Vegetable oil depot fire protection system design Introduction
◎李树林
（中粮工程科技（郑州）有限公司，河南郑州450053）
Li Shulin
（COFCO Engineering&Technology（zhengzhou）Co.,Ltd，Zhengzhou450053，China）
摘要：植物油库作为粮库企业防范火灾的重点区域，其火灾危险性相对于粮库建筑而言较大，本文以某实际工程为例，探讨了油罐区消防系统的设计方法和步骤，详细介绍了植物油库固定式冷却水系统及固定式泡沫灭火系统的计算过程，对工程设计人员具有一定的参考价值。 关键词：植物油库；固定式；冷却水系统；泡沫灭火系统
Abstract：vegetable oil depot as a grain storage business key areas to prevent fire, Fire hazard is grea
ter than the granary building,Taking a practical project as an example, discusses the tank farm fire protection system design methods and procedures,detailed de⁃scribes the calculation of fixed vegetable storehouse cooling water system and fixed foam extinguishing system has certain reference value for engineering staff.
Key words：Vegetable oil depot；Fixed；Cooling Water System；Foam fire extinguishing system
中图分类号：TU249.6TU234
1引言
近几年，很多粮食储备库企业为了获得更高的经济效益，从原有的单一粮食储备，向品种多样性发展，尤其是植物油库的建设逐年增加。立式地上式钢板油罐是最实用的储油方式，因植物油为可燃液体，火灾危险性相对于粮库建筑而言较大，因此，植物油库便成了粮库企业防范火灾的重点区域，其消防给水系统设计的合理与否，直接关乎着油库的安全及企业的经济损失。本文以国内某粮库植物油罐项目为例，简要介绍植物油罐消防系统的相关设计。
3.1消防系统的选择
油罐的消防系统一般分两类，一类是消防冷
却水系统，该系统有两种形式，分别为移动式冷却水系统和固定式冷却水系统；另一类是泡沫灭火系统，该系统分3种形式，分别为移动式泡沫灭火系统、半固定式泡沫灭火系统和固定式泡沫灭火系统。具体采用哪种形式需要根据油罐的规模和相关的设计规范确定。
本工程油罐的体积均大于2000m 3根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（以下简称建规）第8.1.4条规定，该油罐宜设置固定式冷却水系统。另根据《建规》8.3.10条规定，该油罐应设置固定式泡沫灭火系统。
3.2固定式冷却水系统设计防水袋
（1）参数选择：根据规范《消防给水及消火栓
系统技术规范》GB50974-2014（以下简称消规）表3.4.2-1可知，固定式冷却水系统着火罐（固定顶罐）按罐壁表面积计算，其喷水强度为
2.5L/（min.m 2）
，邻近罐按不小于罐壁表面积的1/2计算，其喷水强度与着火罐相同。火灾延续时间按照《消规》表3.6.2可知为4h 。
（2）冷却水系统水量计算根据《建规》3.4.2注释第4条，距着火罐罐壁1.5倍直径范围内的邻近罐应设置冷却水系统。
着火罐：q1=A 罐壁*2.5/60=3.14*14.5*14.4*2.5/60=27.3L/s
邻近罐：q2=1/2*A 罐*2.5*2/60
=1/2*3.14*14.5*14.4*2.5*2/60=27.3L/s
贴片线圈
2植物油的性质及火灾危险性分类
植物油是由不饱和脂肪酸和甘油化合而成的化合物，通常情况下不会自然挥发，其闪点根据不同的油品而有所不同，但大部分的植物油闪点均大于230℃，根据《石油库设计规范》GB50074-2002第3.0.2条可知，植物油火灾危险性分类应属于丙B 类。根据经验，国内目前尚无
植物油库发生大规模火灾的案例。综上所述，植
物油应属于火灾危险性非常小的油品。
3植物油罐消防系统设计
项目概况，本工程建设有效容积为2000t 的
植物油罐共4座，总储备容积为8000t ，单罐直径为
14.5m ，罐壁高度为14.4m 。油罐的总体布置如图1所示。
图1油罐的总体布置图非标夹具
总冷却用水量Q=q1+q2=27.3+27.3=54.6L/s
（3）罐体顶部环管采用水幕喷头，初定水幕喷头数量为36个，喷头喷嘴斜向下30°喷向罐壁，单个喷头流量不能小于54.6/36=1.52L/s ，现初定水幕喷头型号为ZSTM8/H ，k=43，其喷头工作压力按0.5MPa 计算，其单个喷头流量为：96.15L/min=地脚螺钉
1.6L/s>1.52，满足设计要求。
uwb人员定位（4）固定式冷却水系统平面布置及剖面图见图2和图3。
3.3固定式泡沫灭火系统设计
（1）参数选择：根据规范《泡沫灭火系统设计
规范》GB50151-2010表4.2.2-1可知，泡沫灭火系统（选用氟蛋白泡沫液）供给强度为5L/（min.m 2），连续供给时间为30min 。根据4.2.3条可知，泡沫产生器数量为2个。
（2）泡沫灭火系统水量计算Q1=A*6/60=0.25*3.14*14.52*5/60=13.75L/s （3）泡沫产生器选型
泡沫产生器选用适用于立式罐的PCG 型立式泡沫产生器两个，型号为PCG8型，工作压力0.5MPa ，流量为8L/s ，总流量为16L/s>13.75，满
足设计要求。
（
4）固定式泡沫灭火系统平面布置及剖面图见图4
和图5。
图4
固定式泡沫灭火系统平面布置图
图2固定式冷却水系统平面布置图
图3
固定式冷却水系统剖面图
3.4油罐消防系统设计应注意事项
（1）无论是冷却水系统还是泡沫灭火系统的消防用水量，均需校核，并且以实际用水量为准，以本案为例，实际消防冷却水的用水量应为
57.6L/s，泡沫灭火系统用水量应为16L/s。
（2）本文主要以消防系统的计算为主，实际工程设计时，还应注意消防立管的支架间距和水幕喷头的间距不能过大等问题。
（3）本文仅表示泡沫灭火系统末端的设计，实际工程中，往往整个系统均需要设计和计算，如泡沫泵、泡沫罐、比例混合器等内容。
（4）固定式泡沫灭火系统还应考虑扑救液体流散火灾的辅助泡沫的设置，其泡沫混合液的实际用量应该计入泡沫用量及管道剩余量。
（5）固定式冷却水系统顶部喷淋环管的分段数量，需根据油罐的布置方式确定，本案为一字型排列，分两段控制即可，如是田子型排列，一般考虑分设4段管道更为合理，实际中，应具体工程，具体分析。
4结束语
总结如下：①本文综合阐述了植物油罐的火灾性质和消防系统设计，探讨了油罐区消防系统的设计方法和步骤，并以实际案例为依据，说明了固定式消防冷却水系统和固定式泡沫灭火系统的计算过程，指出了植物油罐消防系统设计应注意的事项，为工程设计人员设计油罐消防系统提供了有力的技术支持。②油罐冷却水系统的设计，意在发生火灾时，避免长时间的高温导致罐体形变坍塌，造成大面积
火灾而设，属于间接灭火系统；泡沫灭火系统起隔离氧气作用，为直接灭火系统。笔者认为，现行《建规》关于冷却水系统的设计要求偏高，尤其是植物油属于丙B类，火灾危险性较小，采用移动式冷却水系统即能满足要求，固定式冷却系统非直接灭火系统，且用水量非常大，因此，建议相关规范组对植物油罐的设计标准降低，从技术上可行，且可大大减少工程造价。③随着储油技术的进步，为了减少油品的变质，现很多油罐开始采用氮气储油，即在油罐的剩余空间内充满氮气。从理论上讲，油罐内充满氮气后，隔绝了氧气，不具备燃烧的条件，但是各种规范并没有对采用氮气储油的油罐是否可以不设泡沫灭火系统做出任何解释，导致现行很多油罐设计即采用氮气储油，又设计油罐泡沫灭火系统。因此，建议相关规范组对氮气技术储油的油罐消防设计进一步明确，以减少企业人力、物力、财力的浪费。
参考文献：
［1］GB50016-2014，建筑设计防火规范［S］.
［2］GB50974-2014，消防给水及消火栓系统技术规范［S］.
［3］GB50151-2010，泡沫灭火系统设计规范［S］.［4］给水排水设计手册第12册，器材与装置［M］
.第二版。
收稿日期：2015-07-07
作者简介：李树林（1981-），男，工程师，硕士；专业方
向为给排水工程设计方面的研究。
汽车油箱结构图5固定式泡沫灭火系统剖面图
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