防火防爆課程設計--油庫防火防爆與消防設計

1、<p><b>　　課程設計成果說明書</b></p><p>　　題 目：油庫防火防爆與消防設計</p><p>　　學生姓名： XXX </p><p>　　學 號： XXXXXXX </p><p>　　學 院： 石油化工學院 &l

2、t;/p><p>　　班 級： A10安工 </p><p>　　指導教師： 葉繼紅 </p><p>　　2013年 1 月 6 日</p><p><b>　　課程設計任務書</b></p><p><b>　　摘要：</b>&l

3、t;/p><p>　　油庫是用來接收，儲存和發(fā)放原油或石油產(chǎn)品的企業(yè)和單位，它是協(xié)調(diào)原油生產(chǎn)，原油加工，產(chǎn)品有供應和運輸?shù)募~帶，是國家石油儲備和供應的基地，他對于保障國防和促進國民經(jīng)濟高速發(fā)展具有相當重要的意義。由于石油工業(yè)的快速進步和石油戰(zhàn)略地位的不斷提高，油庫的建設也越來越重要。本設計主要包括總平面布置、工藝流程及消防系統(tǒng)設計和計算、自動化控制概念設計等方面。</p><p>　　關鍵詞：

4、油庫；工藝設計；平面布置；設備；消防設備</p><p>　　Abstract：Oil depot is an independent enterprise or company to receive, store and distribute petroleum or petroleum products. It is a link to coordinate the production and proces

5、sing of crude oil, and the supply and transportation of petroleum products. It is a base of the national oil reserves and supply. It is as well as an important component part of the national modernization and army logist

6、ic construction. It has an important significance to guarantee the safety of national defense and promo</p><p>　　Keywords: oil depot process design floor plan layout equipment fire-fighting equipment</p

7、><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　0前言：1</b></p><p>　　1油庫地區(qū)選址1</p><p>　　1.1油品的危險特性1</p><p>　　1.1.1易燃性1</p><p>　　1.1.2

8、易爆性1</p><p>　　1.1.3易蒸發(fā)1</p><p>　　1.1.4易產(chǎn)生和積聚靜電2</p><p>　　1.1.5有毒2</p><p>　　1.2油庫選址應當遵循下列原則：2</p><p>　　1.3油庫工藝流程簡介3</p><p>　　2油庫基本狀

9、況假定3</p><p>　　2.1確定每種油品的油罐個數(shù)和油罐形式3</p><p>　　2.2假定所設計油庫年周轉(zhuǎn)量3</p><p>　　2.3油罐個數(shù)確定4</p><p>　　3儲油罐區(qū)防火堤4</p><p>　　3.1防火堤設計規(guī)范4</p><p>　　3.

10、2防火堤設計計算5</p><p>　　3.3防火堤之間的消防通道設計5</p><p>　　4消防系統(tǒng)設計5</p><p>　　4.1油罐的泡沫滅火系統(tǒng)設施的設置方式5</p><p>　　4.1.1泡沫滅火裝置設置應符合下列規(guī)定：5</p><p>　　4.1.2油庫泡沫滅火系統(tǒng)泡沫量的確定

11、6</p><p>　　4.2消防冷卻水系統(tǒng)的設置6</p><p>　　4.3消防車輛數(shù)量的確定7</p><p>　　5油庫防雷技術設置7</p><p>　　5.1防止靜電7</p><p>　　5.2防雷技術8</p><p>　　6油庫平面布局設計以及消防通道圖

12、8</p><p><b>　　總結9</b></p><p><b>　　參考文獻10</b></p><p>　　油庫防火防爆與消防設計</p><p><b>　　0前言：</b></p><p>　　油庫流程的設計是根據(jù)聯(lián)合站油庫及商業(yè)油庫

13、的一般情況，進行的簡單流程設計。在老師指導下，根據(jù)給定的油品的年周轉(zhuǎn)量、油品的密度、周轉(zhuǎn)系數(shù)等基礎數(shù)據(jù)，按規(guī)范要求獨立地完成油庫簡單流程的設計以及油庫消防系統(tǒng)的設計。合理的設計油庫的容量、合理的油庫流程以及合理的消防系統(tǒng)能夠保證保證供應，完成油品的正常輸轉(zhuǎn)對滿足企業(yè)的生產(chǎn)和生活的要求，都有著十分重要的意義</p><p>　　重新審視設計出來的油庫可能發(fā)生的一切意外事故，如火災、爆炸。結合所學習的《防火防爆工程》

14、、《石油庫設計規(guī)范》、《建筑滅火器配置設計規(guī)范》對油庫的防火堤、消防系統(tǒng)、防雷、靜電進行綜合研究。</p><p><b>　　油庫地區(qū)選址</b></p><p><b>　　油品的危險特性</b></p><p><b>　　易燃性</b></p><p>　　石油成品油具

15、有燃燒的特性，因而也就潛在發(fā)生火災的危險性，其危險程度是由油品的閃點的高低來評定的。在成品油中，汽油的閃點最低，煤油次之，柴油又較煤油為高。</p><p><b>　　易爆性</b></p><p>　　當石油蒸氣和空氣混合到一定比率時遇火就會發(fā)生爆炸，這一比率為爆炸極限，產(chǎn)生爆炸的最低混合比叫爆炸下限。</p><p><b>　

16、　易蒸發(fā)</b></p><p>　　蒸發(fā)不但造成油品數(shù)量上的短缺，而且使成品油質(zhì)量降低，更為嚴重的是所產(chǎn)生的油蒸汽為燃燒、爆炸和使工作人員中毒提供了必要的條件，同時還造成了環(huán)境污染。</p><p><b>　　易產(chǎn)生和積聚靜電</b></p><p>　　石油是到點率極低的絕緣非極致性物質(zhì)，在成品油的收發(fā)、輸轉(zhuǎn)和罐裝過程中，油品

17、鉛管道流動與管壁摩擦在運輸過程中與車、船上的罐、油流的噴射，都會產(chǎn)生靜電。</p><p><b>　　有毒</b></p><p>　　成品油具有一定的毒性，且毒性隨其化學結構，蒸發(fā)速度和所含添加劑及加入量不同而不同。</p><p>　　油庫選址應當遵循下列原則： </p><p>　　油庫的位置應盡量避開大中型城市

18、、大型水庫、重點工礦企業(yè)和其他軍事戰(zhàn)略目標，以免相互影響，增加各種不安全因素。 </p><p>　　油庫的庫址應選擇在交通方便的地方，盡量便于消防車到達。</p><p>　　油庫的庫址應選擇在地勢較為平坦的地方，庫址的自然地形最好具有較為明顯的坡度，自然地形坡度不宜小于千分之五，以便于石油庫排水和進行油品自流作業(yè)。</p><p>　　油庫周圍有明火時，庫址宜選

19、擇在常年主導風向的側風向，當設在側風向有困難時，應根據(jù)明火有無飛火的可能來選擇，而且還應有足夠的安全距離，并應選擇在江、河的下游地帶，以免油品著火時順流而下。 </p><p>　　在地震區(qū)建造石油庫時，應考慮抗震設施。在地震裂度大于或等于9度的地震區(qū)，不應建造1-1級石油庫。</p><p>　　庫址應選擇在地質(zhì)條件較好的地方。不應建在有土崩、斷層、滑坡、沼澤、流沙及泥石流的地區(qū)，也不宜

20、建在3級濕陷性大空土地區(qū)。</p><p>　　油庫與周圍企業(yè)、居住區(qū)、交通線等的安全距離應符合國家有關規(guī)定。油庫周圍嚴禁堆放易燃易爆物品</p><p>　　因此，油庫建造在地面空曠、地質(zhì)好、交通方便，遠離居民住房區(qū)的下風位，下游區(qū)，遠離明火。</p><p><b>　　油庫工藝流程簡介</b></p><p>&l

21、t;b>　　油庫基本狀況假定</b></p><p>　　確定每種油品的油罐個數(shù)和油罐形式</p><p>　　油庫容量可根據(jù)周轉(zhuǎn)系數(shù)法確定。各種油品設計容量由下式求的：</p><p><b>　　[2]</b></p><p>　　式中，Vx—某種油品的設計容量，m3；G—該種油品的年周轉(zhuǎn)額，t；&

22、lt;/p><p>　　ρ—該種油品的密度，t/ m3；K—該種油品的周轉(zhuǎn)系數(shù)；—油罐利用系數(shù)（輕油取0.95，粘油取0.85）</p><p>　　油罐選用的一般原則：（1）每種油品至少要兩個油罐</p><p>　?。?）盡量選用容量較大的灌</p><p>　?。?）對整個油庫來說，選用儲罐的規(guī)格盡可能的同一</p><

23、p>　　假定所設計油庫年周轉(zhuǎn)量</p><p>　　設計之前假定該油庫所能周轉(zhuǎn)的數(shù)量，見表 21</p><p>　　表2—1 假定該油庫所能周轉(zhuǎn)的數(shù)量[2]</p><p>　　汽油 ==1990 m3</p><p>　　煤油 ==1349 m3</p><p>　　柴油==1253 m3</p&g

24、t;<p>　　查閱資料上式各計算式中，取汽油、柴油周轉(zhuǎn)系數(shù)為K=8，煤油周轉(zhuǎn)系數(shù)為K=4。</p><p><b>　　油罐個數(shù)確定</b></p><p>　　汽油罐區(qū)：2個1000 m3油罐 柴油罐區(qū)：3個500 m3油罐</p><p>　　煤油罐區(qū)：3個500 m3油罐</p><p>

25、;　　各容積油罐的高度和直徑尺寸如下表：</p><p>　　表2—2各容積油罐的高度和直徑尺寸</p><p><b>　　儲油罐區(qū)防火堤</b></p><p><b>　　防火堤設計規(guī)范</b></p><p>　　查《石油庫設計規(guī)范》可知：立式油罐防火堤的計算高度應保證堤內(nèi)有效容積需要。防火

26、堤的實高應比計算高度高出0.2米，防火堤的實際高度不應低于1米（以防火堤內(nèi)側設計地坪計），且不宜高于2.2米（以防火堤外側道路路面計）。臥式油罐防火堤實際高不應低于0.5米（以防火堤內(nèi)側道路路面計）。如果用土質(zhì)防火堤，堤頂寬度不應小于0.5米。立式油罐罐壁到防火堤和隔堤基腳線的距離不小于罐壁高度的一半。相鄰油罐組防火堤的外側腳線之間，應留有不小于7米的消防距離。</p><p>　　查閱《石油庫設計規(guī)范》得到油罐

27、之間的防火距離，如表3—1</p><p>　　表3—1油罐之間的防火距離[2]</p><p>　　注：1 表中D為相鄰儲罐中較大儲罐的直徑。單罐容積大于1000m3的儲罐D(zhuǎn)為直徑或高度的較大值。</p><p>　　2 儲存不同液體的儲罐、不同型式的儲罐之間的防火距離，應采用較大值。</p><p>　　3 高架儲罐之間的防火距離，不應小

28、于0.6m。</p><p>　　4 單罐容量不大于300m3、總容量不大于1500m3的立式儲罐組，儲罐之間的防火距離可不受本表限制，但不應小于1.5m。</p><p>　　5 丙A類液體固定頂儲罐之間的防火距離按0.4D計算大于15m時，可取15m。</p><p><b>　　防火堤設計計算</b></p><p&g

29、t;　　以下計算以汽油罐區(qū)為例</p><p>　　兩油罐之間的防火間距：L=0.6D=0.6*9=5.4m</p><p>　　罐到防火堤距離：A=0.5H=0.5*9= 4.5m</p><p>　　防火堤的邊長：=5.4+2*4.5+4*9=61.2m</p><p>　　防火堤的有效面積S：=911m2</p><

30、p><b>　　故防火堤的高度H：</b></p><p>　　則防火堤的實際高度為h=H+0.2=0.48m</p><p>　　防火堤之間的消防通道設計</p><p>　　查閱資料得相鄰油罐組防火堤腳線之間應留有寬度不小于7m的消防通道，消防通道與防火堤之間的距離不應小于3m，即相鄰的防火堤之間的間距為10m[4]。</p&g

31、t;<p><b>　　消防系統(tǒng)設計</b></p><p>　　油庫的消防設施設置，應根據(jù)油庫等級、油罐型式、油品火災危險性及與鄰近單位的消防協(xié)作條件等因素綜合考慮確定。油庫的油罐應設置泡沫滅火設施；缺水少電及偏遠地區(qū)的四、五級油庫中，當設置泡沫滅火設施較困難時，亦可采用煙霧滅火設施。</p><p>　　油罐的泡沫滅火系統(tǒng)設施的設置方式</p&

32、gt;<p>　　泡沫滅火裝置設置應符合下列規(guī)定：</p><p>　?、?單罐容量大于1000m3的油罐應采用固定式泡沫滅火系統(tǒng)。⑵單罐容量小于或等于1000m3的油罐可采用半固定式泡沫滅火系統(tǒng)。⑶ 臥式油罐、覆土油罐、丙B類潤滑油罐和容量不大于200m3的地上油罐，</p><p>　　可采用移動式泡沫滅火系統(tǒng)。⑷ 當企業(yè)有較強的機動消防力量時，其附屬石油庫的油罐可

33、采用半固定式</p><p>　　或移動式泡沫滅火系統(tǒng)。</p><p>　　油庫泡沫滅火系統(tǒng)泡沫量的確定</p><p>　　混合液的總流量： [1]</p><p><b>　　混合液的流量 ：</b></p><p>　　式中 ：：油罐一次滅火所需泡沫混合液量 L </p>

34、<p>　?。号菽旌弦汗┙o強度L/min·m2 </p><p>　　：泡沫混合液連續(xù)供給時間 min </p><p><b>　?。喝紵娣em2 </b></p><p>　　油庫油罐滅火所需泡沫量計算：</p><p>　　外浮頂罐有：F=油罐壁板與泡沫堰板之間的環(huán)形面積=</p&

35、gt;<p>　?。河凸薇诎迮c泡沫堰板之間的距離（1.2～1.4）取1.2</p><p>　　拱頂油罐有：F=儲罐的橫截面積=</p><p>　　這里以汽油為例進行計算：</p><p>　　=12.530=12723L</p><p>　　消防冷卻水系統(tǒng)的設置</p><p>　　油庫的水源應就近選

36、用地下水、地表水或城鎮(zhèn)自來水。水源的水質(zhì)應分別符合生活用水、生產(chǎn)用水和消防用水的水質(zhì)標準。企業(yè)附屬油庫的給水，應由該企業(yè)統(tǒng)一考慮。油庫選用城鎮(zhèn)自來水做水源時，水管進入油庫處的壓力不應低于0.12MPa。油庫的生產(chǎn)和生活用水水源，宜合并建設。當生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)相距較遠或合并建設在技術經(jīng)濟上不合理時，亦可分別設置。</p><p>　　油庫的生活用水量宜按25～35升/人·班，用水時間為8h，時間變化系數(shù)為2

37、.5～3.0計算。洗浴用水量宜按40～60升/人·班，用水時間為lh計算。消防、生產(chǎn)及生活用水采用同一水源時，水源工程的供水量應按最大消防用水量的1.2倍計算確定。當采用消防水池時，應按消防水池的補充水量、生產(chǎn)用水量及生活用水量總和的1.2倍計算確定。當消防與生產(chǎn)采用同一水源，生活用水采用另一水源時，消防與生產(chǎn)用水的水源工程的供水量應按最大消防用水量的1.2倍計算確定。采用消防水他時，應按消防水他的補充水量與生產(chǎn)用水量總和的1

38、.2倍計算確定。生活用水水源工程的供水量應按生活用水量的1.2倍計算確定。</p><p>　　由于該油庫的臨江生活生產(chǎn)以及消防用水的給水系統(tǒng)給水量得確定應為Q=1.2最大消防用水可以得到。[1]</p><p>　　Q=1.2〔（+7000）97%+油庫一次冷卻水量為Q〕</p><p>　　=2508.646m3 </p><p>&l

39、t;b>　　消防車輛數(shù)量的確定</b></p><p>　　消防車輛數(shù)量應符合下列規(guī)定：[4]</p><p>　?、?當采用水罐消防車對油罐進行冷卻時，水罐消防車的臺數(shù)應按油罐最大需要水量進行配備。</p><p>　?、?當采用泡沫消防車對油罐進行滅火時，泡沫消防車的臺數(shù)應按著火油罐最大需要泡沫液量進行配備。</p><p&

40、gt;　　⑷石油庫應和鄰近企業(yè)或城鎮(zhèn)消防站協(xié)商組成聯(lián)防。聯(lián)防企業(yè)或城鎮(zhèn)消防站的消防車輛符合下列要求時，可作為油庫的消防計算車輛： ①在接到火災報警后5min內(nèi)能對著火罐進行冷卻的消防車輛； ②在接到火災報警后10min內(nèi)能對相鄰油罐進行冷卻的消防車輛； ③在接到火災報警后20min內(nèi)能對著火油罐提供泡沫的消防車輛。</p><p><b>　　油庫防雷技術設置</b>

41、</p><p>　　由于油庫是高危區(qū)，庫中油品多為易燃易爆品，并且到現(xiàn)在為止大多數(shù)油庫爆炸多為雷擊造成，所以必須做好防雷技術。</p><p><b>　　防止靜電</b></p><p>　?。?）防止靜電荷的產(chǎn)生 ：1、 控制注油高度和流速。向油罐車、加油車等灌裝時，盡量將加油管、膠管插到距油罐底部10—20厘米處降低加油高度，減少油料與

42、空氣及油罐底、壁的的沖擊與摩擦。</p><p>　?。?）改進注油方式：為了減少或消除噴濺注油引起的靜電失火應避免噴濺注油。因此，儲藏、罐車或油艙裝油應從底部進油。防止其它物品混入，比如清水等。</p><p><b>　　防雷技術</b></p><p>　　避雷針的使用和油罐的接地都能很好的防止雷擊，防止油庫發(fā)生火災和爆炸。常用的防雷裝置

43、有避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷器、避雷帶。</p><p>　　避雷帶是在建筑物的屋脊和屋頂四周敷設的接地導體，是由避雷針、避雷線發(fā)展而來的。作者最早是由德國資料中了解到這項技術。避雷網(wǎng)是在避雷帶的中間敷設接地導體，以保護建筑物的中間部位。用于保護建筑物，其優(yōu)點是敷設簡便、造價低,而且同高聳的避雷針相比,引雷的幾率大為減少。而且它接閃后一般是由多根引下線泄散電流，室內(nèi)設備上的反擊電壓相對較低。我國建筑防雷工作者提

44、出并在全國廣泛應用的籠型防雷方式則是利用建筑物鋼筋形成的法拉籠。同時也解決了等電位連接問題，極大地提高了建筑防雷的可靠性。。此外，它也便于籠內(nèi)（屋內(nèi)）電力、電信、電子設施統(tǒng)一接地（共地式）</p><p>　　油庫平面布局設計以及消防通道圖</p><p>　　根據(jù)任務書中的要求，假定年周轉(zhuǎn)量和原油性質(zhì)確定出有關的類型、個數(shù)，查找到有油罐的直徑、高度等尺寸，對罐進行了工藝計算，得到油罐防火

45、距離以及油罐到防火堤防火距離并繪制出罐區(qū)平面圖。</p><p>　　根據(jù)文中第一、二章的一系列討論計算最終設計出以下油庫布局平面設計圖，見圖6—1</p><p>　　圖6-1 油庫平面布局設計</p><p>　　根據(jù)油庫的業(yè)務要求，確定了油庫的工藝流程并選擇合理的消防通道路線，并按照要求繪制出消防通道圖</p><p>　　根據(jù)文中第

46、四、五章內(nèi)容的討論以及計算，設計出以下消防通道設計圖，見圖6—2</p><p>　　圖6—2 消防通道設計圖</p><p><b>　　總結</b></p><p>　　課程設計中要求設計消防系統(tǒng)工藝計算等和儲油罐、泵等設備的選型。通過查閱《油庫設計規(guī)范》及《油庫設計與管理》以及其他資料后通過計算選型選擇出了合理的油庫儲罐，同時根據(jù)油庫罐

47、的安排選擇合適的消防系統(tǒng)以及消防冷卻水系統(tǒng)，同時油庫使用泵的選擇。在設計過程中達到了各種要求設計出了合理的油庫的設備。根據(jù)任務書中的要求，假定年周轉(zhuǎn)量和原油性質(zhì)確定出有關的類型、個數(shù)，查找到有油罐的直徑、高度等尺寸，對罐進行了工藝計算，得到油罐防火距離以及油罐到防火堤防火距離并繪制出罐區(qū)平面圖。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]

48、 李萌中.化工防火防爆手冊.中國石化出版社，2003</p><p>　　[2] 竺柏康，徐玉朋.油庫加油站設計與管理.北京：中國石化出版社，2009</p><p>　　[3] 范繼義.油庫加油站安全技術與管理.北京：中國石化出版社，2005</p><p>　　[4] 《石油庫設計規(guī)范》GB50074-2011</p><p>　　[5]