浙江海洋大學(xué)油庫(kù)安全課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)成果說(shuō)明書(shū)題 目： 油庫(kù)安全課程設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 雷富偉 學(xué) 號(hào)： 130714121 學(xué) 院： 石化與能源工程學(xué)院 班 級(jí)： A13儲(chǔ)運(yùn)3班 指導(dǎo)教師： 徐玉朋 浙江海洋學(xué)院教務(wù)處2016年 1月 5日浙江海洋學(xué)院課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表20152016學(xué)年 第 一 學(xué)期學(xué)院 石化與能源工程學(xué)院 班級(jí) A13儲(chǔ)運(yùn)3班 專業(yè) 油氣儲(chǔ)運(yùn)工程 學(xué)生姓名(學(xué) 號(hào)) 雷富偉（130714121）課程設(shè)計(jì)名 稱 油庫(kù)安全課程設(shè)計(jì)題 目油庫(kù)安全課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日答辯評(píng)語(yǔ)及成績(jī)答辯小組教師簽名： 年 月 日第 10 頁(yè)浙江海洋學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)20152016學(xué)年 第 一 學(xué)期

2、學(xué)院 石化與能源工程學(xué)院 班級(jí) A13儲(chǔ)運(yùn)3班 專業(yè) 油氣儲(chǔ)運(yùn)工程 學(xué)生姓名(學(xué)號(hào))雷富偉（130714121）課程設(shè)計(jì)名稱 油庫(kù)安全課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目油庫(kù)安全課程設(shè)計(jì)完成期限自 2016年 1 月 4日至 2016 年 1 月10日 共 一 周設(shè)計(jì)依據(jù)1. 油庫(kù)加油站安全技術(shù)與管理 范繼義 主編；2. 石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50074-2002；3. 石油庫(kù)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)商業(yè)部設(shè)計(jì)院·1982年；4. 泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)要求及主要內(nèi)容已知某罐區(qū)有2個(gè)2000 m3的拱頂輕柴油罐，2個(gè)2000m3的單盤(pán)式內(nèi)浮頂汽油罐。消防管道的長(zhǎng)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(shè)計(jì)如下內(nèi)容：1. 泡沫混合液流量； 2.泡沫產(chǎn)生器的確定；3. 泡沫液總儲(chǔ)量的計(jì)算； 4.消防水池的容量計(jì)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(jì)算； 7.消防水泵和泡沫泵的選取；8.消火栓數(shù)量的確定。參考資料1.石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 500742014）·中國(guó)計(jì)劃出版社2.泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB501512010）·中國(guó)計(jì)劃出版社3.

4、油庫(kù)加油站安全技術(shù)與管理范繼義·中國(guó)石化出版社·2010年4.泵和壓縮機(jī)姬忠禮·石油工業(yè)出版社·2011年5.工程流體力學(xué)袁恩熙·石油工業(yè)出版社·2012年指導(dǎo)教師簽字日期目 錄摘 要4一、設(shè)計(jì)要求：5二、計(jì)算內(nèi)容：51、泡沫混合液流量52、泡沫產(chǎn)生器的確定63、泡沫液總儲(chǔ)量的計(jì)算74、消防水池的容量計(jì)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(jì)算87、消防水泵和泡沫泵的選取98、消火栓數(shù)量的確定10三、參考文獻(xiàn)10摘 要關(guān)鍵詞：拱頂輕柴油罐、單盤(pán)式內(nèi)浮頂汽油罐、泡沫混合液、消防冷卻水、安全設(shè)計(jì)。按照設(shè)計(jì)要求，

5、對(duì)某罐區(qū)的2個(gè)2000 m3的拱頂輕柴油罐，和2個(gè)2000m3的單盤(pán)式內(nèi)浮頂汽油罐做消防冷卻水量、泡沫混合液量、消火栓數(shù)量等安全設(shè)計(jì)。其中給出消防管道的長(zhǎng)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(shè)計(jì)時(shí)的四個(gè)油罐的布置如圖1所示：圖1內(nèi)浮頂A2000m390號(hào)汽油拱頂C2000m3輕柴油內(nèi)浮頂B2000m390號(hào)汽油拱頂D2000 m3輕柴油 根據(jù)本次油庫(kù)安全消防課程設(shè)計(jì)的要求，現(xiàn)對(duì)具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容做如下詳細(xì)的說(shuō)明：一、設(shè)計(jì)要求：已知某罐區(qū)有2個(gè)2000的拱頂輕柴油罐，2個(gè)2000的單盤(pán)式內(nèi)浮頂汽油罐。其中，消防管道的長(zhǎng)度按430米計(jì)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(jì)算內(nèi)容：1、泡沫混合液流量 根據(jù)防火性能等級(jí)，管道長(zhǎng)度按430米計(jì)算，確定拱頂C輕柴油罐為著火罐，其余3個(gè)為冷卻罐。查相關(guān)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(zhǎng)L為：（1） 拱頂油罐： =×3.14=206=D=3.14×16.2=51m泡沫混合液供給強(qiáng)度，據(jù)油品情況可選用6%普通蛋白。表1 拱頂油罐據(jù)油品類型及泡沫滅火系統(tǒng)的設(shè)置類型，選泡沫混合液供給強(qiáng)度為6L/(min),時(shí)間為=40min，則混合液供給量：=q=206×6=1236L/min=20.6 L/s。（2） 內(nèi)浮頂

7、罐： =206-（16.2/2）-1.32=60.806 根據(jù)油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ7484）中規(guī)定，泡沫堰板與管壁距離點(diǎn)位1.2-1.4m，取1.3m。 泡沫混合液供給強(qiáng)度，據(jù)油品可選用6%普通蛋白。 內(nèi)浮頂油罐據(jù)GB5015192中規(guī)定，單盤(pán)式內(nèi)浮頂汽油罐的泡沫混合液供給強(qiáng)度不小于12.5 L/（minm2），連續(xù)供給時(shí)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(chǎn)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(shù)泡沫滅火規(guī)

8、范設(shè)計(jì)要求，當(dāng)儲(chǔ)罐超過(guò)一個(gè)泡沫產(chǎn)生器時(shí)宜選用相同規(guī)格的泡沫產(chǎn)生器，故確定本庫(kù)2000m3拱頂油罐選用2個(gè)PC16泡沫產(chǎn)生器。按D<25m核算，選用2個(gè)泡沫產(chǎn)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(shí)t3=20 min。表3則有Q槍=1×4=4（L/s）。（2）內(nèi)浮頂油罐：泡沫產(chǎn)生器：N=/q=12.7/4=3.18選PC4四個(gè)。另外，外浮頂儲(chǔ)油罐及單、雙盤(pán)式內(nèi)浮頂儲(chǔ)油罐泡沫混合液供給強(qiáng)度不應(yīng)小于12.51/（min.m2），連續(xù)供給時(shí)間不應(yīng)小于30min。單個(gè)泡沫產(chǎn)生器的最大保護(hù)周長(zhǎng)符

9、合表下表4規(guī)定：表4然而本題中有：保護(hù)周長(zhǎng)為3×24=72m >=51 m所以符合要求。3、泡沫液總儲(chǔ)量的計(jì)算Q拱=32L/s 取泡沫流速V=2m/s 管長(zhǎng)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(jì)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(qiáng)度選取2.5 （L/min.），鄰近罐冷卻水強(qiáng)度取2（L/min.），供給時(shí)間為=6h。因?yàn)槎际?000m3油罐，即一個(gè)作著火罐冷卻，三個(gè)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(zhǎng)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(wèn)計(jì)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(kù)加油站安全技術(shù)與管理P204表712知：PH系列環(huán)泵式負(fù)壓泡沫比例混合器數(shù)據(jù)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(fù)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(jì)算（1）設(shè)計(jì)選定管道流速 低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范中第3.5.1條規(guī)定泡沫混合液泡“沫輸送至最遠(yuǎn)保護(hù)對(duì)象的時(shí)間不宜大于5min”，設(shè)計(jì)中從泡沫

13、儲(chǔ)罐間至最遠(yuǎn)保護(hù)對(duì)象的距離約430m，則泡沫混合液流速不應(yīng)小于430÷5÷60=1.4m/s，所以設(shè)計(jì)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(nèi)流速不宜小于1.0 m/s，不宜大于3.0 m/s，故設(shè)計(jì)選定管道流速為2 m/s。（2）管道直徑計(jì)算： 根據(jù)Q=Av=（/4）v D=143 mm故設(shè)計(jì)選用DN200的鋼管（3）消防冷卻水管道的計(jì)算： 流速：設(shè)定流速為2 m/s。 管道的直徑計(jì)算： Q冷水= Q+Q=(1323+1587)/60=48.5 L/s 根據(jù)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?。?）根據(jù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(yīng)按下式計(jì)算：i=0.0000107/ i泡沫管道水頭損失（Mpa/m）；v管道內(nèi)水或泡沫混合液均流速（m/s）；d管道的計(jì)算內(nèi)徑（m），取值應(yīng)按管道的內(nèi)徑減1mm確定。（2） 根據(jù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB501512010中的9.2.2可知，水泵或根據(jù)工程流體力學(xué)可知：=iL 泡沫混合液的揚(yáng)程H=h+p0+1）消防水泵：Q冷水=48.5L/s =iL =20%h=+=1.2=1.2iL 依據(jù)規(guī)范可知，當(dāng)選DN125的鋼管是

15、，其公稱內(nèi)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(diǎn)泡沫產(chǎn)生裝置=10.4mH=31.3+10.4+50=91.7 m(水柱)根據(jù)泵與壓縮機(jī)H放大1.05倍，Q放大1.1倍：Q實(shí)=48.5×1.1=53.35 L/s H實(shí)=91.7×1.05=96.29 m所以，查離心泵型號(hào)表可選消防水泵為ISW80-315B型，級(jí)數(shù)為單級(jí)單吸清水離心泵。2）泡沫混合液泵的選擇：Q拱=32 L/s依據(jù)規(guī)范可知，當(dāng)選DN200的鋼管是，其公稱內(nèi)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(shí)=32×1.1=35.2 L/s H實(shí)=77.6×1.05=81.48 m 所以，查離心泵性能型號(hào)表可選泡沫混合液泵為ISW80-250A型臥式離心泵。8、消火