关键词 油罐消防 泡沫混合液 上罐时间 消防管道
1.引言
随着经济的发展，石油需求量的扩大，石油储运设施建设较多，油罐作为主要的储油设施，消防安全已经越来越受到重视。《石油天然气工程设计防火规范》条文解释说明，油罐一旦发生火灾，其辐射热对罐的影响很大。钢罐在火烧的情况下，5min内就可使罐壁温度升高到500℃，致使油罐钢板的强度降低50%；10min内可使油罐罐壁温度升到700℃，油罐钢板的强度降低90%以上，此时油罐将发生变形或破裂，所以应在最短时间内进行冷却或灭火。一般认为钢罐的抗烧能力约为8min左右。对此，规范要求启泵后5min内将泡沫混合液和冷却水送到任何一个着火点。本文结合工程实例，提出多种方案并进行对比，采取了较合理的措施，确保消防时，在5min内将泡沫混合液和冷却水送到着火油罐。
2.工程描述
某油库主要消防保护对象为1座1×104m3拱顶油罐和1座500m3拱顶油罐，油罐储存介质是原油，火灾危险性分类属甲B类。油库已建消防系统设备老旧，影响消防系统的安全性，需要对其进行改造。泵房内现设有消防冷却水泵2台（1用1备，Q=57L/s，H=78m），消防泡沫供水泵2台（1用1备，Q=110L/s，H=87m），泡沫比例混合装置2套，泡沫液箱1座，内储泡沫液（6%）19m3，1000m3消防水池2座，消防系统采用现场手动控制。
因为泡沫混合液具有腐蚀性，所以泡沫混合液管道平时为空管，因此如何保障油罐的安全性，在最短的时间内将泡沫混合液送至油罐着火点成为本项目消防设计的重点和难点。
3.设计方案比选
方案一：更换消防泡沫供水泵，提高自动化水平
将原有2台消防泡沫供水泵（Q=110L/s，H=87m ；1用1备）改为3台（Q=70L/s，H=90m；2用1备）。消防初期启动2台消防泡沫供水泵，待泡沫混合液上罐后关闭其中1台消防水泵。
将水泵出口阀门改为多功能水泵控制阀，将消防过程中需要操作的手动阀门改为电动阀门，设置消防控制系统，提高自动化水平，实现一键消防，从而减少人为因素的影响。
泡沫混合液上罐时间计算：
方案二：更换消防泡沫供水泵，增设泡沫站，提高自动化水平
将原有2台消防泡沫供水泵（Q=110L/s，H=87m ；1用1备）改为2台（Q=80L/s，H=90m；1用1备）。
在油罐区附近新建泡沫站一座。消防泵房至泡沫站之间供水管道常充水，可减少平时空管管道的长度。
将水泵出口阀门改为多功能水泵控制阀，将消防过程中需要操作的手动阀门改为电动阀门，设置消防控制系统，提高自动化水平，实现一键消防，从而减少人为因素的影响。
泡沫混合液上罐时间计算：
方案三：更换消防泡沫供水泵，增设消防管网分区阀门，提高自动化水平
将原有2台消防泡沫供水泵（Q=110L/s，H=87m ；1用1备）改为2台（Q=80L/s，H=90m；1用1备）。
在防火堤外环状泡沫混合液管网上设置截断阀门，阀门常关，减小平时空管管道长度，待泡沫混合液上罐后再打开截断阀门，将剩余空管充满泡沫混合液。
将水泵出口阀门改为多功能水泵控制阀，将消防过程中需要操作的手动阀门改为电动阀门，设置消防控制系统，提高自动化水平，实现一键消防，从而减少人为因素的影响。
泡沫混合液上罐时间计算：
方案四：更换消防泡沫供水泵，减小消防管网管径，提高自动化水平
将原有2台消防泡沫供水泵（Q=110L/s，H=87m ；1用1备）改为2台（Q=80L/s，H=90m；1用1备）。
现有防火堤外泡沫混合液管道管径为DN250，因更换消防水泵后，水泵流量变小，管道内泡沫混合液流速V=1.22m/s。当泡沫混合液管道管径采用DN200时，管道内泡沫混合液流速V=1.92m/s，满足流速要求。
将水泵出口阀门改为多功能水泵控制阀，将消防过程中需要操作的手动阀门改为电动阀门，设置消防控制系统，提高自动化水平，实现一键消防，从而减少人为因素的影响。
泡沫混合液上罐时间计算：
4种方案的优缺点见下表：
由上表对比可知，方案一与方案三较优，考虑投产时间紧，且方案三投资
低，施工周期短，所以采用方案三。
4、结论
消防系统的验收试验时，泡沫混合液上罐时间仅为3.5min（因消防水泵启泵初期，管道为空管，水泵出口阻力小，水泵流量大于额定流量，所以实际泡沫混合液上罐时间小于计算时间），消防系统运行良好，一次性顺利通过消防验收。此种方法对设计者在缩短泡沫混合液上罐时间的措施方面起到一定的借鉴作用。
论文作者:刘 超
论文发表刊物:《城镇建设》2019年2卷16期
论文发表时间:2019/11/20
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