浅谈石油储备库消防能力评估方法公式.pdf

★ 石油化工安全环保技术★ 2013年第29卷第4期PETR O CH EM ICA LSA FETYA N DEN V I R O N M EN TA LPR O TEC TI O NTE C H N O L O G Y 浅 谈 石 油 储 备 库 消 防 能 力 评 估 方 法 公 式 李莉，姜广伟 中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司，北京102500 摘要储油罐区是火灾事故经常发生的地方，如何在火灾事故发生后利用储油罐区的自 身的消防能力及时控制火灾事故的蔓延，对其的安全运行至关重要。探讨了储油罐区在发生一次 火灾事故不包括次生事故时，对储油罐区部分消防能力评估的方法，通过研究储油罐区消防系 统流程、参照相关规范等研究方法，主要对以下几个方面进行了评估储油罐区储存的消防水 量、扑灭一次火灾所需的泡沫量以及泡沫到所有储罐的时间能否达到规范中的时间要求。 关键词石油储备库消防水消防泡沫 随着石油化工工业的发展，设备技术也在不 断的进步，储油罐也在不断的更新换代。目前， 外浮顶储罐已经大量取代了传统的储罐，在我国 得到了广泛的应用，虽然外浮顶储罐在防止火灾 事故方面已经有了很大的提高，但储油罐区火灾 事故仍然时有发生。为了保证储油罐区在发生火 灾事故后的消防能力能够满足扑灭一次火灾的要 求，针对储备库罐区消防能力评估的方法进行 探讨。 1消防系统概述 1．1泡沫灭火系统 根据我国现行石油储备库设计规范 GB 507372011 中关于储罐区消防设施的一般 规定油罐泡沫灭火系统，应设置为固定式泡沫 灭火系统。 固定式泡沫灭火系统的泡沫喷射口设置在罐 壁顶部。火灾时，泡沫混合液通过泡沫混合液管 道从泡沫站输送至着火储罐顶部的泡沫发生器， 泡沫发生器向储罐罐壁与堰板之间喷射泡沫混合 液，其简要流程如图1所示。 1．2消防冷却水系统 根据我国现行石油储备库设计规范 GB 507372011 中关于储罐区消防设施的一般 规定储油罐消防冷却水系统应设置为固定式消 防冷却水系统。 在固定式消防冷却水系统中，消防冷却水由 设置在罐区周围的环形消防水管道供给，储罐罐 壁上设置固定式消防冷却水环管，环管上设冷却 水喷头，消防冷却水管道通过电动阀接到罐区周 围的消防水管道上，各个电动阀门的开闭均可远 程控制。其简要流程如图2所示。 消防水罐卜_蚓泡沫给水泵卜_刊罐区泡沫给水干线卜_叫平衡式泡沫比例混合装置 罐区泡沫混合液环网卜_叫着火罐泡沫产生器 图1泡沫灭火系统简要流程 图2消防冷却水系统简要流程 2消防能力评估 2．1泡沫灭火系统能力评估 对储罐区泡沫灭火系统能力的评估主要在于 评估储罐区泡沫储量能否满足扑灭一次火灾所需 收稿日期20130703。 作者简介李莉，女，2009年毕业于北京科技大学 机电工程专业，现从事工程竣工验收工作，工程师。 电话010-80344401，E-m ai ll i l ．yssh si nopec．t om ★石油化工安全环保技术 ★ 2013年第29卷第4期 泡沫的量以及泡沫站的位置能否满足5分钟内将 泡沫混合液从泡沫站运送到最远储罐的要求。 2．1．1泡沫液储量评估 目前储罐灭火时多采用3％水成膜泡沫液， 在计算系统扑灭一次火灾消耗的泡沫量时，首先 计算泡沫混合液消耗的量，泡沫混合液消耗量为 罐上用量、辅助泡沫枪用量、管道剩余量三者之 和，计算如公式1所示。 M2 n191￡1n292t 2 型』斗塑1．3％ 1 斗 ／ 式中M 扑救一次火灾所需泡沫的量，L； 凡。储罐泡沫发生器的个数； g，储罐泡沫发生器的流量，L／s； t ，储罐泡沫发生器喷射时间，s； n辅助泡沫枪的个数； q辅助泡沫枪的流量，L／s； t 辅助泡沫枪喷射时间，s； d从泡沫站到储罐的泡沫液管道直 径，111； z从泡沫站到储罐的泡沫液管道长 度，m 。 在上式中，泡沫混合液的喷射时间依据不同 的规范有不同的要求，按石油储备库设计规范 GB 50737--2011 和泡沫灭火系统设计规范 G B501512010的规定，泡沫产生器和泡沫枪的 连续供给时间都不应小于30分钟；按中国石 化大型浮顶储罐安全设计、施工、运行管理规 定，泡沫产生器的连续供给时间不应小于60分 钟，泡沫枪的连续供给时间不应小于30分钟。因 此，在评估过程中，应根据储罐区现场实际情况 采取不同的规范进行。 2．1．2泡沫站位置评估 按石油储备库设计规范GB50737-- 2011 中的规定，泡沫站的位置必须满足5分钟内将泡沫 混合液输送到最远的保护对象的要求。依据泡沫 混合液在管道中的流速以及泡沫混合液管道的长 度来计算输送时间，具体计算公式如公式2、 3 所示 r上 2 ” 竺 塑 二 兰 世3 ”■ 了 _ LjJ 寺利21000 式中r泡沫混合液从泡沫站到储罐的时 间，s； “泡沫混合液在管道中的流速，m ／s。 通过储罐泡沫发生器和辅助枪的流量推出泡 沫混合液在管道中的流量，通过管径确定液体流 动的横截面积，从而计算得出泡沫液在管道中的 流速，管道的长度通过储罐区设计总图量出。 2．2消防给水计算 按石油储备库设计规范G B50737-- 2011 中的相关规定，发生一次火灾时储罐区消防用水 包括三个部分扑救一个最大油罐火灾配置泡沫 用水量；冷却一个最大着火罐的用水量；移动消 防用水量。 1 扑救一个最大油罐火灾配置泡沫用水量 计算扑救一个最大油罐火灾配置泡沫用水量 时，首先计算泡沫混合液消耗的量，上文已经给 出了计算泡沫混合液量的计算方法，因此，扑救 火灾配置的泡沫用水量计算如公式4所示。 A I nl 91t 1n292t 2 掣1 97％ 4 ＼J，l 、7 斗， 式中A。扑救一个最大油罐火灾配置泡沫用 水量，L。 2 冷却一个最大着火罐用水量 A 2q3。t 35 式中A 冷却一个最大着火罐的用水量，L； q，冷却水流量，L／s； t ，冷却水喷射时间，s。 按石油储备库设计规范G B50737-- 2011中的相关规定，消防冷却水的供给时间不 应小于4小时，因此，取4小时的消防水冷却时 间进行计算评估。 3 移动消防用水量 A 3q4‘t 46 式中A ，移动消防用水量，L； q。移动消防水流量，L／s； t 。移动消防水水喷射时间，s。 下转第54页 ★石油化工安全环保技术★2013年第29卷第4期 3 打开人孔后，注意观测塔内温度以450C 为宜，温度上升时，及时采取措施降温。 4如果发生自燃现象可放入准备好的灭火 蒸汽， 5还可打开泵房接的新水线由塔顶淋入。 6 在安全条件具备后，及时清理塔内固体杂 物，清理废弃物按公司要求统一处理，不得随意 倾倒。 5对策实施效果 在2012年装置大检修中，制定了大检修环境 作业指导书，严格检修作业过程硫化亚铁危害识 别控制，设备检修打开执行验收程序，彻底清除 可燃物，对设备内取样分析或气体检测可燃气小 于0．5％V ，可燃气爆炸下限小于4％，气体检 测可燃气小于0．2％ V ，方可打开设备检修和 进行设备清理作业。 车间项目负责人负责确定化验取样地点和化 验分析项目，填写施工作业危险气体化验书面委 托单 如表5所示 ，并负责取样和送样工作。 施工作业期间，车间安全监督 员 或项目负责 人利用相关的便携式报警器对作业现场进行随 时检测一级作业、检测区域每4小时进行一 次，二级作业、检测区域每8小时进行一次， 检测数据要记录，如表6所示。 对检修中因工艺设备条件无法钝化处理的设 备和管线部位，在确保可燃物吹扫置换合格，打 表5***。t施工作业危险气体化验书面委托单 委托单位 作业项目 委托人作业项目负责人 取样时间 取样点 化验分析项目填写具体 接单人化验室 接单时间 一式2联，委托单位和化验室各留1份 表6*施工作业危险气体检测记录表 检测单位 检测日期检测时间检测人检测地点检测结果备注 6 结语 在炼化装置加工、储运过程中，影响硫化亚 铁自燃的因素有油品含硫状况、设备材质等级、 防腐技术水平、与空气接触机会、温度和湿度条 件等。防范硫化亚铁自燃必须针对主要因素，制 定防范措施，需要从工艺操作过程、设备运行维 护、检修过程管理等方面全面防控，确保实现安 全平稳生产。 参考文献 开设备、管线后，立即采取喷水冲洗湿润含硫化[ 1]杨书显．原油加工过程中硫分布规律分析与 亚铁的残留物，现场快速清理，定点填埋确保硫控制．中国石油化工科技指南．2003上卷 化亚铁自燃风险严格受控，安全、高效的完成检[M ]．北京中国石化出版社，2003． 修任务，实现零事故、零污染、零伤害的大检修[2]彭力，主编．石油化工企业安全管理必读 H SE目标。[M ] ．北京石油工业出版社，2004． 上接第46页 按石油储备库设计规范G B50737-- 2011中的相关规定，移动消防水流量取120L／s， 喷射时间取4小时。 因此，通过上述A 。、A 、A ，相加之和来评估 储罐区消防水储备量能否满足要求。 3 结语 对于储罐区消防能力的评估除了上文所述的 内容，还包括储罐区的平面布置、围堰的大小、 消防站的位置及其配置等等，本文不做一一的 介绍。 参考文献 [ 1]张璐璐．浅谈储油罐区的消防设计[J] 科技风，20121．