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毕业论文网 > 开题报告 > 矿业类 > 安全工程 > 正文

30000立方米油库消防设计开题报告

 2020-04-15 16:33:54  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

如今的社会,是一个工业发展飞速的时代,国内的工厂也越来越多,随着我国石油工业的发展,原油和成品油储量的增加,国内的油库储存区也越来越大,而这些油库中储存的可燃液体的特点是易燃、易爆、有毒,一旦发生火灾,将对周围人们的生活,生产和环境造成极大的危害,由于火灾的危险性大,油库储罐除了必要的安全布置和保证防火间距等措施外,消防冷却设施的配备也非常重要,另外,国内目前有许多的灌区是改建而成,消防设施比较落后。由于油罐数量较多,需要控制的设备和阀门数量较多,操作时间长,且流程复杂,极易发生误操作,必须引起设计人员高度重视。

油库消防系统现状

近年来,油库的建设规模和标准不断提高,这对油库消防提出了更高要求,但一些大型油库的消防系统由于资金、施工、管理等原因,存在严重的安全隐患。

(1)设计落后。随着设计规范的不断更新和逐步完善,导致部分已建油库无法满足规范要求:消防水池容量、泡沫罐容量达不到最低容量要求;冷却水、泡沫供给系统设计不合理;消防泵房内无备用消防泵、未采用双电源或设置柴油消防泵;消防给水系统不独立,与生活给水系统共用等。

(2)施工质量差。部分油库工程存在未按照设计要求施工、安装不规范和偷工减料等现象,如泡沫混合液管道、消防冷却水管道坡向不正确,管道放空阀不在最低点,很难达到排空目的,以致管道冻裂。

(3)设备完好率低。油库由于检测项目、手段、方法不明确,无法准确掌握泡沫灭水系统的实际灭火能力;油库消防设备陈旧,加之专业技术人员缺乏对消防设备的维护意识,检查检修不及时,使整个系统长期处于”带病工作”或丧失工作能力的状态。

(4)管理松懈。由于客观上发生火灾的概率较小,管理人员普遍存在侥幸心理,导致日常消防管理不严格,消防安全检查不规范。如一些油库泡沫液超期使用,水池蓄水不足,罐区消防设施丢失或不在规定设置点,寒冷地区泡沫、冷却水管没有及时排空等。

储罐布置形式

储罐的布置原则是在保证操作方便和生产安全的前提下尽量减少油罐间距,以达到节约占地,从而减少投资的目的。大型油库通常采用地上式外浮顶储罐储存原油,单罐容积大多超过l0#215;104m3,各油罐按组布置。根据GB50074#8211;2002《石油库设计规范》的规定,在同一个油罐组内最多可以布置6座10#215;104m3油罐,且不得超过两排。主要是考虑油罐失火时,消防员可直接对着火罐进行灭火和对相邻罐进行冷却,而减少受周围罐体遮挡的影响,但在6个储罐成组布置的形式中,处于中间的两个储罐在发生火灾时,消防员可以进行扑救的储罐面积相对有限,对于邻近油罐的安全也存在威胁。因此,可以考虑将4个储罐成组布置,增加暴露于消防道路的储罐面积,从而提高灭火效率。

从防止油品流散而导致火灾蔓延的角度考虑,每个储罐均应设置防火隔堤,隔堤内的有效容积应按照最大浮顶储罐的1/2容积和事故时消防水量的总和确定,储罐高度应比防火堤低0.2m,以防止着火油品漫过防火堤,设计强度应按动压强考虑,并采用非燃烧材料建造。另外,库区主干道宽度应不低于l0m,罐组问的道路应尽量加宽,确有困难的,可增设消防车作业场地,以便两台大型消防车可同时通过,提升消防安全等级。

消防系统设计

设计单位在对油库消防系统进行设计之前,应先听取建设单位和当地消防部门对消防系统的意见和要求,设计完的图纸也应经过设计部门白审和消防部门审核后方可施工,防止出现重大隐患。根据GB50183#8211;2004《石油天然气工程设计防火规范》的规定,对于单罐容积达到l0#215;104m3的大型油库,消防系统应采用固定式低倍数泡沭灭火系统和固定式冷却水系统,并可实现手/自动控制,同时辅助消火栓、固定式消防水泡、泡沫栓和灭火器等进行灭火。图1为油库消防流程。地上储罐按罐顶结构可分为固定顶和浮顶(内浮顶、外浮顶)两种。固定顶储罐在油品液面以上存在油气混合空间,极易发生爆炸,不宜用来储存大量油品;

消防水池、泡沫罐

在大连新港保税油库火灾事故中,在对着火罐进行灭火的同时对邻近受到威胁的6座油罐以及输油管道进行了冷却,灭火用时15h,共使用泡沫约1300t、用水约6#215;104t。因此,GB50151#8212;1992《低倍数泡沭灭火系统设计规范》中规定的泡沫混合液最小供给时间,以及GB500742002《石油库设计规范》中规定的消防冷却水最小供给时间无法满足扑灭大型火灾的需要;另外,规范中关于距离着火浮顶罐大于0.4D(D为油罐直径)的相邻罐可不冷却的规定,也与当前消防安全要求不相符。建议在条件允许的情况下,消防水池和泡沫罐的容积应在规范规定的设计用量的两倍以上,并设置供消防车取用的接口,以保证在火场断电的情况下,消防水池和泡沫罐也能发挥作用,同时保证火灾情况下消防水池可连续补水。可将邻近的江河湖泊作为消防水源,以降低建造消防水池的成本。

消防泵站

许多油库火灾发生之初火势并不大,但由于供电系统遭到破坏,使得无备用动力源的消防系统瘫痪,无法发挥应有的作用,从而延误火灾扑救时机,造成火势进一步扩大。因此,消防泵房的冷却水泵和泡沫泵均应设置柴油机泵或由柴油机发电的电动泵作为备用动力源,一旦电动消防泵的电力源因故障切断时,可自动由电动消防泵切换到柴油机泵。同时,柴油机的油料储备量应满足机组连续运转不低于6 h的需要。

消防自动控制系统

大型油库消防应采用全自动报警灭火控制方案,在火灾检测系统中,设计多参数检测,根据火灾信号,自动启动不同的灭火系统。例如,系统检测到火焰信号,自动启动喷淋冷却和泡沫灭火系统;系统检测到温度信号,只启动喷淋冷却系统;系统检测到可燃气体浓度报警信号,只进行声光报警。供电和消防控制线路均应埋地敷设,并尽量避免与输油管道同排布置,以防事故时受到损坏不能正常工作。输油管道上的阀门应设置快速关闭装置或备用动力关阀接口,以便事故时阀门可以及时关闭,防止火焰沿输油管道蔓延引燃储罐。

目前主要应用有以下3种温度探测器:

(1)线型感温探测器,通称感温电缆;

(2)点型定温式探测器;

(3)感温熔塞式氮气检测系统。

以上3种感温探测器均以检测温度定值作为火灾信号。即一旦感温探测器安装处温度达到设定值,感温探测器向控制系统发出一个数字量火灾信号,火灾自动报警控制系统对火灾信号处理后,发出声光报警,延时,确认后启动灭火系统,对火灾进行灭火。另外火灾探测器还有红外紫外复合式火焰探测器和可燃气体浓度探测器等类型。设计要根据具体工程和使用环境确定其某一类型火灾探测

器或它们的组合。

  目前大庆油田油库主要采用感温电缆和点型定温式探测器。早期在某油库10#215;104m3油罐消防设计中,采用的是氮气感温熔塞式检测系统。感温电缆和点型定温式探测器安装维护较简单,目前普遍采用。

  火灾自动报警控制系统

  火灾自动报警控制系统由火灾报警控制器和模拟控制盘组成。设计中宜采用与火灾探测器同一生产厂的产品或有良好的配套性的火灾自动报警控制系统,以确保火灾检测信号与系统之间的传输准确可靠。该系统一般采用计算机智能技术,按着火灾报警和灭火控制程序编制消防控制应用软件,完成火灾信号处理、报警、模拟显示、联锁及控制和诊断等功能。火灾自动报警控制系统供电要求:主电源为交流消防电源,备用电源为直流电源(24V,3.510.0AH)。

  自动喷淋冷却和泡沫灭火系统

  喷淋冷却和泡沫灭火系统由消防水泵、冷却水泵、泡沫液储罐、泡沫发生器、压力比例混合器、水控制阀和泡沫控制阀组成。控制阀应选用消防专用控制阀,同时应设计消防水的压力控制仪表,液位检测仪表和消防水系统启动检测仪表等。控制系统随时检测其状态,确保该系统始终处于待命状态。

  工业电视监视系统

  由于油田建设不断发展,油库的规模越来越大,仅靠管理人员保证油库安全已不能满足现代企业安全生产管理要求。近年来大庆某油库设计了工业电视监视系统,可实现对油库内重要的生产设施进行监视,有利于发现火灾发生初期出现的烟雾和火焰等现象,以便于及时采取有效措施。在火灾状态下该系统可进行监视和录像,电视监视系统与火灾自动报警控制系统以及固定式消防系统构成一套完整的自动消防系统。电视监视系统主要包括:室外前端设备、室内前端设备、系统矩阵主机、彩色监视器和摄像部分。室外前端设备是安装在高塔上(4050m)的全天候彩色夜视摄像机,主要监视库区,其扫描半径可达1km.室内前端设备设置若干套防爆彩色摄像机,主要监视油泵房和计量间等。

事故排水系统设计

库区排水应设置清洁雨水和含油污水两个系统,同时做好罐区和管涵的防渗工作,并将库区电缆沟、管涵等用沙填满,以防事故时油品随地沟漫流或渗入地下。整个油库应设置事故缓冲池,容积可根据事故时的消防水量、漏油量和同时的雨水量确定。对于临海而建的大型油品储运基地,则应充分利用整个库区的地势高差,结合整体布局,考虑各库区分别设置事故缓冲池,若无法实现,可采取导流措施将各库区事故排水引至下游,在入海口处设终端事故缓冲池,确保事故时不会对海水造成污染。

石油库规模越来越大,提高油库储罐区安全设计标准,可以减少大型事故造成的危害。储罐防火间距是油库平面设计的一个重要参数,储罐间距的确定需考虑着火油罐对相邻储罐的影响、能否满足消防操作要求以及投资等多方面因素。油罐组防火堤内有效容积应能满足1座最大储罐的有效容积,并适当考虑消防水及进入系统的污染雨水量。适当增大罐区消防道路宽度,设计9m消防车道,满足1辆消防车辆进行消防作业时,其他消防车辆能够通过。在防火堤形式选择、工程设计上应首先考虑安全因素,在保证安全的前提下,兼顾工艺功能。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

需要解决的问题

1. 建筑消火栓和自动喷淋灭火系统设计计算

2. 系统相关组件的选择

采取的手段

查阅资料,按照建规和喷规的规定选择参数、计算方法进行计算;使用cad画图程序绘制相关图纸

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