ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ 工业用水与废水
大型可燃液体罐区消防及自动控制设计
刘建兴 （中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司，北京１０００８５） 摘要：我国２０世纪７０年代建设的消防系统存在消防设施落后、自动化程度低、灭火反应时间较长等问题。 以某油库罐区为例，说明了大型可燃液体罐区设置消防自动控制系统的必要性．并对罐区进行了消防系统改造设 计，同时对消防系统设计中应注意的一些问题作了介绍 关键词：可燃液体；油罐区；消防；自动控制 中图分类号：ＴＵ９９８．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９～２４５５（２００７）０６—００９７—０４
可燃液体贮罐区的特点是易燃、易爆、有毒； 如果出现火灾事故．将对周围人民的生活、生产 和环境造成极大的危害。由于火灾危险性大，贮 罐除了必要的安全布置、保证防火间距等措施外， 消防冷却设施的配备尤为重要。随着我国石油工 业的发展．原油、成品油储量的增加，国内大型 油库、油罐区越来越多。这样的罐区多数是改扩 建而成，消防设施比较落后。由于油罐数量较多， 需控制的设备、阀门数量较多．操作时间长，且 流程复杂，极易发生误操作．必须引起设计人员 高度重视 １消防系统的组成 １．１水消防系统 水消防系统在可燃液体贮罐区消防中的主要 作用是对着火罐、邻近罐进行冷却。该系统的消 防水源有３种：一是外部的给水管网：二是天然 水源；三是自备消防水池。由于可燃液体贮罐区 的火灾危险性大，涉及范围广，根据目前各工程 的实际情况及消防主管部门的要求。消防水源一 般采用自备消防水池贮水…。 按照《石油库设计规范》规定，单罐容量不小 于５ ０ｏｏ Ｉｌｌ 或罐壁高度不小于１７ Ｉｌｌ的油罐应设固 定式消防冷却水系统 １．２泡沫消防系统 泡沫灭火剂按发泡倍数分类，可分为低倍数 泡沫、中倍数泡沫和高倍数泡沫３类 ３＿。可燃液体 贮罐消防主要靠泡沫消防设施来完成，它的作用 是利用空气泡沫漂浮在可燃液体的表面，切断可 燃液体与空气的接触，从而达到灭火的目的，而消 防冷却水则起辅助的冷却作用。 泡沫消防按化学药剂的不同，分为化学泡沫消 防和空气泡沫消防两大类。化学泡沫消防设施灭火 性能好．但该系统设备复杂、投资和经常维护费用 高、劳动强度大、操作要求高，目前一般已很少采 用。同时，近年来的实践证明，空气泡沫消防设施 对可燃液体贮罐也能起到良好的灭火效果，该系统 设施简单、操作方便、投资和经常费用都比较低。 因此。目前的可燃液体贮罐区一般采用空气泡沫消 防系统 空气泡沫消防系统分为固定式、半固定式和移 动式。固定式系统安全可靠、操作方便、劳动强度 低。按照《石油库设计规范》规定，单罐容量大于 １ ０００ ｍ３的油罐应采用固定式空气泡沫消防系统 。 １．３消防系统供水压力形式选择 泡沫消防系统目前均采用临时高压系统．即消 防时临时开启泡沫灭火设备．向贮罐供给泡沫混 合液。 消防冷却水系统可分为稳高压给水系统、临时 高压给水系统和低压给水系统。对可燃液体贮罐区 的消防冷却水而言，提倡采用临时高压给水系统。 因为，稳高压给水系统虽然安全可靠，但系统组成 复杂、维护费用高、投资大；低压给水系统消防时 必须借助消防车或机动消防泵对消防管网进行临时 加压，该系统安全性差、操作麻烦、劳动强度大。
自动化立体仓库消防系统设计
随着现代物流业的发展，立体仓储系统越来越受到广泛关注和应用。在立体仓库中，消防系统的设计至关重要，它可以帮助保护仓库物资和人员的安全，防止火灾事故的发生并及时进行火灾控制和扑灭。本文将从立体仓库特点、消防系统的组成和功能、设计原则以及应注意事项等方面，对自动化立体仓库消防系统的设计进行详细阐述。
1.立体仓库特点
立体仓库是指具有多层、高密度货架的仓库，其特点主要包括高度大、容量大、货物密集等。相比传统仓库，立体仓库可以充分利用空间，提高仓库存储效率和运作效率。然而，立体仓库也存在一些特殊的消防安全隐患，如货物的堆放密度大、通道狭窄、容易形成热风循环等。
2.消防系统的组成和功能
（1）火灾报警系统：通过感烟探测器、感温探测器、光束探测器等设备，实时监测仓库内火灾的发生，并发出报警信号。
（2）自动喷水灭火系统：在火灾报警后，通过水源、管道、喷头等设备，自动启动喷水灭火装置进行扑灭。
（3）防烟排烟系统：利用风机、排烟口等装置，排出火灾现场产生的烟气，减少烟雾对人员的伤害。
（4）消防通道和防火间隔：通过设置合理的消防通道和防火间隔，保证人员疏散通道畅通，并减少火势蔓延的可能性。
（5）消防器材和消防设施：包括消防栓、灭火器、消防水泵等设备，用于增加初期火灾扑灭的机会。 3.设计原则
在自动化立体仓库消防系统的设计中，需要遵循以下原则：
（1）全面覆盖：确保消防设施能够覆盖整个仓库，包括各层货架、通道和储存区域。
（2）及早报警：火灾报警系统应具备敏感度高、误报率低的特点，能够及时、准确地检测到火灾的发生。
（3）迅速响应：自动喷水灭火系统应具备快速启动、喷射水流均匀且强劲的特点，以迅速扑灭火灾。
（4）有效疏散：消防通道及疏散通道的设计应考虑人员疏散的速度和安全，确保人员能够迅速安全地撤离现场。
（5）可靠性和稳定性：消防系统的设备和设施应具备高可靠性和稳定性，以保证在紧急情况下能正常运行。
储油罐区固定消防设施技术方案
(1) 罐区早期火灾探测报警系统
目前广泛应用于储油罐火灾自动探测报警的设备主要有感温电缆和光纤光栅光纤火灾探测报警系统。
早期的感温电缆火灾探测报警系统(其原理为利用热敏电阻达到设定温度后熔接产生电缆短路进行报警)具有两个缺点：第一，由于其选择线性感温电缆等电信号传感器，引入电对于储油罐是引入了一定的安全隐患；第二，由于大型浮顶罐的环境条件和感温电缆自身的局限性，感温电缆只能进行定温报警而无法实现定位报警，而且误报率很高。
正因为感温电缆存在缺陷，近年来在大型储油罐上开始应用光纤光栅感温火灾探测报警系统。这一系统也是国家发改委与中国石化安全环保局推荐用于罐区消防火灾探测的解决方案。
光纤光栅感温火灾探测报警系统利用其光纤光栅在温度的作用下，反射光波长会发生变化的原理，采用光纤光栅作为感温传感器探头，感知浮顶罐所处环境温度的变化而进行报警。光纤光栅温度传感器可实现最小0.5℃测量精度、90%以上线性度以及0~300℃的测量范围。
其中信号处理器由调整解调器、信号转换处理电路等组成，具有温度实时显示、报警参数设置和报警显示等功能。
光纤光栅感温火灾探测报警系统具有测量精度高、安全防爆、抗强电磁干扰、防雷击、可靠性好、灵敏度高、使用寿命长等优点，可实现罐区无电、实时在线监测，是油罐火灾探测自动报警系统的发展方向。
对于浮顶罐消防灭火来说，火势发现越早，越容易被扑灭。中石化仪征输油站雷击火灾事故能在早期得以发现和扑救，要归功于未被雷电击坏的工业摄像头。发生事故的储油罐其光纤光栅光纤火灾探测报警系统在雷电初期已经被击坏，工业摄像头也被击坏了好几个。监控人员是从未被雷电击坏的摄像头中发现 16#罐被雷击着火，从而在火势初期就可以展开扑救。
所以尽管火灾自动探测报警系统已经很成熟，但工业摄像头仍然具有不可替代的作用。建议在装备光纤光栅感温火灾探测报警系统的同时也装备工业摄像头，实现人工、自动化相结合的早期火灾探测报警。 (2) 增大泡沫储备量
第２４卷第２０期 ２００８年ｌ０月 中国给水排水 ＣＨＩＮＡ ＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ Ｖｏｌ＿２４ Ｎｏ．２０ ０ｃｔ．２ｏｏ８
１ ０×１ ０４ １ＴＩ３浮顶油罐的消防系统设计 李良权 （中石化管道储运分公司华东管道设计研究院，江苏徐州Ｉ ２２１００８） 摘要： １０×１０ ｍ 浮顶油罐的消防系统包括泡沫灭火系统和消防冷却水系统两部分。依 据相关规范，从系统型式的选择、设计计算、设备设置等方面阐述了储油罐消防系统的设计方法。 关键词： １０×１０ ｍ 浮顶油罐； 泡沫灭火系统； 冷却水系统； 设计； 计算 中图分类号：ＴＵ８９２ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１０００—４６０２（２００８）２０—００４８—０４ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｆｉｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ １ ０×１ ０ ｍ Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｒｏｏｆ Ｔａｎｋ ＬＩ Ｌｉａｎｇ—ｑｕａｎ （Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳＩＮＯＰＥＣ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ Ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｕｂｓｉｄｉａｒｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｘｕｚｈｏａ ２２１００８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｆｉｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ １ ０×１ ０ ｍ ｆｌｏａｔｉｎｇ ｒｏｏｆ ｔａｎｋ ｃｏｎｔａｉｎｓ ｔｗｏ ｐａａｓ，ｔｈａｔ ｉｓ ｆｏａｍ ｆｉｒｅ ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｆｉｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅｌａｔｅｄ ｃｏｄｅｓ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈ一 ０ｄ ｏｆ ｆｉｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｆｌｏａｔｉｎｇ ｒｏｏｆ ｔａｎｋ ｉｓ ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ ｔｙｐｅ．ｓｙｓｔｅｍ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｓｙｓｔｅｍ ｓｅｔｔｉｎｇ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： １０×１０ ｍ ｆｌｏａｔｉｎｇ ｒｏｏｆ ｔａｎｋ； ｆｏａｍ ｆｉｒｅ ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ； ｗａｔｅｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓ— ｔｅｍ；ｄｅｓｉｇｎ； ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ 大型油罐作为石油储备系统的重要组成部分， 其安全性已引起社会各界的广泛关注。１０×１０ ｍ 浮顶油罐主要用于储存易挥发的甲类和乙Ａ类油 品，其消防系统包括泡沫灭火系统和消防冷却水系 统两部分。 １泡沫灭火系统 １．１ 系统型式和泡沫液的选择 《石油库设计规范》（ＧＢ ５００７４－－２００２）中第 １２．１．３条第２款规定：“浮顶油罐宜设低倍数泡沫 灭火系统；当采用中心软管配置泡沫混合液的方式 时，亦可设中倍数泡沫灭火系统”，但因为中心软管 配置泡沫混合液的方式对材料和安装要求较高，且 其总体费用较高，在实际工程中较难推广，故１０× １０ ｍ 浮顶油罐采用固定式低倍数泡沫灭火系统。 根据《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（ＧＢ ５０１５１— ９２，２０００年版）和中国石油化工集团总公司的有关 规定，１０×１０ ｍ 浮顶油罐的固定式低倍数泡沫灭 火系统应采用液上喷射式，泡沫液采用水成膜泡沫 液。 固定式泡沫灭火系统由固定的泡沫消防泵、泡 沫比例混合器、泡沫产生装置和管道组成。 １．２ 系统计算 １．２．１系统所需泡沫混合液流量 ①扑救储罐火灾所需的泡沫混合液流量 Ｑ ＝Ａ・Ｒ （１） 式中Ｑ ——泡沫混合液流量，Ｌ／ｒａｉｎ Ａ——单个储罐的保护（或燃烧）面积，ｍ Ｒ——泡沫混合液供给强度，Ｌ／（ｍｉｎ・ｍ ） １０×１０ ｍ。浮顶油罐的罐直径为８０ ｍ，泡沫堰 板与罐壁的间距（标准型）为１．２ ｍ，其保护面积为 ２９７．１ ｍ 。泡沫混合液供给强度尺采用１２．５ Ｌ／ （ｍｉｎ・ｍ ）。故Ｑ１＝３ ７１３．８ Ｌ／ｍｉｎ。 ②储罐配置的泡沫产生器个数ｎ 对于外浮顶储罐应同时满足下列两个条件：ａ． ・４８・
