石军强

（中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055）

随着我国经济的不断发展，原油及其原油制品在社会生产和生活中的应用越来越普遍，使得各种油库、油罐等储油设施越来越多。由于原油及其制品都是易燃易爆的危险品，使得油库极易发生火灾爆炸事故，一旦发生事故，轻则造成财产损失，重则造成人员伤亡。1989年8月12日在青岛黄岛发生油库爆炸事故，一共造成19人死亡，数百人遭到不同程度的伤害，直接经济损失达3540万元，经调查发现，造成该事故的主要原因就是油库设计不合理、非金属油罐存在问题等。因此，油库的消防设计是油库建设的重中之重，如何建立更加完善、有效的油库消防系统是相关从业人员关注的重点和难点。

1 工程概况

内蒙地区某油料库新建3000m3立式固定顶平底油罐5座，其中煤油储存罐2座，柴油储存罐3座。油罐罐底内直径18.9m，罐壁高度12.3m，按国标图O2R112图集中3000m3油罐设计。罐底标高按高出防火堤内地坪600～800mm设计。由于油品45℃＜闪点F＜60℃，按火灾危险性分类为乙B类。非水溶性。根据油库设计的相关规定，油库总容量10000≤TV≤30000，属于3级石油库。根据工程的实际情况以及相关规定，本建设工程采用2种固定式消防系统：（1）消防冷却水系统；（2）泡沫灭火系统。

2 消防冷却水系统

2.1 消防冷却水量的计算

（1）根据消防技术的相关规定，本工程中的冷却水系统的设计流量应该结合火罐与邻近罐的实际情况，然后，通过计算来确定。在本建设工程中，以最不利着火罐2#为例，在最不利工况的条件下，1个着火罐与相邻3个罐一起进行冷却时，所使用的冷却水量为最大。

（2）根据相关公式计算可知：①着火罐的设计流量为30.4L/S；②相邻罐的设计流量：45.6L/S（注：油罐直径18.9m，罐壁高度12.3m），则所需的消防冷却水设计流量为76L/S）。根据消防技术的相关规定，直径小于20m的固定顶罐火灾延续时间为4h。消防冷却水量为1094.4m3。

2.2 消防冷却水管道的布置

根据油库设计的相关规定，冷却喷水的环管上应该安装膜式喷头，并且喷头之间的距离最好不要大于2m，喷头的出水压力应该大于或等于0.1MPa，喷头距离罐壁0.5m，每个油罐布置两个圆弧形消防冷却水管，每个圆弧管上布置36个ZSTMD-T28/120水雾喷头，沿罐周均匀布置，共计72个喷头，喷头间距0.86m。

根据油库设计的相关规定，消防冷却水管道上应该安装2种阀门：①控制阀；②放空阀，并且应该将其安装在防火堤之外。每个油罐有两路冷却水管与防火堤外厂区消防环状给水管网直接连接，并在防火堤外设置地上式手动阀门（正常工况下管道明敷可放空）。

3 泡沫灭火系统

3.1 泡沫灭火系统的简要概述

本建设工程使用的泡沫灭火系统主要由5个部分组成：水源、管道、消防水泵、空气泡沫产生器、压力式泡沫比例混合装置。如果油罐区域出现火灾时，消防水泵就会自动启动，加压后的水通过水管线路进入罐体中，泡沫液在受到压力的作用便会从管中挤出，泡沫液就会与混合器中的水进行混合，然后，混合液会被输送至空气泡沫产生器中，进而产生大量的泡沫，而这些泡沫会沿着油罐的内壁不断流淌到燃烧的液面上，从而达到灭火的目的。

3.2 泡沫灭火系统的设计

（1）非水溶性甲、乙、丙类液体固定顶储罐，应该选用液上、半液下、液下3种喷射系统。根据建设工程的实际情况，该工程选用液上喷射系统。

（2）泡沫液种类的选择。如果选用液上喷射系统时，应该采用的泡沫液有4种：蛋白、成膜氟蛋白、氟蛋白、水成膜泡沫液。根据建设工程的实际情况，该工程的泡沫液选用氟蛋白。

（3）泡沫混合液量的计算。储罐区泡沫灭火系统扑救一次火灾的泡沫混合液设计用量，应按罐内用量、该罐辅助泡沫枪用量、管道剩余量三者之和最大的储罐确定。根据相关计算可知，泡沫混合液量为74220L。

（4）空气泡沫产生器数量的确定。油罐的半径为9.45m，空气泡沫产生器数量应该大于或的等于2个，该建设工程的产生器数量为2个，那么可以计算出每个产生器的流量为13.74L/S。

（5）实际扑救一次火灾的泡沫混合液用量。经过计算可知，选用的产生器的实际总流量为86400L，因此，扑救一次火灾所使用的实际泡沫混合液用量为97530L。

（6）泡沫液贮备量和泡沫消防用水量。由于混合液流动性和灭火性都比较好，因此，该建设工程的泡沫混合液的浓度是按3%计算，根据计算可知，泡沫液的贮备量为2.9m3。另外，该建设工程选用PHY/PHYM80/80压力式泡沫比例混合装置，混合液流量范围为16～80L/s，贮罐容积为4m3，则泡沫消防用水量为95m3。

（7）泡沫消防泵的选型。根据泡沫混合液的设计流量以及扬程的计算结果，该工程项目选用2台泡沫消防泵（1用1备），型号为XBD12/40-（1）150×6，Q=40L/s，H=130m，电机的功率为75kW。

（8）罐区泡沫混合液管网的布置。该建设工程的罐区泡沫混合液管网的形状为环状，并且在防火堤外的每个油罐都设置了独立的泡沫混合液管以及对应的控制阀门。其次，在防火堤的周围设置了8个泡沫消火栓，可以用来扑灭地面流淌的火灾。

4 消防水池的设计

本建设工程厂区内设置消防独立给水系统，为油罐区提供消防冷却水和室外消火栓用水，共计1310.4m3。泡沫消防用水量为95m3。油库总消防水量为1405.4m3。消防水池与消防泵房设置于综合楼负一层，泵房内设冷却消防泵、泡沫消防泵、压力式泡沫比例混合装置。消防泵供电系统采用一级负荷。在消防水池设置1个液压水位控制阀进行自动补水，同时，设置了水位监测装置。

5 移动灭火器材

根据火灾危险性以及建筑灭火器设计的相关规定，在罐区配置了相应的干粉灭火器；在有电气火灾的场所设置了二氧化碳灭火器，在罐区、汽车装车台附近配置一定数量的灭火毯和灭火砂，可以保证扑灭初期火灾，避免火势蔓。

6 事故水池

根据油库设计的相关规定，三级石油库的漏油及事故污水收集池容量应该为500m3，本项目设置500m3事故缓冲水池1座，事故污水外运处理。

正常情况下，外排雨水阀门关闭，通往事故缓冲池阀门保持常开；下雨时，外排雨水阀门打开，通往事故缓冲池的阀门关闭；事故状态下，外排雨水阀门关闭，通往事故池的阀门打开，确保事故状态下可燃液体、污染排水和污染消防水通过雨水管道系统收集到事故缓冲水池。

事故发生时，如果事故缓冲池容量无法容纳，为使被污染的水体不溢出库区，在库区出口处设封堵，例如，用沙袋等作为防御设施，确保污水不外排，防止污染环境。

7 消防设计注意事项

（1）根据油罐的性质和油库的实际情况，应该选择科学、合适的消防冷却水系统以及泡沫消防系统。

（2）在设计泡沫混合液的过程中，不能根据最初计算的结果来确定，而应该利用空气泡沫产生器的实际流量对其进行相应的校正。

（3）在设置泡沫消防泵房的位置时，应该根据油库的总图位置，不但要使其与油罐区之间的距离达到相关要求，还要尽可能地缩短泡沫混合液的输送时间，并且泡沫混合液流速不宜过大。

8 结语

总之，在油库建设过程中，最重要的问题就是如何设计更加高效和完善的消防系统。在消防设计过程中，设计人员必须根据相关设计的规定，提高设计的质量和水平，降低油库火灾事故的概率，从而为企业的安全生产奠定坚实的基础。