(4)故移动冷却用消防冷却水的总体积:
V动冷?Q动冷?4?3600?150.5?10?3?4?3600?2167.2m3
6.3 冷却水管道
根据《石油库设计规范》GB50074-2002的相关规定,本设计消防给水系统保持充水状态,消防给水管道采用镀锌钢管,环状敷设,三级石油库油罐区的消防水环形管道的进水管道设计为2条,每条管道应能通过全部消防用水量。 6.3.1 基本参数的确定
(1)冷却水总流量
Q冷=Q固冷+Q动冷=95.6+2.52=98.12L/s (2)确定冷却水在管道内流速
罐区消防冷却水管网呈环状敷设在罐区防火堤外周围,由于管网中平时充满水,所以,均能满足消防冷却水5min上冷却的要求。根据《石油化工企业设计防火规范》第8.5.4条规定,独立的消防给水管道的流速不宜大于3.5m/s,考虑到设计需要,消防冷却水在管道内的流速设计为v??2.5ms。 6.3.2 消防冷却水干线管
消防冷却水干线管一般都是围绕着防火堤敷设成环型管网。其一端与泵出口连接,另一端与油罐顶上的消防冷却水支线管相连。
消防冷却水干线管的管径与消防冷却水的总流量有关,计算式为:
Q冷?S7?v? (6-3)
式中:S7——消防冷却水干线管道截面积,m2;
v?——消防冷却水在管道内流速。 所以,98.12?10??3??D524?2.5
D5?224mm
考虑设计余量并参照管道直径表,消防冷却水干线管应该选用DN250的冷却水管,10。 DN250的管径参数为De270×
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6.3.3 消防冷却水支线管
消防冷却水支线管其一端与消防冷却水干线管连接,另一端则呈环状敷设在油罐顶部。消防冷却水支管线上设截断阀门,并在油罐顶的环状部分有出水孔,当启动消防泵,打开截断阀门时,消防冷却水从出水孔流出到油罐壁上,起到消防冷却的作用。
首先确定冷却水在支线管道流量,由于每个油罐由二条消防冷却水支线管冷却,故流量:Q支?Q441.1??20.55L/s 22Q支?S8?v? (6-4) 式中:S8——消防冷却水支线管道截面积,m2。 所以,20.55?10??3??D624?2.5
D?102.4mm
考虑设计余量并参照管道直径表,消防冷却水支线管应该选用DN125的冷却水管,9。 DN125的管径参数为De143×
6.4 确定冷却水泵规格
冷却水泵的选择需根据冷却水的流量、扬程确定。通过计算冷却水所需扬程和流量,选择泡沫泵的型号。 6.4.1 确定冷却水泵的扬程 冷却水泵扬程的计算公式:
H2?hP???Z??Pc? (6-5) ?c?g式中:H2——冷却水泵扬程,m;
hP——冷却水管线总摩阻损失,m;
?Z——环状喷淋管与消防水池液面和标高差,m; Pc——环状喷淋管出水口压力,MPa;
?c——清水密度,1?103kg/m3。 (1)摩阻损失系数
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d?v???0.25?2.5?1000??625<2000属于层流,层流时,“??Re”关系雷诺数Re????1与管子的相对粗糙度无关,即粗糙管、光滑管的规律一致。
摩阻损失系数??6464??0.1024 Re625(2)冷却水管线总摩阻损失
通过对泡沫管道平面布置图进行分析计算,确定消防水池至最远一个油罐灌顶环状喷淋管之间管道的长度L??180m。
局部组件的当量长度按管线长度的20%计算:L局??20%L??180?20%?36m 管线的总长度:L总?=L??L局??180?36?216m 所以管路的沿程摩阻为:
22L总?v?2162.5hr?????0.1024???28.3m
d?2g0.252?9.8管线总摩阻损失为:
hp??1.01?22.5?22.8m
(3)环状喷淋管出水口压力
根据《石油库设计规范》GB50074-2002第12.2.9条规定,环状喷淋管出水口压力不应小于0.1MPa。
(4)环状喷淋管与消防水池液面和标高差?Z??21m 综上得冷却水泵扬程为:
6?P0.1?10H1??hP???Z??c?22.8?21??53.8m 31.0?10?10?c?g6.4.2 确定冷却水泵的流量
冷却水泵的设计流量,应满足冷却水总流量。由于冷却水总流量为98.12L/s,则泡沫泵的设计流量:Q3??35.4m3/h。 5.8.3 泵的型号的选择
冷却水泵选用IS型离心泵,由于冷却水泵泵的扬程H1??53.8m,冷却水泵的设计
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流量Q3??35.4m3/h,查IS系列常用水泵规格、型号、参数一览表,见附表2。选用IS80-50-250B型离心泵,离心泵的规格见表6-2。
表6-2 IS80-50-250B型离心泵规格
流 量
水泵型号
m3/h
IS80-50-250B
43
m 60
15
扬 程
电机功率kW
6.5 消防水池
6.5.1 相关规定
根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008第8.3.2条规定,工厂水源直接供给不能满足消防用水量、水压和火灾延续时间内消防用水总量要求时,应建消防水池(罐),并应符合下列规定:
(1)水池(罐)的容量,应满足火灾延续时间内消防用水总量的要求。当发生火灾能保证向水池(罐)连续补水时,其容量可减去火灾延续时间内的补充水量;
(2)水池(罐)的总容量大于1000m3时,应分隔成两个,并设带切断阀的连通管; (3)水池(罐)的补水时间,不宜超过48h;
(4)当消防水池(罐)与生活或生产水池(罐)合建时,应有消防用水不作他用的措施;
(5)寒冷地区应设防冻措施;
(6)消防水池(罐)应设液位检测、高低液位报警及自动补水设施。 6.5.2 消防水池大小
根据《石油库设计规范》GB50074-2002第12.2.6条规定,石油库的消防用水量,应按油罐区消防用水量计算确定。油罐区的消防用水量,应为扑救油罐火灾配置泡沫最大用水量与冷却油罐最大用水量的总和。
V水池?1.1??WS?V固冷?V动冷? (6-5)
式中:V水池——消防水池大小,m3;
WS——泡沫系统用水的最小贮备量,4.922m3;
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V固冷——固定冷却用消防冷却水的总体积,1376.7m3;
V动冷——环状喷淋管与消防水池液面和标高差,36.3m3。
故:V水池?1.1??3.3?1376.7?2167.2??3902m3 6.5.3 消防水池平面图
消防水池体积为3902m3,设计4座体积同为1024m3水池,水池间设有连通管。消防水池深4m,长和宽各为16m,其平面布置见图6-2。
1#2#消防水池消防水池3#4#消防水池消防水池
图6-2 消防水池平面图
市政给水管36