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30000m3原油儲罐區冷卻噴淋設計方案-環管冷卻噴淋裝置

消防噴淋冷卻系統以其先進完善的技術性能和安全可靠地冷卻效果，成為大型可燃液體儲罐所必備地消防措施。

1   固定式消防冷卻水系統的選擇

30000m³原油儲罐區共有10000m³容積的儲罐2座，5000m³容積的儲罐2座，儲存物料為原油。其中10000m³儲罐內徑28.64m，罐壁高15.85m；5000m³儲罐內徑22.12m，罐壁高14.27m，外壁均無保溫設施。

地上式鋼制儲罐發生火災，5min內可使罐壁溫度升至500℃
，使鋼板強度降低一半，8~10min后鋼板將失去支持能力。儲罐發生火災，為控制火勢，降低火焰輻射強度，必須對儲罐及時進行水噴淋冷卻，使罐壁溫升不超過100℃
。附著罐壁的水膜，沒有充分受熱完全氣化，則罐壁不會形成過熱，罐的耐壓強度可以得到保證，可使事故不擴大。

《石油化工企業設計防火規范》（GB50160—2008）第8.4.5條第二款規定：罐壁高于17m儲罐、容積等于或小于10000m³儲罐、容積等于或大于2000m³低壓儲罐應設置固定式消防冷卻水系統。

2 30000m³儲罐的流量設計計算

   《石油化工企業設計防火規范》（GB50160—2008）第8.4.5規定：浮頂罐的罐壁表面積供水強度2.0L/(min﹒m²)。10000m³儲罐內徑28.64m，罐壁高15.85m；5000m³儲罐內徑22.12m，罐壁高14.27m。

2.1 設計流量

   根據《石油化工企業設計防火規范》（GB50160—2008）。

表8.4.5消防冷卻水的供水范圍和供水強度。

項目			供水范圍	供水強度	附注
移動式水槍冷卻	著火罐	固定頂罐	罐周全長	0.8L/s﹒m	—
		浮頂罐、內浮頂罐	罐周全長	0.6L/s﹒m	注1、2
	鄰近罐		罐周全長	0.7L/s﹒m	—
固定式冷卻	著火罐	固定頂罐	罐壁表面積	2.5L/min﹒m2	—
		浮頂罐、內浮頂罐	罐壁表面積	2.0L/min﹒m2	注1、2
	鄰近罐		罐壁表面積的1/2	與著火罐相同	注3

    根據上表，流量設計時，假設其中一個10000m³儲罐為著火罐，其余三罐為鄰近罐，進行流量的設計計算。

     1. 10000m³儲罐著火罐計算

（1）冷卻面積:

（2）流量。設計噴淋強度2L/(min m²)，安全系數1.05~1.10

         計算流量：

         設計流量：

     2. 10000m³鄰近儲罐計算

（1）冷卻面積：

（2）流量  計算流量：

         設計流量：

     3. 5000m³鄰近儲罐

（1）冷卻面積：

（2）流量  計算流量：

         設計流量：

         整個5000m³罐壁冷卻流量：

 

2.2  消防給水總管

      1根消防給水總管，選取管徑為DN300，流量6891L/min，流速1.33m/s。

2.3  消防給水水管

  每個儲罐設計安裝4根消防給水立管，流速取1.8m/s。

 10000m³儲罐

 

  圓整DN100

 5000m³儲罐

 

  圓整DN100

2.4  環管

 10000m³儲罐和5000m³儲罐都設計兩層環管

 10000m³儲罐

（1）上圈環管管徑流量

    

     流速取1.5m/s

    

      圓整為DN80

 （2）下圈環管管徑流量

     

      流速取1.5m/s

    

      圓整為DN80

 5000m³儲罐

 （1）上圈環管管徑流量

     

      流速取1.5m/s

     

      圓整為DN65

 （2）下圈環管管徑流量

     

       流速取1.5m/s

     

       圓整DN80

2.5 噴頭

  （1）噴頭數量

   保證水幕搭接，不能留有盲區。水幕噴頭噴角120°，噴頭間距約1500mm。

  10000m³儲罐

   每圈噴頭數量：

  

考慮環管加工制作的方便，每圈環管分為4段。為保證噴頭均勻，噴頭數量取整為60個，噴頭間距調整為1498.8mm。參見圖

  5000m³儲罐

   每圈噴頭數量

  

考慮環管加工制作的方便，每圈環管分為4段。為保證噴頭均勻，噴頭數量取整為48個，噴頭間距調整為1447.0mm。參見圖

  （2）噴頭流量

  10000m³儲罐

   上圈環管的噴頭流量：

    

    圓整為20L/min

    下圈環管的噴頭流量

   

    圓整為30L/min

   5000m³儲罐

    上圈環管的噴頭流量：

   

    圓整為18L/min

    下圈環管的噴頭流量

   

    圓整為27L/min

2.6 校核

   1. 流量校核

 

 

由計算結果可得出，在安全系數范圍之內。

   2. 管徑、流速校核 

 根據《建筑消防技術》（第二版），第三章消火栓及自動噴水滅火系統中表3-17

    表3-17 一半場所噴灑管網管徑的初定

管徑/mm	25	32	40	50	70	80	100
最多噴頭數/個	1	3	4	5~8	9~12	13~32	33~64