液化石油气储罐对火灾热响应及消防设计
液化气(站)火灾危险性及防火措施
液化气（站）火灾危险性及防火措施随着石油化学工业的发展，液化石油气（简称液化气）供应不断增加，许多城市已形成了完整的供应系统（一般采用管道、火车槽车、汽车槽车、槽船等四种输送方式），负责对民用、中小型工业及商业等使用液化气的用户供应。
液化气主要是从油气田和石油炼制过程中得到较轻的组分，是饱和与不饱和的烃类混合物。
由于其本身火灾和爆炸危险性较大，供应过程中稍有不慎，发生泄漏，遇到火源，就会发生起火爆炸，造成人员伤亡和损失。
因此，加强其供应过程消防管理尤为重要。
1．火灾危险性（1）液化气的相对密度比空气大很多，在常温下也易挥发，如在储备、运输和使用过程中泄漏，遇到火源就会引发燃烧爆炸。
（2）液化气在气液共存时的蒸气压叫饱和蒸气压，容器所能允许的饱和蒸汽压一般是按6O℃的条件设计，若超过此温度，就会有爆炸危险。
（3）液化气由气态变为液态是采用加压或降温的方法完成的，当吸收外部热量的速度赶不上蒸发速度时，蒸发潜热就由液体本身提供，使液体温度下降，造成蒸发速度降低，影响使用，加之用户使用气瓶方法不当，就可发生事故，此外，液化气的气相和液相平衡时的露点和沸点是相等的，升温和降压时都会引起液体沸腾，压力过大时就会使储罐发生裂缝或脆裂的危险。
（4）操作人员在灌装液化气时，不慎喷在手上，会造成手都冻伤。
而液化气在通风不良的情况下不完全燃烧，会产生一氧化碳，使人中毒。
2．防火措施（1）液化气供应系统和运输①应正确选用不同级别的管道。
液化气在管道内的流速应控制在O．8～1．4米／秒，其输送于管不得穿过居民区和公共建筑群，所有管道在起点、终点、分支点和穿越铁路、高速公路、！级公路和大型河流两侧，以及沿线每隔10～20公里处，设置阀门，并加保护套管，地上管道两个阀门之间应设安全阀，地下管道分段阀门之间应设放散阀。
管道不得架设在铁路桥和公路桥上。
管道一般采用沥青玻璃纤维布或黄（绿）夹克防腐法防腐，同时用电法保护，在起点和终点的平面转弯处和直管段每1公里左右应设置1个里程桩。
液化石油气储罐对火灾热响应及消防设计
液化石油气储罐对火灾热响应及消防设计液化石油气储罐是储存液化石油气（LPG）的设施，在日常生活中广泛应用。
但是，储罐存在着火灾的风险，一旦发生火灾，将会造成严重的损失。
因此，对液化石油气储罐的火灾热响应和消防设计进行研究和探讨，对加强储罐的安全管理和防灾减灾工作具有重要的意义。
1. 火灾热响应液化石油气储罐在受到外部火灾和自身泄漏引起的火灾时，会产生大量的热量。
对储罐的火灾热响应进行研究可以帮助人们了解储罐在火灾中的行为特征，预测火灾发展趋势，评估火灾风险和应急处置措施。
储罐的火灾热响应与多种因素有关，如外界气温、储罐的大小、形状、结构、标准设计等因素。
一般而言，储罐的表面温度在火灾初期会迅速升高，随着火灾的发展，表面温度会逐渐降低，直到火灾熄灭。
在火灾的不同阶段，储罐的热特性也不同。
在火灾初期，由于液化石油气突然膨胀，储罐和阀门的温度迅速升高，随着时间的推移，燃烧的液化石油气会加速储罐的加热，并迅速引起爆炸。
为了降低液化石油气储罐的火灾风险，必须加强储罐的设计和建造，采取一系列防范火灾风险的措施。
2. 消防设计消防设计是为了减少火灾危害，保护人员生命财产安全而制定的一系列技术措施和管理制度。
对液化石油气储罐的消防设计具有重要的意义。
储罐的消防设计应包括以下几个方面：（1）消防设施建设储罐周围应设置灭火水泵、消防水池、消防水幕等消防设施。
对于较大的储罐，还应设置泡沫灭火系统、干粉灭火系统等消防设施，以保证在火灾发生时，能够及时有效地控制火势，减少损失。
（2）逃生通道规划液化石油气储罐周围应规划合理的逃生通道，并在通道两侧安装紧急照明设施和安全标志，以便人员在紧急情况下能够迅速安全地撤离现场。
（3）警报和报警系统液化石油气储罐周围应设置灵敏的火灾报警设施和自动喷水灭火系统，以及其他控制系统和防护措施，以及与相关部门联网的危险品监测装置，以提供准确的火灾预警和管理意见。
（4）培训和演练对于储罐的消防安全管理人员和参与处置的人员，应针对液化石油气储罐可能发生的火灾情况进行培训和演练，提高他们的消防安全意识和应急处置能力，以减轻火灾损失。
液化石油气罐火灾应急预案
液化石油气罐火灾应急预案一、灾害概述液化石油气罐火灾是一种具有较大危害性的火灾，一旦发生往往会造成严重的人员伤亡和财产损失。
因此，对于液化石油气罐火灾的应急处理，必须要有一个完善的预案，以便在发生火灾时迅速有效地进行处置和救援。
二、组织体制1.一个总指挥部统一领导指挥部由相关部门的领导和专家组成，包括公安、消防、安监、应急管理等部门的领导和专家。
总指挥部具有统一领导权，负责调度和协调各部门的应急工作。
2.功能分工各部门要根据液化石油气罐火灾的特点和应急处置的需要，明确各自的职责和任务分工，确保各部门协调配合、上下联动。
3.预案评估定期对预案进行评估，及时修订和更新，确保预案的及时性和有效性。
三、灾害分析1.液化石油气罐火灾可能引发的灾害液化石油气罐火灾可能引发的灾害包括爆炸、火灾、有毒气体泄漏等，具有较大的危害性和影响范围。
2.可能受到影响的目标液化石油气罐火灾可能影响的目标包括周围的居民区、工厂企业和交通要道等，可能造成人员伤亡和财产损失。
四、应急预警1.建立火灾监测系统在可能发生液化石油气罐火灾的地区建立火灾监测系统，及时掌握火灾的发生情况，以便及时做出应急响应。
2.开展宣传教育加强对周围居民、企业和交通要道的火灾防范宣传教育，提高公众的火灾防范意识。
五、应急响应1.迅速启动应急预案一旦发生液化石油气罐火灾，立即启动应急预案，总指挥部迅速组织各部门赶赴现场，展开救援和处置工作。
2.划定隔离区域对液化石油气罐火灾现场划定隔离区域，防止火灾扩散，确保周围居民和企业的安全。
3.采取紧急措施及时疏散周围居民和企业，采取紧急措施减轻火灾对人员和财产的危害。
六、救援行动1.优先救援救援行动要根据火灾现场的情况，优先救援人员和财产，确保及时撤离受灾人员。
2.调集应急力量调集消防、救护、工程技术等应急力量，尽快赶赴火灾现场展开救援和处置工作。
3.救援战术根据火灾现场的特点和情况，制定救援战术，确保安全救援和有效处置。
液化石油气站的防火设计
液化石油气站的防火设计液化石油气作为一种新型燃料，在工业生产及人民生活中得到越来越广泛的应用。
然而，有些地方和单位在新建液化石油气站时，忽视防火设计，致使工程存在不少隐患，火灾和爆炸事故也时有发生。
因此，认真搞好液化石油气站的防火设计，对于保障国家和人民生命财产安全是十分必要的。
下面就常见的储存2500立方米以下、具有灌瓶装置的中小型液化石油气储配站的防火设计谈几点浅见：一、位置选择及总平面布置液化石油气站在选择位置及总平面布置上一般应满足以下几方面要求：1．应为独立的建筑物及构筑物，布置在城市郊区或本单位边缘，并位于本单位和附近居民区、明火及火花散发地点的下风向或侧风向，远离名胜古迹、游览区、大型公共建筑、重要物资仓库以及电台、电视台、导航站等重要设施。
2．储罐区和甲类生产厂房与相邻企业的建构筑物、堆场、厂内外铁路、道路、室外变配电室以及与民用建筑、生产辅助建筑、明火或火花散发地点的距离应分别满足“建筑设计防火规范”（TJ16—74）第15、16、17、47、52条要求。
3．液化气站内应平正、无低洼之处，严禁设在有地下和半地下的防空洞上，生产区周围应设置用不燃材料建筑与辅助生产区有明显分隔的围墙，其实体高度不小于2米，储罐区还应设防护墙，其高度为1米，为便于进出储罐区，其墙上应设二处以上用不燃材料做成的过墙踏步。
4．储罐之间的防火间距：球形储罐不应小于相邻较大罐的半径，卧式储罐之间及至防护墙的净距离应不小于相邻较大储罐的直径，并不小于1．5米；两排储罐之间的防火间距不应小于其中最长罐长度的一半。
5．铁路专用线中心距储罐不小于35米，卸车栈桥一般应设在铁路专用线的单侧，在其两端和栈桥每隔60米应设一处安全梯；汽车槽车卸车时，车台中心线距储罐不应小于30米，并应有不小于5‰的坡度，以便在发生事故情况下汽车能自动滑行。
6．压缩机室及烃泵房、空实瓶间、罐装间、槽车库、卸车台等之间的防火间距应大于12米。
浅谈液化石油气储罐区消防设计
2010年第2期 新疆化工 37 浅谈液化石油气储罐区消防设计韩虹（新疆化工设计研究院，乌鲁木齐 830006）摘要：浅谈了液化石油气储罐区消防设计中管材的选用、消防控制及夏季冷却的问题。
关键词：储罐区；消防1 引言液化石油气储罐火灾的根本灭火措施就是切断气源，在气源无法及时切断时，就必须对储罐进行冷却处理，以确保储罐内的温度不致过高、罐内压力不致骤然升高、罐体强度不降低，从而避免液化石油气大量泄漏而导致的火灾蔓延和爆炸。
下面就浅谈一下液化石油气储罐的消防设计。
2 管道设计及消防控制系统2.1 管道材料的选取、防腐及安装液化石油气储罐消防系统在正常情况下是空的，易受到大气腐蚀。
若使用普通碳素钢管，多年后内部将会产生锈渣，脱落后会堵塞管道及喷头，因此，控制阀至储罐的消防管道应采用镀锌钢管。
为尽量避免管道由于切割、煨弯、钻孔而导致的镀锌层破坏，喷淋环管管材宜采用镀锌钢管，螺纹连接。
煨弯应采用机械煨弯(冷煨弯)，不能采用热煨弯的方式，因为热煨弯容易使镀锌钢管的镀锌层遭到大面积的破坏。
另外，喷头及其连接支管应定期清洗，及时清除锈渣及污物，防止堵塞。
喷淋管道应定期检修，检查渗漏情况，定期作好外防腐。
2.2 消防控制系统为确保储罐的安全运行，在液化石油气储配站建立完备的自动消防控制系统是至关重要的。
2.2.1 液化石油气储配站的消防系统工作原理当储罐区某个储罐发生初期火灾时，监测该储罐的火灾检测探头即产生动作，发出报警信号，同时打开相应的雨淋阀，并自动启动消防泵，向消防给水管网供水，着火罐立刻被水雾覆盖，使火焰因与空气隔绝而熄灭，同时细小的水雾滴带走大量的热量，冷却罐体从而避免爆炸。
相邻的储罐水喷雾系统同时启动，大量的水雾由上而下起到屏蔽作用，使其与着火罐产生的热空气隔绝，同时冷却罐体，防止该罐因受热、升压而导致爆炸，阻止了火灾的蔓延。
在自动灭火的同时，报警系统启动，消防人员及时赶到，采用水枪灭火，以便更快地控制住火灾。
液化石油气储罐对火灾热响应及消防设计
编订：__________________审核：__________________单位：__________________液化石油气储罐对火灾热响应及消防设计Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-6978-56 液化石油气储罐对火灾热响应及消防设计使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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1 引言液化石油气是工业和民用中应用十分广泛的一种燃料。
由于它具有易燃、易爆等危险性, 在生产、运输和使用中极易发生火灾和爆炸事故。
液化石油气储罐周围一旦发生火灾, 在火灾环境的影响下, 储罐内液化石油气的温度和压力会迅速升高, 同时储罐的强度会迅速下降, 在一定条件下储罐即会发生破裂和爆炸, 并进而引起沸液蒸气爆炸(BL EV E) , 引起爆炸冲击波、容器碎片抛出及巨大的火球热辐射, 对周围的人员、建筑和设备造成更大的破坏。
国内外曾多次发生液化石油气火灾并引起连锁爆炸的事故, 造成惨重的损失。
如1984 年墨西哥一液化气储配站由于液化石油气泄漏引起火灾, 使两个球形储罐破裂, 液化气大量泄漏引发大火, 高温火焰包围了附近的容器, 相继造成多台容器破裂爆炸, 导致500 多人死亡, 7000 多人受伤, 大量工业和生活设施毁坏, 成为人类工业史上最为严重的事故之一。
1998 年西安液化石油气站由于液化石油气在一球罐底部泄漏, 引发火灾, 在火焰高温的作用下相继造成2 个400 立方米的球罐相继发生爆炸, 并引起BL EV E, 造成十多人死亡, 数十人受伤, 直接经济损失400 多万元。
液化石油气储罐对火灾热响应及消防设计
液化石油气储罐对火灾热响应及消防设计液化石油气储罐在工业、民用以及交通等领域使用广泛。
由于其存放的物质易燃易爆，其安全性备受关注。
当液化石油气储罐发生火灾时，需对其进行灭火，因此对储罐进行消防设计变得至关重要。
本文将探讨液化石油气储罐在火灾中对热的响应以及相应的消防设计。
液化石油气储罐在火灾中对热的响应液化石油气储罐在火灾中对热的响应与其储存状态有关，一般可分为两种情况：全液态下储罐对热响应当液化石油气储罐中存储物质为全液态时，热能会通过储罐的壁进行传递，并导致储罐内压力的升高。
当压力达到储罐的临界值时，储罐会发生破裂事故。
值得注意的是，全液态下储罐的壁厚度对储罐的安全性具有重要意义。
储罐壁的壁厚越大，其对于热传递的阻力就越大，储罐的安全性也越高。
因此，在储罐的设计和制造过程中，必须考虑储罐的使用环境以及其存放的物质等因素，以确保储罐的安全性。
部分液态下储罐对热响应当液化石油气储罐中存储物质为部分液态时，储罐内的气体和液体呈现层状结构。
在这种情况下，热能只会通过储罐顶部的气体逐渐传输到储罐底部的液态物质中，并导致储罐内压力的升高。
当压力达到储罐的临界值时，储罐会发生破裂事故。
同样，对于部分液态下储罐的设计和制造，也需要充分考虑储罐的使用环境以及其存放的物质等因素，以确保储罐的安全性。
消防设计为了防止液化石油气储罐发生火灾和破裂事故，消防设计是必不可少的一环。
液化石油气储罐的消防设计包括以下几个方面：预防措施对于液化石油气储罐的预防措施，一般需考虑以下因素：1.储罐的安装位置应远离火源或其他易燃物质，以减小意外风险；2.在储存液化石油气储罐周围应设置防火带，防范火势蔓延；3.储罐的外表面应保持干燥，以避免外界因素对其影响。
灭火装备液化石油气储罐的灭火装备主要包括灭火器、消防水路等。
1.灭火器：对于液化石油气储罐的小规模火灾，消防员可以使用灭火器进行灭火，并及时报警；2.消防水路：对于大规模火灾，需要使用消防车和消防水路进行扑救。
液化石油气罐火灾应急预案
一、编制目的为有效预防和应对液化石油气罐火灾事故，保障人员生命财产安全，维护社会稳定，特制定本预案。
二、适用范围本预案适用于液化石油气罐火灾事故的应急救援工作。
三、事故分级根据事故的严重程度和影响范围，液化石油气罐火灾事故分为以下四个等级：（一）一般事故：事故影响范围较小，造成一定人员受伤或财产损失。
（二）较大事故：事故影响范围较大，造成多人受伤或较大财产损失。
（三）重大事故：事故影响范围较大，造成大量人员伤亡或重大财产损失。
（四）特别重大事故：事故影响范围极大，造成大量人员伤亡和巨大财产损失。
四、组织机构及职责（一）成立应急救援指挥部应急救援指挥部由以下人员组成：1. 指挥长：由地方政府主要领导担任。
2. 副指挥长：由相关部门负责人担任。
3. 成员：由公安、消防、卫生、应急、市场监管、环境保护、住建、交通运输、气象等部门负责人担任。
（二）应急救援指挥部职责1. 指挥救援行动，统筹协调各部门工作。
2. 确定救援方案，组织实施。
3. 指导救援力量投入，确保救援工作有序进行。
4. 通报事故进展情况，及时发布信息。
5. 指导事故善后处理工作。
五、应急救援措施（一）报警与响应1. 发现火灾事故后，立即向119火警电话报警。
2. 火灾发生单位应迅速启动应急预案，组织人员进行初期处置。
3. 应急救援指挥部接到报警后，立即启动应急预案，组织救援力量投入。
（二）人员疏散与救援1. 疏散周边人员，确保人员安全。
2. 对受伤人员进行救治，并送往医院。
3. 组织救援力量对火源进行扑救，防止火势蔓延。
（三）现场处置1. 对泄漏的液化石油气进行堵漏，防止火势扩大。
2. 采用泡沫、干粉等灭火剂进行灭火。
3. 确保灭火过程中，人员安全。
（四）事故善后处理1. 对火灾事故原因进行调查，查明事故责任。
2. 对受损设施进行修复，确保恢复正常运行。
3. 做好事故伤亡人员家属的安抚工作。
六、应急保障（一）物资保障1. 配备足够的消防器材、救援设备、医疗救护设施等。
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编号：SM-ZD-37199液化石油气储罐对火灾热响应及消防设计Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives编制：____________________审核：____________________时间：____________________本文档下载后可任意修改液化石油气储罐对火灾热响应及消防设计简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。
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1 引言液化石油气是工业和民用中应用十分广泛的一种燃料。
由于它具有易燃、易爆等危险性, 在生产、运输和使用中极易发生火灾和爆炸事故。
液化石油气储罐周围一旦发生火灾, 在火灾环境的影响下, 储罐内液化石油气的温度和压力会迅速升高, 同时储罐的强度会迅速下降, 在一定条件下储罐即会发生破裂和爆炸, 并进而引起沸液蒸气爆炸(BL EV E) , 引起爆炸冲击波、容器碎片抛出及巨大的火球热辐射, 对周围的人员、建筑和设备造成更大的破坏。
国内外曾多次发生液化石油气火灾并引起连锁爆炸的事故, 造成惨重的损失。
如1984 年墨西哥一液化气储配站由于液化石油气泄漏引起火灾, 使两个球形储罐破裂, 液化气大量泄漏引发大火, 高温火焰包围了附近的容器, 相继造成多台容器破裂爆炸, 导致500 多人死亡, 7000 多人受伤, 大量工业和生活设施毁坏, 成为人类工业史上最为严重的事故之一。
1998 年西安液化石油气站由于液化石油气在一球罐底部泄漏, 引发火灾, 在火焰高温的作用下相继造成2 个400 立方米的球罐相继发生爆炸, 并引起BL EV E, 造成十多人死亡, 数十人受伤, 直接经济损失400 多万元。
液化石油气储罐事故及其引起的连锁反应的过程可用图1 表示。
因此了解和掌握液化石油气储罐对火灾的热响应规律, 从而采取适当的措施防止储罐发生爆炸, 是预防和控制重大事故发生的关键。
本文重点介绍液化石油气储罐对火灾的响应规律, 并提出了消防设计的要求和原则。
2 液化石油气储罐对火灾的热响应液化石油气储罐在周围发生火灾时, 由于火灾对容器表面的热辐射和对流传热的影响, 会使储罐发生一系列的热响应。
由于工业界对安全的迫切需要及其学术上的综合性和复杂性, 世界各国都投入了大量的人力和财力对此进行了深入广泛的研究。
研究的方法主要包括试验研究、理论和计算机模拟研究、典型事故分析研究等。
试验研究是将不同比例、不同形状的容器置于不同的火灾环境中, 对响应过程和有关参数如温度、压力、热通量等进行动态的观测和测量, 从而揭示容器失效过程、失效处理及危害性预测。
理论和计算机模拟研究是根据二维或三维的质量、动量和能量平衡方程进行较为复杂的场模拟或基于试验研究的结果进行简化的区域模拟, 以及将场模拟和区域模拟结合起来的混合模拟, 由于建立的复杂的偏微分方程组很难求得理论解, 因此一般是借助于计算机进行数值求解。
典型事故分析是收集以往发生的事故的有关数据资料, 并进行进一步的统计和理论分析, 从而揭示其规律性。
液化石油气储罐的热响应主要表现在以下几个方面:2.1 储罐壁温响应理论和实验研究都表明, 储罐在火灾环境下, 储罐的壁温会迅速升高。
储罐的壁温变化明显分为两个部分。
即气相部分和液相部分, 我们分别称其为干壁温度和湿壁温度, 干壁温度明显高于湿壁温度。
未保护的液化气容器在全包围火灾条件下, 干壁温度最高达到600～700℃, 干壁温度受到热输入量、热损失、壁厚等因素影响, 其数值取决于容器大小及壁厚、充装水平等, 其变化规律如图2 和图3 所示。
图2 为储罐直径1.7 m , 壁厚11.85 mm , 容积10.25 m3, 容器上安装两个安全阀, 安全阀开启压力为1.42M Pa, 关闭压力为1.13M Pa, 充装量为36% 时在全包围火灾作用下的储罐干壁温度变化规律。
图3 为不同充装水平下的变化规律。
2.2 储罐内部液化气热响应试验发现, 内部介质的热响应分为两个阶段: 在第一阶段, 液相温度未达到饱和温度, 处于过冷状态, 内部介质可以分为五个区域(如图4) : 边界层区、底部不稳定液体区、分层区、过冷液体区和蒸汽区。
在侧面边界层区内, 热量由储罐内壁传入后液体会沿容器壁面上升, 到底液体表面后向中心运动, 并且从中心向下部的过冷液体区运动, 与过冷液体混合。
然后又进入边界层区, 重复上述传热过程。
由于这种垂直方向的自然对流引起液体和气体在垂直方向的温度梯度, 这种现象称为热分层。
在底部的不稳定液体区, 液体接受从储罐内壁传入的热量后, 直接垂直向上运动与过冷液体混合。
储罐内部介质的温度变化规律如图5 所示。
可以看出储罐内部气相温度高于液相温度。
2.3 储罐内部压力响应储罐内部的压力变化主要取决于内部介质的温度变化规律, 实验研究发现, 压力主要决定于内部分层区的温度。
图6 为液化石油气储罐分别采用水喷淋冷却和防火隔热层保护时进行了全包围火灾实验时的压力响应规律, 其试验条件为: 容器容积4185 m3, 壁厚615 mm , 材料STE36 钢(屈服强度为360N/mm2) , 储罐上设置安全泄放阀。
由图可以看出, 对未采用防护措施的储罐, 在火灾作用下储罐内部压力迅速上升, 12 m in 即发生爆炸; 采用水喷淋冷却(冷却强度为100 L/m2h) 的储罐, 在火灾作用下在开始5 m in 内压力迅速上升, 当达到安全阀排放压力1.4M Pa 后, 安全阀开启排气, 储罐内压力在1.2～1.4M Pa 之间波动, 随后有所下降; 采用隔热层保护的储罐, 在火灾作用下压力升高速度缓慢, 在50 m in前储罐内部的压力一直低于水喷淋冷却的储罐, 而后压力较水喷淋储罐稍高。
水喷淋冷却和隔热层保护的储罐均可以在火灾作用下90 m in 内不发生爆炸。
从上述液化石油气储罐对火灾的热响应规律可以看出, 储罐爆炸主要是两方面的原因, 一是储罐内部的压力升高; 二是储罐壁温增加引起储罐材料强度下降,图7 为压力容器用钢16M nR 在不同温度下的强度变化。
采取一定的防护措施控制储罐内部的压力升高和储罐壁温增加, 可以防止储罐在火灾作用下发生爆炸,目前我国对于固定储罐区的储罐大都采用水冷却方式, 对于移动储罐大都采用隔热保护方式。
以下重点介绍采用水冷却方式的消防设计要求和原则。
3.1 消防用水量常温高压储罐有球罐和卧式罐两种形式, 本文主要介绍球罐的消防冷却水量计算。
3. 1. 1 固定喷淋水量根据《石油化工企业设计防火规范》(GB 50160-92 (以下简称“石化规”) 第7.9.2 条规定“液化石油气储罐容积大于100 m3 时, 应设置固定式消防冷却水系统”[1] , 其冷却水用量为:着火罐: Q着= PD2q1 (1)相邻罐: Q邻= PD2q2 (2)式中:Q着——着火罐固定消防冷却用水量(L/min) ;Q邻——相邻罐固定消防冷却用水量(L/min) ;D ——球罐直径(m ) ;q1,q2——着火罐、相邻罐冷却水供水强度(L/m in ·m2) , 其大小一般由火灾实验确定, 世界各国在规范中规定也不尽相同, 如德国规范TRB 规定供给强度为100 L/m2·h, 保证在火灾包围的情况下90 分钟内不会发生失效。
我国规范的规定如表1, 是德国规范的5.4 倍, 因此建议通过火灾实验重新评估其合理性。
综上(1)～(2) 式, 球罐固定消防冷却用水量如下:Q固= Q着+ n·Q邻(3)式中:Q 固—固定消防冷却用水量(L/m in) ;n——距着火罐1.5 D 范围内的相邻罐数量(个) , 当n≥3 时, 可按(3) 计算[2]。
3. 1. 2 移动式消防冷却用水量根据“石化规”第7.9.5 条“移动式消防冷却用水量, 应按罐区内最大一个储罐用水量确定”。
当球罐容积小于400 m3 时,Q移≥30 L/s (108 m3/h)。
当球罐容积大于或等于400 m3 时, Q移≥45 L/s(162 m3/h )。
3.2 水冷却方式固定式水冷却系统包括在顶部集中配水罐壁漫流式、固定水喷淋、水喷雾、固定水炮等4 种基本形式。
根据国外的资料介绍, 可靠性的排序依次为漫流式、固定水炮、水喷淋或水喷雾。
而我国目前大多采用水喷淋或水喷雾方式, 但从使用效果看这种方式不尽妥当, 因为这种方式在发生蒸汽爆炸时易受到破坏, 西安3. 5 事故就是如此。
而且这种方式喷头容易堵塞, 维护比较困难。
根据我国的国情, 水冷却方式宜采用顶部布水罐壁漫流与固定水炮相结合的方式, 即部分冷却水用漫流式, 部分冷却水用固定水炮提供。
该形式可靠性高且灵活, 能分别满足防日晒冷却、着火罐冷却以及邻近罐冷却等不同冷却强度的供水要求, 且对于与储罐内部蒸汽区相接触的干壁部分冷却更有保证。
该形式容易维护, 工程费用比目前使用的水喷淋或水喷雾系统低。
对于大型储罐建议设置自摆的移动式水炮, 以减少灭火人员暴露于火灾危险区中的危险性, 并能有效保证喷射水流到达暴露于火灾中的储罐表面。
4 结论从液化石油气储罐在火灾作用下的热响应规律可以看出, 储罐不采取任何保护措施时, 储罐内部的压力和储罐壁温度会迅速升高, 储罐会在短时间内发生爆炸, 而采用水喷淋和隔热防护等方式可以显著阻止储罐内部的压力和壁温增加, 从而延缓储罐发生失效的时间。
消防设计中供给强度建议进一步通过实验来重新评估和确定。
防护方式对于固定式储罐, 建议采用储罐顶部水漫流冷却和固定水炮相结合的方式, 同时应设置大小合适的安全阀, 对于大型储罐建议设置自摆的移动水炮。
对于移动式储罐, 建议采用隔热层保护和安全阀泄压相结合的方式。
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