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淺談石油庫的消防設計

文檔作者：陳燕華文檔來源：上海信業智能科技股份有限公司		點擊數：	更新時間： 2021年10月19日
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262
淺談石油庫的消防設計
The Fire Protection Design of Petroleum Reservoir
■ 陳燕華 ■ Chen Yanhua
[摘 要] 本文根據閩南能源油庫實際項目的設計，對固定冷
卻水系統及泡沫滅火系統設計進行了詳細的介紹與分析，
并確定了可行的油罐區消防系統。
[關鍵詞] 儲罐區 消防冷卻水 泡沫產生器
[Abstract] This paper according to the design of the energy
depot project introduces and analyzes the design of fire protection
systems for fixed cooling water system and foam, and determines
the feasible oil tank fire control system.
[Keywords] tank area, fire water, foam generator
隨著社會經濟的高速發展，能源等基礎設施大
量興建。這些油庫發生火災，其火勢迅猛，火災造
成危害大。如不及時采取有效措施，則有發生爆炸
的危險。不僅自身財產遭受損失，還會危及周邊群
眾的生命財產安全。因此，做好油庫的消防設計就
成為重中之重。現就閩南能源油庫罐區的消防設計
談一點體會。
一、 工程概況
閩南能源油庫為閩南能源有限公司投資興建，
儲罐區內設柴油罐5 000 m3（直徑D=20 m，高度h=
16.8 m）8 個；燃料油罐1 000 m3（直徑D=11.6 m，
高度h=10.6 m）1 個；油渣罐2 000 m3（直徑D=
15.8 m，高度h=11. 1 m）2 個；輔助裝置區包括消
防水池、消防泵房、加熱室、導熱室、配電房、裝
油臺、油泵房以及辦公綜合樓等。
油庫總庫容為45 000 m3，屬于二級油庫，全部
貯存柴油。庫區屬丙A 類火災。項目按罐區、貯運
設施功能分區、結合生產需要、火災性、地形、風
向等條件布置總平面，其布局和防火間距均完全符
合《石油庫設計規范》（GB50074-2002）（以下簡稱
《石油庫設計規范》）的要求。罐區四周設環狀消防
通道及2 個消防出口。
二、 消防系統設計概述
柴油罐由于儲存的油品比重比水輕且不溶于
水，若發生著火時不能用水撲滅。通常采用泡沫滅
火系統，在油類表面覆蓋一定厚度的泡沫滅火劑，
隔絕其火苗與空氣的接觸面，達到滅火的目的。同
時罐區發生火災時，油罐會由于火災導致管壁溫度
升高，對于罐的穩定性造成破壞。如果不進行冷卻，
會有發生爆炸或管壁破裂的危險，給消防工作帶來
更大的困難。所以，在進行滅火的同時要對管壁進
行噴水冷卻。針對罐區的消防，通常會設置兩個系
統，即消防冷卻水系統及泡沫滅火系統。
本項目設計同一時間發生火災的次數為1 起，
最不利點的火災為油罐區，火災延續時間為4 h。
三、 消防冷卻水系統設計
根據《石油庫設計規范》的要求，單罐容量不
小于5 000 m3 或管壁高度不小于17 m 的油罐，應設
固定式消防冷卻水系統。本設計采用固定式消防冷
卻水系統，最不利點的火災為1 座5 000 m3 柴油罐著
火罐及3 座5 000 m3 柴油罐相鄰罐。消防冷卻水計算
如表1。
表1 消防冷卻水計算表
類型 管壁表面積S（m2） 計算數量n 冷卻水供應強度q(L/min.m2） 冷卻水流量計算公式 冷卻水計算流量(L/S)
著火罐 1 055.04 1 2.5 Q=S×q/60 43.96
相鄰罐 1 055.04 3 2.0 Q=1/2 S×q×n/60 52.75
移動水槍 1 5
合計計算消防冷卻水流量 101.71
根據選用設備用水量校核后的消防冷卻水流量 115.5
一次著火消防冷卻水(4 h) 1 663.2 m3
其中：（1）消防冷卻水用水量應按所選用設備
的流量進行校核，實際消防冷卻水用水量為所選用
設備的流量，校核后實際消防冷卻水供應強度應大
于規范要求；（2）相鄰罐若實際冷卻水噴水面積不
為1/2 S，應按實際噴水面積計算。
根據實際噴水需要，本設計末端設置4 根立管
及環狀管道。根據儲罐設置的噴頭及環狀管數量，
校核一次消防著火罐用水量為44.2 L/S，相鄰罐用
水量為22.1×3=66.3 L/S。為保證充足的消防用水
量，額外考慮一支水槍用水量5 L/S。則校核后的消
防冷卻水設計流量為115.5 L/S。
1. 系統流程（見圖1）
圖1 消防冷卻水系統流程圖
2. 消防冷卻水加壓系統
本庫區無滿足要求的高壓管網，而低壓系統完
全靠消防車加壓也不能滿足實際消防需求。因此，
臨時高壓系統及穩高壓系統為本設計的可行方案。
經過對比，穩高壓系統具有如下優點：
（1）不需要設置消防水箱及消防啟泵按鈕，減
少土建造價；
（2）消防泵啟動完全是自動的，避免了在緊急
情況下，人工啟泵的延誤等不安全因素；
（3）消防設施集中在水泵房里，維護管理比較
方便。
本設計采用改進后的穩高壓系統，將系統壓力
維持在0.3～0.5 MPa。為了保證著火時能盡快啟動
消防主泵，穩壓泵的流量維持在80 L/min。穩高壓
系統包括消防泵3 臺（二用一備，根據上述設計流
量及設計的管網計算水壓選型，本項目水泵型號為
150DL180-30(I)×3）；穩壓泵2 臺（一用一備）。穩
壓泵在消防管網壓力0.5 MPa，穩壓泵停止工作。由
于管網泄漏等因素，管網壓力下降到0.3 MPa 時，
穩壓泵啟動，維持管網壓力。當管網壓力下降到
0.20 MPa 時，第一臺消防主泵啟動，10 s 后第二臺
消防主泵啟動。30 s 后壓力沒達到設計值或由于以
上2 臺消防主泵中一臺故障，則第三臺消防主泵啟
動。
3. 管網及室外消火栓布置
整個庫區的消防管網呈環狀管網布置，消防泵
出口設2 路進水管與環狀管網連接。室外消火栓間
隔約60 m 設置一個。
四、 泡沫滅火系統設計
泡沫滅火系統根據泡沫液發泡倍數可分為低倍
數、中倍數及高倍數泡沫滅火系統。根據泡沫產生
器的安裝方式分為固定式、半固定式及移動式泡沫
滅火系統。其中，低倍數泡沫滅火系統根據泡沫液
噴射的位置可分為液上噴射、液下噴射及半液下噴
射系統。
1. 滅火系統選擇
根據《石油庫設計規范》規定，地上式固定頂
油罐、內浮頂油罐應設低倍數泡沫滅火系統或中倍
數泡沫滅火系統。
低倍數滅火系統的選擇，根據《泡沫滅火系統
設計規范》（GB50151-2010）（以下簡稱《泡沫規范》）
規定，低倍數泡沫系統的選擇符合如下規定：
（1）非水溶性甲、乙、丙類液體固定頂儲罐，
應選用液上噴射、液下噴射或半液下噴射系統；
（2）水溶性甲、乙、丙類液體和其它對普通泡
沫有破壞作用的甲、乙、丙類液體固定頂儲罐，應
選用液上噴射系統或半液下噴射系統；
（3）外浮頂和內浮頂儲罐應選用液上噴射系
統；
（4）非水溶性液體外浮頂儲罐、內浮頂儲罐、
直徑大于18 m 的固定頂儲罐及水溶性甲、乙、丙類
液體立式儲罐，不得選用泡沫泡作為主要滅火設施；
城市建筑┃學者研究┃URBANISM AND ARCHITECTURE┃SCHOLARS，STUDY
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（5）高度大于7 m 或直徑大于9 m 的固定頂儲
罐，不得選用泡沫槍作為主要滅火設施。
本項目為儲存丙A 類非水溶性液體的儲罐，儲
罐直徑為20 m。根據上述規定，設計選用固定式低
倍數泡沫滅火液上噴射系統。
2. 系統流程（見圖2）
圖2 低倍數泡沫滅火系統流程圖
3. 泡沫消防系統的計算
根據《泡沫規范》規定，非水溶性液體儲罐液
上噴射系統， 其泡沫混合液供給強度不小于
5.0 L/min.m2，供給時間不小于30 min。同時，設置
固定式泡沫滅火的儲罐區應配置用于撲救液體流散
火災的輔助泡沫槍。供給強度不小于240 L/min，供
給時間不小于20 min。系統的參數設計詳見表2。
表2 低倍數泡沫滅火系統計算表
類型 橫截面積S（m2） 供應強度q(L/min.m2） 計算公式 Q 計算流量(L/S) 設備選型 設備數量 選型后校核流量(L/S)
著火罐 314 5.0 Q=S×q/60 26.17 PC16 2 32
移動泡沫槍 供應強度240(L/min) 4 PQ4 1 4
根據規范計算泡沫混合液流量合計 30.17
根據選用設備用水量校核后的泡沫混合液流量 36
一次著火消防泡沫混合液總用量(根據連續供給時間計算，管道充滿需7 m3) 69.4 m3
本設計設置2 個PC16 泡沫產生器，沿罐周對稱
布置。泡沫系統的水泵設計流量為根據設備選型校
核的設計流量。壓力根據泡沫產生器所需壓力及管
網水頭損失計算確定。根據計算結果， 采用
150DL150-20(I)×5 水泵2 臺，一用一備。水泵控
制為手動控制。
撲滅一次火災所需泡沫混合液的總用量為著火
罐固定泡沫的滅火系統、移動泡沫水槍以及管道充
滿所需的泡沫混合液總和。
泡沫混合液混合比采用3%，則需要泡沫原液
69.4×3%=2.08 m3。采用PHZ3-48-5500-G 隔膜貯罐
置換式空氣泡沫比例混合器，儲存3 m3 氟蛋白泡沫
液。
4. 管網布置
泡沫滅火系統管網采用枝狀管網布置，沿罐區
四周間隔60 m 左右布置室外消火栓，每個室外消火
栓旁應配備PQ4 泡沫槍一支。
五、 消防用水量及消防水池
本項目消防用水量為消防冷卻水系統用水量及
泡沫滅火系統用水總量之和。經計算消防用水總量
為1730.52 m3。消防水池分設2 個900 m3，總儲水容
積為1 800 m3。消防水池的補水時間為48 h。
六、 其它滅火裝置
根據規范要求，每個防火堤內設6 具手提式干
粉滅火器。由于儲罐區不是人員經常出入的地方，
滅火器應設置在易于取用的地方。一般平均分設在
進防火堤的臺階等人員必經之處。罐區同時設置滅
火毯2 具、滅火砂2 m3。
七、 設計中應注意的其它問題
1. 石油庫本身工藝管道眾多，為便于管理及消
防時不至于混淆，應將消防管道用顏色與其它管道
區分。通常將消防冷卻水系統管道刷成綠色，泡沫
滅火系統管道刷成紅色。
2. 消防冷卻水系統及泡沫混合液系統管道的
控制閥門應設置防火堤外，每根管道均以0.3%的坡
度坡向防火堤。
3. 油罐抗風圈或加強圈在設置倒流裝置時，其
下方應增設冷卻水環管。此時，冷卻水系統流量應
重新校核。
4. 每個泡沫產生器應用單獨的立管引向防火
堤與主管連接，且在防火堤外設置單獨的閥門及
DN65 管芽接口。本設計在管芽接口處備用移動泡沫
管鉤。
5. 石油庫的污水管道在通過石油庫圍墻時，應
在堤外設切斷閥并應設置水封井。水封井的水封深
度不應小于250 mm。
八、 結語
閩南能源油庫已建成投產，消防系統已通過消
防等部門聯合調試，運行正常，能滿足正常生產生
活的需要。隨著社會自動化的發展，在消防冷卻水
系統設計中，可參考水噴霧消防系統設計，將防火
堤外的控制環狀管道的閥門由普通閥門改成雨淋閥
組。通過布置在罐區的感溫、感煙探測器與消防冷
卻水泵形成聯動控制，可取得良好的效果。
隨著工業的發展，大型的石油化工企業不斷新
建。儲罐區的消防成為重中之重，消防冷卻水系統
及泡沫滅火系統應用也越來越廣泛。希望此文對業
界同仁們有借鑒和參考的價值。
參考文獻
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業用水與廢水,2000.
[2]吳國芳.貯罐區消防設計的若干問題[J].工業用
水與廢水,1996.
[3]GB50151-2010,泡沫滅火系統設計規范[S].
[4]GB50074-2002,石油庫設計規范[S].
（作者單位：廈門市閩坤市政園林有限公司，廈門
361001）
（上接第255 頁）
當然隨著技術進步，采用NVR 設備進行存儲攝
像機數量還會增加；不同的應用環境對視頻的安全
性要求不同，不到200 臺攝像機數量的也可采用有
熱備份、安全冗余的IPSAN 等架構的磁盤陣列。
更大規模視頻監控應用，使視頻監數據存儲有
了更大的發展。如“平安城市”、“全球眼”、“寬視
界”的視頻監控應用，建設的主角也從弱電集成商
變成IT 集成商。目前發展的云存儲，是解決海量帶
寬壓力的存儲技術之一。云存儲是指通過集群應用、
網絡技術或分布式文件系統功能，將網絡中不同類
型的存儲設備通過應用軟件整合，以達到共同對外
界提供存儲和訪問的一個工作系統。
5. 視頻畫面顯示
網絡視頻監控顯示功能是由電視墻解碼器和顯
示屏共同實現的。電視墻解碼器設備通常由單路解
碼器、4 路解碼器、8 路解碼器、9 路解碼器等產品。
監控中心電視墻是由多個監視器構成，用來顯
示前端攝像機的圖像。設計監視器數量，可按照上
海的《本市數字視頻安防監控系統基本技術要求》
中對監視器的數量規定來確定。在電視墻上可實現
視頻圖像的切換、回放、輪詢等功能，可實現報警
畫面優先顯示等功能。
近年來的液晶屏拼接技術的發展，為安防監控
的高清化提供了一個較佳的顯示平臺。網絡視頻特
別是高清網絡視頻能在電視墻上得到了很好展示。
6. 系統平臺管理
網絡視頻監控系統管理軟件， 一般基于
Windows、Linux 等平臺，需安裝快捷、設置方便、
使用簡易，并具備音視頻采集、存儲、轉發和集中
管理等功能。具有海量設備接入管理、集中管理；
權限設置、分級管理；兼容多碼流、通用網絡協議；
支持IE 客戶端；支持短信功能；支持手機瀏覽等功
能。
特別是考慮到IP 攝像機調試比較困難，因此在
管理軟件選擇時需要具有批量調試管理網絡攝像機
IP 地址設置、查找的功能。
網絡視頻監控管理平臺的智能化是一個重要的
發展方向，靠人眼一天24 h 盯著，不現實也不可能。
只有通過智能視頻分析技術提取需跟蹤目標有用的
圖像、通過智能圖像檢索技術中提取視頻摘要內容，
才能夠把人的工作從繁復的事務中解脫出來。現階
段一個比較好的應用方式是通過現有技術實現半自
動的智能監控功能，使工作人員能夠集中到管理和
協調處理方面的事務。
高清時代的監控管理平臺正在不斷發展，網絡
視頻監控平臺設計選擇需從安全性管理、功能性管
理、兼容性管理、大容量管理等多方面考察其能力。
三、 結語
網絡視頻監控系統正在快速發展，但每個項目
的需求、現場狀況不同，實際施工中也會遇到各種
困難如電壓不穩、調試IP 攝像機困難、產品互換性
差、視頻不穩定等情況，在設計時就需重視這些因
素，如網絡攝像機選擇內置WEB Server 方便遠程控
制管理等。從品牌選擇、線路路徑設計、IP 地址規
劃、帶寬及存儲計算、用電量計算、多系統聯動等
多方考慮，努力設計出高性價比的工程案例。希望
通過本文對網絡視頻監控設計的一些意見和建議，
為視頻監控設計提升到更高的高度而努力。
參考文獻
[1]梁篤國,張艷霞,曹寧,孫均濤.網絡視頻監控技
術與智能應用[M].人民郵電出版社,2013.
[2]西剎子.安防天下—— 智能網絡視頻監控技術詳
解與實踐[M].清華大學出版社,2010.
（作者單位：上海信業智能科技股份有限公司
201203）

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