原油罐區(qū)消防水系統(tǒng)可靠性分析(北山嶺)——罐區(qū)消防系統(tǒng)供水能力、用水量和消防噴淋強度計算(3)
147
336
18.6
6249.6
7
總數(shù)
1218
12322.8
注:單流量是指單個噴頭的流量,表中流量單位均為L/min;管徑是指環(huán)管內(nèi)徑,單位為mm
圖1 儲罐消防噴淋環(huán)管和豎管側(cè)面圖
3.2 消防系統(tǒng)用水量總量計算
a)冷卻水總量計算
根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》(GB50160-92,1999年局部修訂條文)第7.3.16條,儲罐消防冷卻水供給延續(xù)時間4小時。按表4,儲罐冷卻用水Q
3:
Q
3=12322.8×60×4/1000=2957.5m
3 b)泡沫用水總量計算
按照《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50151-92,2000年局部修訂條文)第3.2.2條規(guī)定:單個泡沫產(chǎn)生器(PC8)最大保護周長為24m。故泡沫發(fā)生器實際數(shù)量N=3.14×90/24=11.78,取N=12。
泡沫實際用量W
3=泡沫發(fā)生器用量+泡沫系統(tǒng)泡沫用量。
即W
3=(12×8+3×8)×30×60/1000+15=231m
3 發(fā)泡用水Q
4=0.94×W
3=217.14
c)儲罐消防用水總量Q計算
根據(jù)以上計算,罐區(qū)消防系統(tǒng)設(shè)計用水總量Q為:
Q=Q
3+Q
4=3174.6m
3 3.3 儲罐噴淋強度核算
按表4,儲罐噴淋強度q為:
q=12.322.8/S1=2.00L/min.m
2 4 消防冷卻噴頭額定流量的可靠性
從上面儲罐噴淋強度核算可以知道,噴淋系統(tǒng)是滿足規(guī)范要求,達到2.00L/min.m
2,但其前提是每個噴頭的流量必須滿足表4中的要求。下面我們進一步分析冷卻噴頭達到額定流量的工作條件和滿足工作條件的可靠性:
L=K×(10×P)0.5…………………………………………(3)
式中L——噴頭流量(L/min)
K——噴頭流量系數(shù)
P——噴頭工作壓力(Mpa)
式(3)是在噴頭工作壓力下流量的計算公式,根據(jù)式(3),相同的噴頭,只要工作壓力P相同,其流量是相同的。在圖1中,噴淋豎管負(fù)責(zé)供水環(huán)管是不同高度的6段,每段長度只有47.1m(3.14×90/6=47.1m),耐用在中間與豎管接通,兩邊只有24m,其中的壓降非常?。ōh(huán)管鍍鋅阻力更?。梢哉J(rèn)為每段環(huán)管上噴頭的工作壓力是相等的。如圖2:
圖2 儲罐消防冷卻豎管側(cè)面圖
根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GBJ84)水力計算:
式中i——當(dāng)量壓力降,MPa/m
u——管線內(nèi)的平均流速,m/s
d
j——管內(nèi)徑,m
系統(tǒng)管線內(nèi)某點壓力P可以用式(5)計算:
P=P
0—L×i………………………………(5)
式中P——系統(tǒng)管線中某點壓力,MPa
P
0——系統(tǒng)某一已知壓力點的壓力,MPa
L——檢測點到已知點之間的距離,m
消防給水泵出口到12.5萬m
3原油儲罐管線為Φ350×968000,前面已經(jīng)知道,主管流量為740m
3/h,查圖3,流速u為2.4m/s按式(4),到儲罐根管線壓力為:
圖3 管徑、流量、流速關(guān)系計算圖
同樣,我們用式(6)可以計算噴淋環(huán)管減壓閥前的壓力,結(jié)果如表5:
表5 環(huán)管壓力計算列表
序號
環(huán)管
位置
環(huán)管
高度
環(huán)管最
大壓力
備注
1
第1圈
21.25
0.56
滿足工作壓力
2
第2圈
19.65
0.57
滿足工作壓力
3
第3圈
17.95
0.59
滿足工作壓力
4
第4圈
16.70
0.60