申晨
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防火防爆课程设计11000立方米柴油罐区泡沫灭火系统设设计题目计学院浦江学院专业安全工程姓名申晨班级浦安全1005学号 2指导教师钱剑安王华指导教师评语及成绩：指导教师：2013年12月14日目录第1章工程概况与设计依据 (3)1.1工程概况 (3)1.2 设计依据 (3)第2章泡沫灭火系统概述 (3)2.1 泡沫灭火剂灭火原理 (3)2.2 泡沫灭火系统的组成 (3)2.3 低倍数泡沫灭火系统 (4)2.4 储罐区液上喷射低倍数泡沫灭火系统 (4)2.5 固定式泡沫灭火系统 (5)第3章计算 (5)3.1 设计参数的选择 (5)3.2 燃烧面积 (5)3.3 混合液供给强度、混合液供给时间 (5)3.4 扑灭储罐火灾泡沫混合液流量 (6)3.5 泡沫产生器数量确定 (6)3.6 泡沫枪数量及连续供给时间、流量Q枪 (6)3.7 泡沫混合液用量M混及泡沫比例混合器的流量 (6)3.8 泡沫液用量 (6)3.9 配制泡沫混合液所需的水量及水流量 (6)3.10 管径的选择 (7)3.11 泵的选择 (7)3.12 灭火系统的主要消防设备 (8)附图................................................................8-9 第4章心得体会.. (9)第5章参考文献 (10)第1章工程概况与设计依据1.1工程概况：本次设计针11000立方米柴油罐区，储存介质为柴油，选用储罐为拱顶罐,存储容量和罐区的平面布置见CAD图纸。
对于甲、乙、丙类火灾，由于燃烧物的特殊性，不能直接用水扑救，必须采用适宜的灭火方法。
泡沫灭火系统则是甲、乙、丙类液体生产和存储场合设置的主要灭火设施。
本次设计的柴油是丙类液体，所以选用低倍数泡沫灭火系统。
保护对象是1833m³立式固定拱顶柴油储罐6座[D=11m,H=19.3m）。
灭火方式采用固定式液上喷射泡沫灭火系统，并移动泡沫枪辅助灭火。
灭火剂选用6%蛋白泡沫液，其混合比为6%。
冷却方式采用移动式水冷却。
1.2设计依据：《石油库设计规范》GB50074-2002《建筑设计防火规范》GB50016-2006《泡沫灭火系统设计规范》GB50151-2010第2章泡沫灭火系统概述2.1 泡沫灭火剂灭火原理泡沫是一种体积较小，表面被液体包围的气泡群，比重在0.001～0.5之间。
由于泡沫的比重远远小于一般可燃液体的比重，因而可以漂浮于液体的表面，形成一个泡沫覆盖层。
同时，泡沫又具有一定的粘性，可以粘附于一般可燃固体的表面。
(1)覆盖作用：灭火泡沫在燃烧物表面形成的泡沫覆盖层可使燃烧物表面与空气隔离。
(2)封闭作用：泡沫层封闭了燃烧物表面，可以遮断火焰对燃烧物的热辐射，阻止燃烧物的蒸发或热解挥发，使可燃气体难以进入燃烧区。
(3)冷却作用：泡沫折出的液体对燃烧表面有冷却作用。
(4)窒息作用：泡沫受热蒸发产生的水蒸气有稀释燃烧区氧气浓度的作用2.2 泡沫灭火系统的组成a).消防水源b).消防水泵c).管道系统d).泡沫液储罐e).比例混合器f).泡沫产生装置g) .报警控制装置（1）泡沫产生器泡沫产生器是泡沫灭火系统中的另一个重要的组件，是产生空气泡沫的设备。
在不同的泡沫灭火系统中，采用不同的泡沫发生器。
将空气与混合液充分混合，产生并喷射泡沫实施灭火。
（2）压力式泡沫比例混合器压力式比例混合器是根据文丘理原理设计的正压式比例混合器。
当水通过比例混合器时在减压孔板的两侧形成一定的压力差，迫使高压水进入泡沫液罐，在压力水的作用下，泡沫液经导液管进入比例混合器与水按一定的比例混合，形成混合液，经管网输送到泡沫产生器2.3 低倍数泡沫灭火系统低倍数泡沫灭火系统是指泡沫混合液吸入空气后，产生体积膨胀小于20倍的泡沫灭火系统。
低倍数泡沫灭火系统主要适用于易燃或可燃液体的生产、贮存、运输和使用场所，如石油化工企业、油库、装卸栈台、船舶码头、采油平台、飞机库和汽车库等火灾危险场所。
低倍数泡沫系统按型式不同和性能不同可分为：1）储罐区低倍数泡沫灭火系统：按喷射按型式不同可分为液上喷射泡沫灭火系统、液下喷射泡沫灭火系统、半液下喷射泡沫灭火系统；2）泡沫喷淋系统、泡沫-水喷淋系统（闭式泡沫-水喷淋系统、泡沫-水雨淋系统）、泡沫-水喷雾系统；闭式泡沫-水喷淋系统按型式不同可分为：湿式系统、干式系统和预作用系统；3）泡沫枪炮系统；4）泡沫消火栓系统。
低倍数泡沫系统按设备安装方式分为固定式、半固定式和移动式三类。
2.4 储罐区液上喷射低倍数泡沫灭火系统（1）液上喷射低倍数泡沫灭火系统结构液上喷射低倍数泡沫灭火系统由水供给设施、泡沫比例混合器（装置）、泡沫产生器、及各种阀门、管道及附件组成。
（2） 液上喷射泡沫灭火系统工作原理一旦油罐发生火灾，首先开启水供给设施出水管阀，自动（或手动）启动水供给设施，自动（或手动）开启水供给设施出口阀和泡沫比例混合器（装置），泡沫液和水按一定比例混合，形成泡沫混合液并通过管道流到被保护场所的泡沫产生器，再由泡沫产生器的吸气口吸入空气形成泡沫，通过缓冲器、导流罩沿油罐内壁淌至燃烧的油面上，产生厚厚的一层泡沫覆盖油面，将火窒息扑灭。
2.5 固定式泡沫灭火系统固定式泡沫灭火系统具有永久固定的泡沫消防泵、比例混合器、泡沫产生装置 管道、管件、阀门等完整的组成设施，并有完善的消防水源。
发生火灾后，只 启动系统即可实施灭火 。
泡沫灭火系统的实质：泡沫灭火系统的实质也是一种水消防设施，它是将水与 沫液按要求的比例混合，然后吸入空气（或鼓风）产生泡沫，利用泡沫覆盖燃烧 物或将保护对象淹没实现灭火。
第3章 计算3.1计算参数的选择燃烧面积，混合液供给强度和时间3.2 燃烧面积燃烧面积是指火灾时需要泡沫覆盖灭火的液体自由表面积。
地上固定顶储罐、浅盘式或浮盘采用易熔材料做的内浮顶储罐，燃烧面积为储罐横截面积。
储罐的保护面积（A1）：222985.944/1134/14.31m D A =⨯==3.3混合液供给强度、混合液供给时间泡沫混合液供给强度2.min /0.6m L q =连续供给时间t1 ：不小于30min （注：闪点为60°C 的轻柴油为丙类液体）3.4扑灭储罐火灾泡沫混合液流量（Q ）min /91.569985.9461L A q Q =⨯=⨯= 3.5泡沫产生器数量确定泡沫产生器数量及流量（Q 产）2187.1480/91.569/<===q Q NPC8泡沫产生器2个，Q 产为480L/min 注：泡沫产生器工作压力按0.5MPa 计3.6泡沫枪数量及连续供给时间、流量Q 枪用于扑救防火堤内流散液体火灾的泡沫枪数量为2支，即PQ4型泡沫枪：2支,其Q 枪=240L/min 连续供给时间t2：不小于30min3.7泡沫混合液用量M 混及泡沫比例混合器的流量V （系统管道内泡沫混合液剩余量）DN125: m mm L 95.428428950915204430267900298600==++⨯+⨯= DN80 : m mm L 4.73734001900026000214200==++⨯=系统管道内剩余泡沫混合液的体积L V 56304.7314.3)200080(95.42814.3)2000125(22=⨯⨯÷+⨯⨯÷=L V t Q n t Q n M 418705630720028800563030240230480221=++=+⨯⨯+⨯⨯=+⨯⨯+⨯⨯=枪枪产产混泡沫比例混合器的流量为：S L /242428=⨯+⨯3.8泡沫液用量3512.21000/25121000/41870%61000/m L V K V ==⨯=⨯=混 则泡沫贮罐的容积为2.512m33.9配制泡沫混合液所需的水量及水流量配制泡沫混合液所需的水量为：3358.3939358%9441870m L L ==⨯ 配制泡沫混合液的水流量： S L S L /56.22%94/24=⨯3.10管径的选择储罐区泡沫灭火系统管道内的泡沫混合液流速，不宜大于3m/s a) 主管初选管径 DN125流速s m D Q S /957.1100060125.014.3/4)24024802(14.3/422max =⨯⨯⨯⨯⨯+⨯== 泡沫灭火系统管道内的混合液流速不宜大于3m/s 故管径DN125选择合适.b) 泡沫产生器下面混合液立管初选管径 DN65s m s m S /3/412.2100060065.014.3/448012<=⨯⨯⨯⨯⨯=故管径DN80合适3.11 泵的选择泡沫泵根据系统所需要的泡沫混合液的流量和总压力选择相应得泵。
流量为S L Q Q Q /24242821=⨯+⨯=+= 扬程 ∑∆++=)(0M P a h h h H0h 为最不利的泡沫发生器的工作压力，MPa∑h 为泵的输送混合液管道的沿程水头损失和局部水头损失之和，mH2Oh ∆最不利泡沫发生器和吸水池最低水位的高程差，m 由表格计算得∑=⨯=44.242.1535.30hm H 44.93)3.03.19(44.2450=-++=泵的选型：h m S L Q /4.86/243== 且 m H 44.93=所以泵的型号选择：XBD14.7/25-125TSW A 卧式多级消防泵3.12灭火系统的主要消防设备：泡沫储罐 PHYZ48-50型（包括压力比例混合器等） 1套 泡沫液（6%氟蛋白泡沫液） 3000L 泡沫发生器 PC8 12个 泡沫枪PQ4 6支 泡沫消火栓 6个表1-1水头损失计算表格节点号管段号流量(L/S)管径（mm) D*D 流速(m/s) i( mh20/m) L(m)水头损失(mh2o)11_2 8 80 0.0064 1.591549458 0.072278157 27.2 1.965965882 2 02_3 16 125 0.015625 1.303797316 0.027153194 4.3 0.116758735 3 03_4 16 125 0.015625 1.303797316 0.027153194 10.49 0.284837007 4 04_5 20 125 0.015625 1.629746645 0.042426866 317.7 13.47901532 55_6 24 125 0.015625 1.955695974 0.061094687 140.72 8.597244356 6 024.4438213图1-1水头损失计算节点图第 4 章心得体会通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关CAD画图方面的知识，课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。
