降温母粒
青岛实华原油码头有限公司 山东 青岛 266000
摘 要：外浮顶储罐主动防御系统与消防系统的配置。
关键词： 外浮顶储罐 主动防御系统 消防水冷却设施 泡沫灭火设施 一、概述
随着我国国民经济的飞速发展和战略石油储备体系建立完备，我国石油消耗量和进口量大幅度增加,储备量也不断处于上升趋势。石油储备可以分为:商业类储备、企业类储备、资源类战略储备（即探明的石油资源暂不开采 ,保存在地下加以储备）和战略类储备四大类。除资源类储备外,其余各类都需要建设储备设施,同时各种容量和类型的储罐。在原油储备过程中,由于大型浮顶油罐罐顶能随进油而升高 ,卸油而下降。正是由于此种特点，大型浮顶油罐成为原油储备应用最为广泛油罐类型之一。油库是储存易燃易爆物的场所,一旦遇到意外,可能导致严重的火灾爆炸事故，带来人员伤亡或者巨大的经济损失，油库建筑物的防雷、防火、防静电具有特殊性。因此,加强对油罐安全问题的研究,是油库安全技术研究的内容,也是保证 透明模块油库安全生产的重要技术措施。外浮顶储罐主动防御系统与消防系统技术研究目的,就是要针对外浮顶油罐的特点,优化浮顶油罐的结构,采取切实可靠的措施,作到既安全可靠又经济合理。
鉴于此，本文主要依据山东港口青岛港集团青岛实华原油码头有限公司外浮顶储罐相关管理经验，借鉴青岛实华原油码头有限公司在青岛黄岛港区和董家口港区相关油罐的建设和运营经验，分别从外浮顶储罐主动防御系统与消防系统技术两个方面展开论述。
二、外浮顶储罐主动防御系统
外浮顶储罐主动防御系统主要由防静电系统、油罐防雷和油罐火灾预警系统三部分组成。
2.1防雷、防静电系统
该系统主要由跨接、接地、带有阻火器的防爆呼吸阀、油罐一，二次密封注射氮气系统、防雷预警系统、设置静电消除器等组成。
2.1.1接地和跨接：油罐区以及油品作业区的管道与管道、管道与油罐、油罐上面的金属部
件及其附件必须要按照标准要求设置接地以及跨接设施。接地是泄漏设备静电电荷的有效措施，跨接也是保证系统中各个部分都处于接地状态的措施。
2.1.2带有阻火器的防爆呼吸阀：油罐呼吸阀是安装在固定储罐或油罐顶部的通气通风装置，它能够减少油品蒸发损耗，控制油罐内部压力，同时保持压力平衡，阻止外界火焰传入油罐内部。该阀具有通风量大，耐腐蚀，泄漏量小等特点，搭接有静电接地线，使该阀与罐体保持等电位，确保油罐安全运行。
2.1.3防雷预警系统：油库防雷安全是油库安全管理的重要内容之一，除了依靠传统的方式安装规范的防雷装置以外，建设雷电预警系统，提前判断雷电的活动情况，可极大降低雷雨天气下雷电安全隐患，能在雷击发生前的5~30分钟发出雷电预警报警信号；提醒库区作业人员及时停止或暂停室外作业，进入安全地带避雷，防止雷击伤害；对某些可能造成重大危害的作业，雷击前及时采取适当措施，例如与油罐一、二次密封注射氮气系统配合，提前注氮防止重大雷击事故发生。
2.1.4油罐一、二次密封注射氮气系统：由于储罐密封圈大都采用了一、二次密封结构，油气会聚集在一、二次密封之间，当储罐密封圈内油气与空气的混合气体达到爆炸极限浓度
范围时，如遇静电放电、雷击或其他足够的点火能量时易发生燃烧，将直接引发严重的火灾或爆炸事故。油罐一、二次密封注射氮气系统就是结合防雷预警系统，氮气作为惰化介质，当系统自动分析检测，判定高风险情况发生时，会自动对高风险罐的相应区域进行注氮，将浓度降至安全限以下，实现24小时不间断监测一、二次密封空间内油气含量，达到抑制油气挥发、保证储罐安全的目的，实现对事故征兆的早期检测和预警，提升了储罐自身安全防爆抑爆能力。
2.1.5静电消除器，静电消除器又叫做静电中和器，是被用作消除或者减少带电体电荷的。作为油罐区重要的装置，它常安装在油罐顶部的采样口附近以及油罐扶梯口用来消除人体静电。
2.2油罐火灾预警系统
sim卡托该系统主要有油罐罐顶防爆摄像头、油罐感温光纤、火焰探测器。
2.2.1油罐感温光纤：油罐感温光纤是对储油罐构建一套完整的分布式光纤温度监测系统，实现对库区多个油罐各处温度的实时监测、超限报警、火灾报警、输出报警信号。对于储
油罐等易燃易爆的特殊环境，如果等到火灾产生了，再进行报警，就没有意义了，油罐感温光纤采用温度定温预报警。储油罐等易燃易爆场所安装的分布式光纤感温光缆可以串接在一起，由一台或多台分布式光纤感温火灾感温系统完成信号采集，将报警信息传输给消防值班人员，甚至可以与消防联动系统连接，实现自动检测，自动灭火的作用。
2.2.2火焰探测器：物质燃烧时，在产生烟雾和放出热量的同时，也产生可见或不可见的光辐射。火焰探测器又称感光式火灾探测器，它是用于响应火灾的光特性。即扩散火焰燃烧的光照强度和火焰的闪烁频率的一种火灾探测器。 根据火焰的光特性，目前使用的火焰探测器有两种：一种是对波长较短的光辐射敏感的紫外探测器，另一种是对波长较长的光辐射敏感的红外探测器，油罐加装火焰探测器可增加一种预警信号，大大提升油罐预防火灾的能力，补充油罐感温光纤的不足之处。
2.2.3罐顶防爆摄像头：该摄像头主要作用是对油罐罐顶各个部位进行24小时不间断监控，可与油罐感温光纤、火焰探测器联动，及时转动照射发生隐患部位，输出报警信号便于值班人员及时处置。
三、外浮顶储罐消防系统
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外储罐消防设施由消防水冷却灭火系统、泡沫灭火系统、 移动消防设备、消防器材、消防控制系统等部分组成。
1.消防水冷却灭火系统
消防水灭火系统一般由稳压泵、消防泵以及必要的联锁控制设备、供水管网、阀门、消防设施和管网辅助设施等组成。消防水泵应采用两用或多用1 备，根据管网的压力来启动消防水泵，备用泵和工作泵应尽量采用同型号泵， 电源采用双电源，或采用内燃机作为备用动力源，内燃机作为备用动力源的泵组应考虑可储备机组连续运转 6h 的油料。稳压泵应选用流量－扬程曲线陡落的泵型，最好是变流量而扬程基本不变的稳压泵。
稳压泵的选择，稳压泵最小扬程不得低于最不利点设备所需的静压头的要求，流量应大于管网漏失水量，消防泵房需要设置一台同型号的备用稳压泵，稳压泵易采用电接点压力表作为稳压泵启停检测装置。
管网的布置方式决定了罐区消防系统的运转效率。大型罐区的消防管网呈环状铺设在防火堤周围，环状管网的进水管道不应少于二条，中间用阀门隔开， 且每条管道均能通过全部
的消防用水量。管网压力宜为0. 7-1. 2MPa，管网压力应保证不小于在达到设计消防最大给水流量和最不利灭火点时需要的压力。
室外消火栓的数量根据火场供水要求确定。为便于火场使用和安全，应在道路两侧设置消火栓。为了扑救地面流淌火，在罐区四周应设消火栓，消火栓间距不应大于 60m。
2. 泡沫灭火系统
大型外浮顶储罐均采用固定式泡沫灭火系统。该系统由泡沫液储罐、泡沫比例混和器、泡沫泵、水源、泡沫发生器、泡沫栓等组成。
带通滤波器设计为保证泡沫系统的供水，泡沫管网应独立于冷却水管网。泵出口阀、泡沫混和液的冷却水上控制阀和主要消防分区的控制阀选用可远程控制的阀门，可实现在消防控制室内集中控制阀门开关。阀门应设置在防火堤外侧地面上，在正常情况下，分割阀关闭，泡沫混和液只能单向流动，可以最快的速度和最短的距离上罐。管线和阀门在检修时可分段调整，以保证泡沫输送。防火堤外应设置泡沫液消火栓，用以连接泡沫或其它移动式泡沫灭火设施。
2. 1 泡沫发生器设置
外浮顶储罐的罐内漂浮一个巨大的浮盘，浮盘与油面之间没有任何油气空间，因此外浮顶储罐一般采用液上泡沫喷射系统。泡沫发生器在储罐上的设置位置对于空气泡沫灭火的性能和泡沫系统的灭火效果有重要影响。
2. 1. 1 罐壁泡沫灭火系统
空气泡沫发生器安装在罐壁顶部梯形护板上，且在罐顶圆周上等角均匀分布。 泡沫喷射口离浮顶密封圈的垂直距离随浮顶的下降而增大。当储罐处于最高液位时，泡沫喷射口离浮顶密封圈的垂直距离超过 2m，泡沫喷出后，在导流板的作用下沿罐壁向下流至密封圈。在罐壁与浮船之间安装有防止油气挥发的一、 二次密封，一次密封是机械密封或软密封， 二次密封是下端固定在浮盘边缘， 上端与罐壁搭接。密封圈发生火灾一般是由一、 二次密封之间的油气引起的，因此在罐顶四周应设置泡沫挡板，防止泡沫外溢，起到对油罐密封圈全部覆盖的作用。
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2. 1. 2 浮盘边缘泡沫灭火系统
浮盘边缘泡沫灭火系统是把泡沫发生器设在浮盘边缘，泡沫喷射口可设置在二次密封装置上方和下部。浮盘边缘泡沫灭火系统的工艺流程是首先将泡沫混和液输送到设置在浮顶上的泡沫液分配器，再通过钢管将其输送到设置于浮顶周边的若干个泡沫产生器，最后通过泡沫喷射口将空气泡沫直接施加到密封圈内灭火。该系统的空气泡沫产生器安装在浮顶边缘，随浮顶的升降而升降。 泡沫喷口可设计成两个分支出口，使泡沫在环形空间内向两个相反方向进行喷射，可避免泡沫在喷出处的堆积，加快泡沫的流速，提高灭火的效率。
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