles and environmental protection measures.

Keywords :fire-fighting; liquefied petroleum gas; horizontal tank; water spray extinguishing system; spray nozzle

液化石油气是由多种烃类气体组成的混合物，其火灾危险性属于甲类，在易燃易爆的危险品中，是危险性最高的级别㊂ 因此，液化石油气储存设施的消防格外重要，安全㊁ 有效㊁ 全面㊁ 恰当的消防及环保措施是液化石油气储存设施安全运行的有力保障㊂ 某液化石油气站区内有20m 3液化石油气卧式储罐2个，供应工厂窑炉生产使用的燃料㊂ 本文就该站液化石油气卧式储罐水喷雾灭火系统的设计参数选取㊁ 水喷雾系统用水量的确定㊁ 喷头及设备选型和布置㊁ 罐区环保要求及相应措施进行探讨和介绍㊂

1水喷雾灭火系统1.1相关要求

统㊁ 移动式水枪㊁ 移动式干粉灭火器㊂ 本文主要介绍水喷雾灭火系统的设计㊂

1.2系统组成

水喷雾灭火系统是在自动喷水灭火系统的基础

上发展起来的，是使用专用的水雾喷头，将水喷射成微小雾滴进行灭火或防护冷却的一种固定式灭火系统㊂ 该系统不仅安全可靠㊁ 经济实用，而且具有适用范围广㊁ 灭火效率高等优点[1-2]㊂ 该系统由消泵接合器㊁ 水雾喷头等组成㊂ 2水喷雾灭火系统设计

防水池㊁ 消防泵房㊁ 管道㊁ 过滤器㊁ 雨淋阀组㊁ 水

2.1卧式储罐布置

站区内有20m 3液化石油气卧式储罐2个，储罐长为6710mm㊁ 直径为2024mm㊁ 容积为20m 3，总表面积为49m 2㊂

卧式储罐平行布置，2罐中心距离为4.5m，储罐底部设有2个条形基础，基础高度为1.8m，罐体顶部设有钢平台，两罐之间设有通往平台的钢

根据GB 50016—2006‘ 建筑设计防火规范“㊁ GB 50028—2006‘ 城镇燃气设计规范“㊁ GB 50974—2014 ‘ 消防给水及消火栓系统技术规范“㊁ GB 50219—95 ‘ 水喷雾灭火系统设计规范“ 以及当地消防部门的要求，液化石油气卧式储罐需设置固定水喷雾灭火系

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梯㊂ 储罐平面布置详见图1㊂ Fig. 图11Layout 卧式储罐平面布置2.2着火罐防护冷却水量的确定

of horizontal tanks

根据储罐布置实际情况及当地消防部门要求，火灾情况下2个储罐都需按照着火罐处理，水喷雾属于同一系统，系统启动，所有喷头同时工作㊂ 着火罐防护冷却水量按2个储罐全面积计算㊂ 喷淋总面积为98m 2定[3]却水量为，供水强度不小于㊂ 根据GB 0.1550028—2006 L /（s第9.5.1条规2.3水雾喷头的选型

14.7L /s㊂ ㊃ m 2)，2个储罐冷水雾喷头的类型较多[4]自身特点，本设计选用防护冷却水雾喷头，根据其性能和储罐的，型号规格为ZSTWB /SL-S232-40-120，流量系数为18.9，喷射角为120ʎ， 有效距离为1.8m，工作压力范围为2.40.2~0.6MPa㊂

2.4.1水雾喷头的计算及布置

水雾喷头流量及水雾锥底圆半径

q =K √ 水雾喷头流量按照下式计算：（1)

式中：q —— — 喷头流量，L /min；

p —— — 喷头工作压力，MPa；

K —— — 喷头流量系数㊂

当K =18.9和p =0.30MPa 时；由公式（1)计算得q =32.74L /min =0.55L /s㊂

水雾锥底圆半径按照下式计算：

R =B ㊃ tg （2)

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式中：R —— — 水雾锥底圆半径，m；

B —— — 水雾喷头的喷口与保护对象之间的距离，m；

30ʎ㊁ θ —— — 水雾喷头的雾化角，（ʎ)㊂θ 的取值为本设计中45ʎ㊁ 60ʎ㊁ B 90ʎ㊁ =0.7120ʎ㊂

m，θ =120ʎ； 由式（2)计算得R =1.21m㊂ 根据GB 50219—95 中第3.2.4条：水雾喷头布置当按矩形布置时，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[5]雾喷头之间的距离最大为L =1.4ˑ R ≈ 1.70㊂ 因此水m㊂ 每

个储罐需设置水雾喷头2.4.2喷头布置

22只㊂ 根据规范要求，水雾喷头需要在储罐周围均匀布置，在满足喷头之间距离要求的同时也要满足喷头喷洒时覆盖储罐全表面㊂ 喷头布置见图2㊁ 图3㊂

图2储罐喷头布置剖面

Fig. 3Arrangement 图3of 储罐两端喷头布置

spray nozzles at both ends of tanks

章小军：液化石油气储罐的水喷雾灭火系统设计

3水喷雾系统供水及控制方式3.1

系统供水

火灾情况下，2个储罐的水雾喷头同时工作，

区污水处理站，经处理达标后排放㊂

（2)从节约用水的角度出发，在夏季，将水喷雾灭火系统的喷淋冷却废水收集回用，有效节约了企业的生产成本㊂ 5结语

水雾喷头总数为44只，喷淋实际总供水量为24.2L /s，大于理论计算的供水量14.7L /s，因此水喷雾灭火系统供水量应取实际供水量24.2L/s㊂ 站区消火栓用水量为20L /s，火灾延续时间为3h [6]㊂ 本站区消防总供水量为478m 3㊂

本工程厂区设有2座400m 3消防水池，消防泵房设有2台恒压离心消防泵，1用1备，流量为

（1)本设计符合国家相关规范及当地消防㊁ 环保部门要求，并且通过当地消防及环保部门验收㊂ 喷淋供水量存在差异，必须以上述2种方法中计算所得最大供水量进行设备选型㊂

（2)罐体表面积计算法与喷头总数计算法所得

45L /s，扬程为60m，满足液化石油气站的消防供水要求㊂ 站区消防引入干管设置2只水泵接合器，以满足在紧急情况下，系统可由消防车直接供水㊂ 站区消防管入口处压力约为0.4MPa，经计算站区压力损失约为10m，因此，水雾喷头工作压力取0.3MPa，设计符合规范要求㊂ 3.2

控制方式

水喷雾灭火系统采用自动控制㊁ 手动控制㊁ 应急控制，液化石油气站值班室设24h 工人值班，当火灾发生或者夏天罐体温度较高系统报警时，开启雨淋阀组，远程启动消防泵，系统开始工作，喷雾降温冷却㊁ 灭火㊂ 此外，消防泵也可由消防泵房就地启动㊂

（3)水雾喷头要求均匀布置，同时还应该保证喷雾对罐体表面全覆盖，若达不到要求，还需在相应位置增设水雾喷头㊂

（4)喷淋废水收集回用，既能避免废水污染环

境，又能实现水资源的重复利用，有效节约了生产成本㊂

参考文献:

[1]张学军. 水喷雾灭火系统在液化烃储罐消防的应用[J].工业用

水与废水，2004，35（4)：75-77.

[2]张力. 水喷雾灭火系统在液化石油气球罐消防设计中的应用与

研究[J].给水排水，2012，38（9)：88-91. [3]GB 50028—2006， 城镇燃气设计规范[S].

水设计，1991，22（3)：26-31.

4环保要求及措施

（1)根据GB 50016—2006 以及当地环保部门

[4]居寿祥. 水雾喷头的规格和在化工装置上的应用[J].化工给排[5]GB 50219—95， 水喷雾灭火系统设计规范[S].[7]GB 50016—2006， 建筑设计防火规范[S].

要求，罐区防火堤内设置集水坑，收集喷淋废水；罐区防火堤外还需设置水封井㊁ 隔油池，防止储罐废弃物进入污水管道引发次生灾害[7]；同时，防火堤外还设有阀门井，当火灾发生时，关闭阀门井内阀门，消防用水储存在防火堤内，火灾结束后，开启阀门，消防用水由防火堤外集水坑潜水泵输往厂

[6]GB 50974—2014， 消防给水及消火栓系统技术规范[S].

作者简介:章小军（1983-)，男，安徽青阳人，工程师，硕士，

主要从事给排水设计工作，（电话)010-59662670（电子信箱) [email protected]㊂

收稿日期:2015-03-05（修回稿)

㊃ 信息与动态㊃

‘ 石油炼制工业污染物排放标准“ 等5项国家污染物排放标准开始实施

2015年7月1日起以下国家污染物排放标准开始实施：

一㊁ GB 31570-2015‘ 石油炼制工业污染物排放标准“； 二㊁ GB 31571-2015‘ 石油化学工业污染物排放标准“； 三㊁ GB 31572-2015‘ 合成树脂工业污染物排放标准“； 四㊁ GB 31573-2015‘ 无机化学工业污染物排放标准“； 五㊁ GB 31574-2015‘ 再生铜㊁ 铝㊁ 铅㊁ 锌工业污染物排放标准“㊂

国家环境保护标准HJ 744-2015‘ 水质酚类化合物的测定气相色谱-质谱法“ 也同时于7月1日开始实施㊂

摘自

中国环境保护部网站

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液化石油气储罐的水喷雾灭火系统设计

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

章小军， ZHANG Xiao-jun

中信建设有限责任公司,北京,100027工业用水与废水

Industrial Water & Wastewater2015(3)

引用本文格式：章小军. ZHANG Xiao-jun 液化石油气储罐的水喷雾灭火系统设计[期刊论文]-工业用水与废水 2015(3)