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石化企业原油罐区泡沫灭火系统改造设计

2022-10-21 09:51:07      点击:316
摘要:对某石化企业原油罐区泡沫灭火系统设计现状进行了调查,提出泡沫液罐的容积不足、泡沫到达最不利着火点时间超过5min、消防泵流量及扬程不符合相关规范要求、采用PC24型泡沫产生器造成供给泡沫量偏大等问题。通过分析罐区现状并重新核算设计,提出了将罐区泡沫灭火环网拆成4个独立环网且每个环网单独设置2路泡沫干管、各罐的泡沫产生器更换为PC8等设计措施及思路。结果表明,改造后泡沫混合液到达最不利着火点的时间均满足要求,在达到灭火要求条件下,泡沫液供给量更加经济。

关键词:石化企业;原油罐区;泡沫灭火系统;环网
某石化企业原油罐区共有18座储罐,主要储存原油、污油等。目前已建1座泡沫站,站内有2组并联的储罐压力式泡沫比例混合装置。泡沫罐工作压力为0.61.6MPa。最大泡沫混合液供给量为320L/s,泡沫总储液量为20m3,泡沫液为6%水成膜泡沫液。消防泵两用一备,单台泵流量180L/s,扬程140m
该原油罐区原设计有DN200泡沫混合液环状管网,管网呈环状布置,连接处设有控制阀门,18座储罐共用一个环网,环网全长约2305m,从泡沫站出来后设有一根干管,每座储罐都设有空气泡沫产生器。
一、泡沫灭火系统规范要求
泡沫灭火系统执行国家现行标准GB50151-2010《泡沫灭火系统设计规范》(以下简称“泡规”)、GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》等国家、行业的相关规定。其中,“泡规”第4.1.10中规定固定式泡沫灭火系统的设计应满足在泡沫消防水泵或泡沫混合液泵启动后,将泡沫混合液或泡沫输送到保护对象的时间不大于5min。固定顶储罐的保护面积应按其横截面积确定。
二、原油罐区各罐参数
已建原油罐区各储罐参数,见表1所示。
罐区消防用水量按同一时间内火灾次数1次考虑。由于已建原油罐区泡沫灭火系统共用一个环网,该罐区有18座储罐,最不利着火点考虑一座20000m3的外浮顶罐(422#)和一座10000m3的内浮顶罐(427#)。核算结果见表2所示。
从表1、表2可以看出,该原油罐区消防系统存在的主要问题如下:
1)大环网灭火时消防系统启动后,泡沫混合液到达最不利着火点的最长时间为15.6min,不符合规范要求。
2419#422#罐的空气泡沫产生器都选用PC24型,造成系统供给泡沫混合液量偏大。
三、工艺改造思路
将原油罐区的泡沫混合液环网拆分成4个独立环网,每个独立环网单独设置泡沫混合液干管。同时将PC24型的空气泡沫产生器更换为PC16型或PC8型。
3.1罐区A环网设计
1)系统核算。重组后罐区A内建有45000m3的拱顶罐,其最大消防用水量按15000m3储罐着火,35000m3邻近罐冷却考虑。将罐区A泡沫环网通过阀门分隔为独立环网,由泡沫站直接供给泡沫混合液。改造后罐区A核算结果,见表3所示。
从表3可以看出,经过改造后该环网的泡沫液常备量、输送泡沫液的消防泵扬程以及泡沫混合液到达最不利着火点的时间都符合要求。
2)系统设计。利旧一根DN200的泡沫液干管,新建一根DN200的泡沫液干管,干管上各设一只蝶阀。
3.2罐区B环网设计
1)系统核算。罐区B环网有210000m3的内浮顶罐,120000m3的外浮顶罐,最不利着火点为10000m3内浮顶罐(420#),20000m3外浮顶罐(421#)。将罐区B泡沫环网通过阀门分隔为独立环网,由泡沫站直接供给泡沫混合液。改造后罐区B核算结果,见表4所示。
从表4可以看出,经过环网改造和更换空气泡沫产生器型号后,该环网的泡沫液常备量、输送泡沫液的消防泵扬程和泡沫混合液到达最不利着火点的时间都能够符合要求。
2)系统设计。新建两根DN200的干管由泡沫站到罐区B环网,并分别在干管上加设蝶阀。将419#420#罐的PC24型空气泡沫产生器全部更换为PC16型;将421#罐的PC24型空气泡沫产生器全部更换为PC8型器。3座储罐的泡沫液支管利旧,已建储罐上空气泡沫产生器开孔位置保持不变,空气泡沫产生器前后直管段改造,增设同心异径管。
3.3罐区C环网设计
1)系统核算。罐区C环网有510000m3的内浮顶罐,120000m3的外浮顶罐,最不利着火点为20000m3外浮顶罐(422#),10000m3内浮顶罐(423#)。将罐区C泡沫环网通过阀门分隔为独立环网,由泡沫站直接供给泡沫混合液。改造后罐区C核算结果,见表5所示。
从表5可以看出,通过对该罐区环网加隔断阀和更换空气泡沫产生器型号,该环网的泡沫液常备量、输送泡沫液的消防泵扬程以及泡沫混合液到达最不利着火点的时间都符合要求。
2)系统设计。为满足上罐时间要求,通过加设隔断阀将环网隔为两部分,西侧部分有310000m3的内浮顶罐,120000m3的外浮顶罐;东侧部分有210000m3的内浮顶罐。从泡沫站分别引出2条干管至罐区各侧泡沫管网上,每条干管上加设蝶阀。
422#罐的PC24型空气泡沫产生器换为PC8型。
储罐的泡沫液支管利旧,已建储罐上空气泡沫产生器开孔位置保持不变,空气泡沫产生器前后直管段改造,增设同心异径管。
由于已建423#罐区南侧无环管,此段需新增DN200的管线,在该管线低点设放空。
3.4罐区D环网设计
1)系统核算。430#罐区环网有520000m3的外浮顶罐,最不利着火点为433#罐,由于着火罐为外浮顶罐,所以不考虑邻近罐。
将罐区D泡沫环网通过阀门分隔为独立环网,由泡沫站直接供给泡沫混合液。改造后罐区D核算结果,见表6所示。
从表6可以看出,通过对该罐区环网加隔断阀和更换空气泡沫产生器型号,该环网的泡沫液常备量、输送泡沫液的消防泵扬程以及泡沫混合液到达最不利着火点的时间都符合要求。
2)系统设计。为满足上罐时间要求,通过加设隔断阀将环网隔为2部分,西侧部分有320000m3的外浮顶罐;东侧部分有220000m3的外浮顶罐。从泡沫站分别引出2条干管至罐区各侧泡沫管网上,每条干管上加蝶阀。已建罐区D北侧的环管放空为DN80管,此段管线需废除,换成DN200的管线。新增环管在低点设放空。
四、结论
经过设计改造环网后,各个环网的核算结果,见表7所示。从表7可以看出,改造后所需的泡沫液量最大为14m3,泵扬程最大为139m,已建泡沫液罐的容积、消防泵的流量及扬程、泡沫混合液到达最不利着火点的时间都满足要求。
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