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30000m3原油储罐区冷却喷淋设计方案-环管冷却喷淋装置
消防喷淋冷却系统以其先进完善的技术性能和安全可靠地冷却效果，成为大型可燃液体储罐所必备地消防措施。
1 固定式消防冷却水系统的选择
30000m3原油储罐区共有10000m3容积的储罐2座，5000m3容积的储罐2座，储存物料为原油。其中10000m3储罐内径28.64m，罐壁高15.85m；5000m3储罐内径22.12m，罐壁高14.27m，外壁均无保温设施。
地上式钢制储罐发生火灾，5min内可使罐壁温度升至500℃
，使钢板强度降低一半，8~10min后钢板将失去支持能力。储罐发生火灾，为控制火势，降低火焰辐射强度，必须对储罐及时进行水喷淋冷却，使罐壁温升不超过100℃
。附着罐壁的水膜，没有充分受热完全气化，则罐壁不会形成过热，罐的耐压强度可以得到保证，可使事故不扩大。
《石油化工企业设计防火规范》（GB50160—2008）第8.4.5条第二款规定：罐壁高于17m储罐、容积等于或小于10000m3储罐、容积等于或大于2000m3低压储罐应设置固定式消防冷却水系统。
2 30000m3储罐的流量设计计算
《石油化工企业设计防火规范》（GB50160—2008）第8.4.5规定：浮顶罐的罐壁表面积供水强度2.0L/(min﹒m2)。10000m3储罐内径28.64m，罐壁高15.85m；5000m3储罐内径22.12m，罐壁高14.27m。
2.1 设计流量
根据《石油化工企业设计防火规范》（GB50160—2008）。
表8.4.5消防冷却水的供水范围和供水强度。
|
项目 |
|
|
供水范围 |
供水强度 |
附注 |
|
移动式水枪冷却 |
着火罐 |
固定顶罐 |
罐周全长 |
0.8L/s﹒m
|
— |
|
浮顶罐、内浮顶罐 |
罐周全长 |
0.6L/s﹒m
|
注1、2 |
||
|
邻近罐 |
罐周全长 |
0.7L/s﹒m
|
— |
||
|
固定式冷却 |
着火罐 |
固定顶罐 |
罐壁表面积 |
2.5L/min﹒m2 |
— |
|
浮顶罐、内浮顶罐 |
罐壁表面积 |
2.0L/min﹒m2 |
注1、2 |
||
|
邻近罐 |
罐壁表面积的1/2 |
与着火罐相同 |
注3 |
||
根据上表，流量设计时，假设其中一个10000m3储罐为着火罐，其余三罐为邻近罐，进行流量的设计计算。
1. 10000m3储罐着火罐计算
（1）冷却面积:
（2）流量。设计喷淋强度2L/(min m2)，安全系数1.05~1.10
计算流量：
设计流量：
2. 10000m3邻近储罐计算
（1）冷却面积：
（2）流量 计算流量：
设计流量：
3. 5000m3邻近储罐
（1）冷却面积：
（2）流量 计算流量：
设计流量：
整个5000m3罐壁冷却流量：
2.2 消防给水总管
1根消防给水总管，选取管径为DN300，流量6891L/min，流速1.33m/s。
2.3 消防给水水管
每个储罐设计安装4根消防给水立管，流速取1.8m/s。
10000m3储罐
圆整DN100
5000m3储罐
圆整DN100
2.4 环管
10000m3储罐和5000m3储罐都设计两层环管
10000m3储罐
（1）上圈环管管径流量
流速取1.5m/s
圆整为DN80
（2）下圈环管管径流量
流速取1.5m/s
圆整为DN80
5000m3储罐
（1）上圈环管管径流量
流速取1.5m/s
圆整为DN65
（2）下圈环管管径流量
流速取1.5m/s
圆整DN80
2.5 喷头
（1）喷头数量
保证水幕搭接，不能留有盲区。水幕喷头喷角120°，喷头间距约1500mm。
10000m3储罐
每圈喷头数量：
考虑环管加工制作的方便，每圈环管分为4段。为保证喷头均匀，喷头数量取整为60个，喷头间距调整为1498.8mm。参见图
5000m3储罐
每圈喷头数量
考虑环管加工制作的方便，每圈环管分为4段。为保证喷头均匀，喷头数量取整为48个，喷头间距调整为1447.0mm。参见图
（2）喷头流量
10000m3储罐
上圈环管的喷头流量：
圆整为20L/min
下圈环管的喷头流量
圆整为30L/min
5000m3储罐
上圈环管的喷头流量：
圆整为18L/min
下圈环管的喷头流量
圆整为27L/min
2.6 校核
1. 流量校核
由计算结果可得出，在安全系数范围之内。
2. 管径、流速校核
根据《建筑消防技术》（第二版），第三章消火栓及自动喷水灭火系统中表3-17
表3-17 一半场所喷洒管网管径的初定
|
管径/mm |
25 |
32 |
40 |
50 |
70 |
80 |
100 |
|
最多喷头数/个 |
1 |
3 |
4 |
5~8 |
9~12 |
13~32 |
33~64 |