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【摘 要】石油库消防设计中，会应用到很多技术，低倍数泡沫灭火系统设计技术就是其中之一。因为石油库中储存的物质具有可燃性，有些物质还溶于水，因此必须对其进行消防设计，防止安全事故的出现。本文首先对低倍数泡沫灭火系统在石油库消防设计要点进行了介绍，其次对对其设计特点进行了阐释，希望能够为我国其他石油库的消防设计工作提供借鉴。
【关键词】低倍数泡沫灭火系统；石油库；消防设计
某石油化工公司分公司成品油库主要为储存甲乙B类非水溶性的汽油，柴油以及甲B类水溶性的乙醇介质。该库区新建两具3000m3内浮顶储罐，浮盘为易熔材质，内装乙醇，乙醇属于甲B类介质，易溶于水。根据相关规范，需对新建的储罐进行消防设计。
一、低倍数泡沫灭火系统简介
低倍数泡沫混合液供给强度为5～7L/（min.m2）、混合比为3%～6%、预燃时间60～120s的情况下，灭火时间为3～5min；中倍数泡沫混合液供给强度为4～4.4L（min.m2）、混合比为8%、预燃时间60～90s的情况下，灭火时间为1～2min。在供给强度同为4L/（min.m2），时，中倍数蛋白泡沫混合液灭火时间124s；低倍数蛋白泡沫混合液灭火时间为459s；低倍数氟蛋白泡沫混合液灭火时间为270s。
低倍数泡沫是指泡沫混合液吸入空气后，体积膨胀小于20倍的泡沫。低倍数泡沫灭火系统主要用于扑救原油、汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇等B类的火灾，适用于炼油厂、化工厂、油田、油库、为铁路油槽车装卸油的鹤管栈桥、码头、飞机库、机场等。一般民用建筑泡沫消防系统等常采用低倍数泡沫消防系统。低倍数泡沫液有普通蛋白泡沫液，氟蛋白泡沫液，水成膜泡沫液（轻水泡沫液），成膜氟蛋白泡沫液及抗溶性泡沫液等几种类型。
二、低倍数泡沫灭火系统在石油库消防设计要点
1、选择出合适的泡沫系统
设计人员需要按照设计规范中的要求来选择泡沫系统。正常情况下，设计人员会在低倍与中倍泡沫系统中进行选择，这两种泡沫系统都有自生的优势，而且也具有不同的劣势。两者之间最大的区别就是发泡倍数有非常大的不同。低倍数的泡沫系统比较通用，得到了大范围的应用，其具有抗干扰行，再加之，其成本比较低，因此设计人员最终选择了此种泡沫系统。此种类型的泡沫系统种类非常多，其中比较常见的有固定式、移动式等，由于本工程中的储罐容量已经超过了3000m3，依据相关规定应该选择应用固定式。
2、选择合适的泡沫液
低倍数泡沫灭火系统的泡沫液有很多的选择，比如抗溶性泡沫液、蛋白泡沫液，因为该油库的储罐所存储的物质溶于水，因此设计人员最终选择使用抗溶性泡沫液。
3、系统组成
固定的泡沫泵站，内设储水罐、水泵、泡沫液储罐及比例混合器等、泡沫液的输送管道、阀门及泡沫产生器。其工作過程是油罐起火后，启动水泵，打开泵出口阀门，由泡沫比例混合器将水和泡沫液以一定的比例混合成泡沫混合液，再通过管道输送到位于着火油罐内壁上方的泡沫发生器，形成的空气泡沫覆盖于油面之上，将火窒息。
4、泡沫发生器计算
根据《泡沫灭火系统设计规范》，第4.2.2条规定：水溶性的甲、乙、丙类液体，泡沫混合液供给强度为12L/min.m2，连续供给时间为25分钟。由于储油罐内浮盘为易熔材质，故油罐的着火面积按固定顶罐截面积计算。根据计算：泡沫灭火系统扑救储罐区一次火灾的泡沫混合液设计流量M=M1+M2+M3
扑救火灾储罐用量：
M1=A.R.T=（3.14x17x17/4）m2x12（L/min.m2）x25min=68.09m3
用于扑救液体流散火灾的泡沫量：
M2=n.Qf.t=1x240（L/min）x20min=4.8 m3
系统管道内泡沫混合液剩余量：M3=0.05（M1+M2）=4 m3
5、泡沫发生器布置
泡沫发生器的流量为：Q=A.R=（3.14x17x17/4）m2x12（L/min.m2） n=45.37L/S，选用PC16的泡沫发生器3个，采用对称布置。具体布置见下图1。
图1 泡沫发生器布置示意图
6、消防管网布置
消防水由DN200两条输水管线送入油罐区，形成环状消防水管网，库区设8个地上式消火栓，四个消防水炮，即可满足火灾时要求。泡沫混合液由DN100两条输液管线送入油罐区形成环状泡沫混合液管网。库区设地上式泡沫栓8座，可满足火灾时要求。
三、低倍数泡沫灭火系统在石油库消防设计特点
1、泡沫产生器单独设泡沫混合液输送管道
此项设计中，将泡沫产生器直接设计到油罐的上部，当其喷射泡沫时，泡沫会经过反射板，之后直接达到内壁，同时液体会顺着罐内壁向着液面上进行覆盖，当将发生燃烧的表明完全盖住之后才停止，以此实现真正的灭火。设计人员为了能够保证喷射出来的泡沫均匀，能够在短时间内将出现燃烧的位置全部都覆盖上，在油罐上多安装了一个泡沫发生器，即3个。设计人员对油罐进行测量之后，对其进行均匀布置，这样就能够在短时间内就实现灭火。
原有规范对泡沫产生器的混合液输送支管道没有明确规定。传统的设计方法是，设计人员通常应用一根主管道，将其设置到防火堤中，当管道进入到罐体之后，再将其按照的需求分为不同的几个支管，每个支管都固定向相对应的泡沫发生器传输泡沫。这种设计方法有很多劣势，比如，如果其中的某一泡沫发生器出现了损坏，不仅不能正常的工作，泡沫液也会随之出来，直接后果就是浪费了大量的泡沫液，而更为严重的后果就是该系统无法进行灭火，失去了防火的功效。基于此，设计人员对油库按现行规范要求进行了设计。即将主管道预先分为几个支管，分别向不同的泡沫发生器传输泡沫液，同时在防火堤的外部设计一个控制阀，如果其中某一发生器出现了故障，控制阀会直接将其切断，不会影响到其他发生器，而且出现故障的发生器中的泡沫也能够正常使用，这样整个灭火系统就能够一直保持良好的运行状态。
2、使固定式泡沫灭火系统具有半固定系统功能
甲、乙、丙类液体储罐发生火灾时，通常会有泡沫消防车来救援，根据有关组织对我国已发生的地上金属固定顶储罐火灾统计表明，容积大于2000m3以上的储罐发生火灾时，多在罐顶与罐壁的弱焊接处局部撕开一条小口，泡沫消防车不能直接有效的将泡沫喷射在局部开口的着火储罐内，泡沫消防车也不宜直接向水溶性甲、乙、丙类液体储罐供给泡沫，原因是大部分泡沫会潜入液体中湮灭而不能灭火。所以增加半固定系统功能，就等于多加一种安全措施。
3、采用泡沫缓冲装置
泡沫缓冲装置内设消防水泵和泡沫水泵各两台，一台电动水泵、一台柴油机带动水泵，各2台，互为备用。泡沫水泵型号IS100-65-315型，泡沫水泵供水能力49.95L/S，水压1.25Mpa，大于计算后泡沫强度，满足要求。油库现有抗溶性泡沫液V=5m3>4.32 m3，满足要求。
四、结语
综上所述，可知设计改进了低倍数泡沫灭火系统在石油库消防设计方法之后，效果非常好，达到了预期防火的效果。低倍数泡沫灭火系统能够最大程度发挥作用，不仅仅在于设计人员的努力，还需要日常维护人员的维护，因此石油化工企业管理者在重视对低倍数泡沫灭火系统进行设计的同时，还应该注重日常的维护，安排专门的人员进行日常的维护，确保灭火系统能够一直保持良好的状态。■
参考文献
[1] 张网，李晋，任常兴，王婕，张欣，吕东，吴伟. 石油储罐泡沫系统有效性研究[J]. 消防科学与技术. 2013（01）
[2] 荆胜南，周文高，吴浩. 自动化技术在消防工程中的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2011（03）
[3] 高计. 20000m～3柴油库区消防安全设计[J]. 中国公共安全（学术版）. 2010（03）
[4] 冯辉，张智. 石油化工企业消防设计[J]. 消防科学与技术. 2009（03）
[5] 张洪英. 高倍泡沫灭火系统设计问题探讨[J]. 消防技术与产品信息. 2000（05）
【关键词】低倍数泡沫灭火系统；石油库；消防设计
某石油化工公司分公司成品油库主要为储存甲乙B类非水溶性的汽油，柴油以及甲B类水溶性的乙醇介质。该库区新建两具3000m3内浮顶储罐，浮盘为易熔材质，内装乙醇，乙醇属于甲B类介质，易溶于水。根据相关规范，需对新建的储罐进行消防设计。
一、低倍数泡沫灭火系统简介
低倍数泡沫混合液供给强度为5～7L/（min.m2）、混合比为3%～6%、预燃时间60～120s的情况下，灭火时间为3～5min；中倍数泡沫混合液供给强度为4～4.4L（min.m2）、混合比为8%、预燃时间60～90s的情况下，灭火时间为1～2min。在供给强度同为4L/（min.m2），时，中倍数蛋白泡沫混合液灭火时间124s；低倍数蛋白泡沫混合液灭火时间为459s；低倍数氟蛋白泡沫混合液灭火时间为270s。
低倍数泡沫是指泡沫混合液吸入空气后，体积膨胀小于20倍的泡沫。低倍数泡沫灭火系统主要用于扑救原油、汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇等B类的火灾，适用于炼油厂、化工厂、油田、油库、为铁路油槽车装卸油的鹤管栈桥、码头、飞机库、机场等。一般民用建筑泡沫消防系统等常采用低倍数泡沫消防系统。低倍数泡沫液有普通蛋白泡沫液，氟蛋白泡沫液，水成膜泡沫液（轻水泡沫液），成膜氟蛋白泡沫液及抗溶性泡沫液等几种类型。
二、低倍数泡沫灭火系统在石油库消防设计要点
1、选择出合适的泡沫系统
设计人员需要按照设计规范中的要求来选择泡沫系统。正常情况下，设计人员会在低倍与中倍泡沫系统中进行选择，这两种泡沫系统都有自生的优势，而且也具有不同的劣势。两者之间最大的区别就是发泡倍数有非常大的不同。低倍数的泡沫系统比较通用，得到了大范围的应用，其具有抗干扰行，再加之，其成本比较低，因此设计人员最终选择了此种泡沫系统。此种类型的泡沫系统种类非常多，其中比较常见的有固定式、移动式等，由于本工程中的储罐容量已经超过了3000m3，依据相关规定应该选择应用固定式。
2、选择合适的泡沫液
低倍数泡沫灭火系统的泡沫液有很多的选择，比如抗溶性泡沫液、蛋白泡沫液，因为该油库的储罐所存储的物质溶于水，因此设计人员最终选择使用抗溶性泡沫液。
3、系统组成
固定的泡沫泵站，内设储水罐、水泵、泡沫液储罐及比例混合器等、泡沫液的输送管道、阀门及泡沫产生器。其工作過程是油罐起火后，启动水泵，打开泵出口阀门，由泡沫比例混合器将水和泡沫液以一定的比例混合成泡沫混合液，再通过管道输送到位于着火油罐内壁上方的泡沫发生器，形成的空气泡沫覆盖于油面之上，将火窒息。
4、泡沫发生器计算
根据《泡沫灭火系统设计规范》，第4.2.2条规定：水溶性的甲、乙、丙类液体，泡沫混合液供给强度为12L/min.m2，连续供给时间为25分钟。由于储油罐内浮盘为易熔材质，故油罐的着火面积按固定顶罐截面积计算。根据计算：泡沫灭火系统扑救储罐区一次火灾的泡沫混合液设计流量M=M1+M2+M3
扑救火灾储罐用量：
M1=A.R.T=（3.14x17x17/4）m2x12（L/min.m2）x25min=68.09m3
用于扑救液体流散火灾的泡沫量：
M2=n.Qf.t=1x240（L/min）x20min=4.8 m3
系统管道内泡沫混合液剩余量：M3=0.05（M1+M2）=4 m3
5、泡沫发生器布置
泡沫发生器的流量为：Q=A.R=（3.14x17x17/4）m2x12（L/min.m2） n=45.37L/S，选用PC16的泡沫发生器3个，采用对称布置。具体布置见下图1。
图1 泡沫发生器布置示意图
6、消防管网布置
消防水由DN200两条输水管线送入油罐区，形成环状消防水管网，库区设8个地上式消火栓，四个消防水炮，即可满足火灾时要求。泡沫混合液由DN100两条输液管线送入油罐区形成环状泡沫混合液管网。库区设地上式泡沫栓8座，可满足火灾时要求。
三、低倍数泡沫灭火系统在石油库消防设计特点
1、泡沫产生器单独设泡沫混合液输送管道
此项设计中，将泡沫产生器直接设计到油罐的上部，当其喷射泡沫时，泡沫会经过反射板，之后直接达到内壁，同时液体会顺着罐内壁向着液面上进行覆盖，当将发生燃烧的表明完全盖住之后才停止，以此实现真正的灭火。设计人员为了能够保证喷射出来的泡沫均匀，能够在短时间内将出现燃烧的位置全部都覆盖上，在油罐上多安装了一个泡沫发生器，即3个。设计人员对油罐进行测量之后，对其进行均匀布置，这样就能够在短时间内就实现灭火。
原有规范对泡沫产生器的混合液输送支管道没有明确规定。传统的设计方法是，设计人员通常应用一根主管道，将其设置到防火堤中，当管道进入到罐体之后，再将其按照的需求分为不同的几个支管，每个支管都固定向相对应的泡沫发生器传输泡沫。这种设计方法有很多劣势，比如，如果其中的某一泡沫发生器出现了损坏，不仅不能正常的工作，泡沫液也会随之出来，直接后果就是浪费了大量的泡沫液，而更为严重的后果就是该系统无法进行灭火，失去了防火的功效。基于此，设计人员对油库按现行规范要求进行了设计。即将主管道预先分为几个支管，分别向不同的泡沫发生器传输泡沫液，同时在防火堤的外部设计一个控制阀，如果其中某一发生器出现了故障，控制阀会直接将其切断，不会影响到其他发生器，而且出现故障的发生器中的泡沫也能够正常使用，这样整个灭火系统就能够一直保持良好的运行状态。
2、使固定式泡沫灭火系统具有半固定系统功能
甲、乙、丙类液体储罐发生火灾时，通常会有泡沫消防车来救援，根据有关组织对我国已发生的地上金属固定顶储罐火灾统计表明，容积大于2000m3以上的储罐发生火灾时，多在罐顶与罐壁的弱焊接处局部撕开一条小口，泡沫消防车不能直接有效的将泡沫喷射在局部开口的着火储罐内，泡沫消防车也不宜直接向水溶性甲、乙、丙类液体储罐供给泡沫，原因是大部分泡沫会潜入液体中湮灭而不能灭火。所以增加半固定系统功能，就等于多加一种安全措施。
3、采用泡沫缓冲装置
泡沫缓冲装置内设消防水泵和泡沫水泵各两台，一台电动水泵、一台柴油机带动水泵，各2台，互为备用。泡沫水泵型号IS100-65-315型，泡沫水泵供水能力49.95L/S，水压1.25Mpa，大于计算后泡沫强度，满足要求。油库现有抗溶性泡沫液V=5m3>4.32 m3，满足要求。
四、结语
综上所述，可知设计改进了低倍数泡沫灭火系统在石油库消防设计方法之后，效果非常好，达到了预期防火的效果。低倍数泡沫灭火系统能够最大程度发挥作用，不仅仅在于设计人员的努力，还需要日常维护人员的维护，因此石油化工企业管理者在重视对低倍数泡沫灭火系统进行设计的同时，还应该注重日常的维护，安排专门的人员进行日常的维护，确保灭火系统能够一直保持良好的状态。■
参考文献
[1] 张网，李晋，任常兴，王婕，张欣，吕东，吴伟. 石油储罐泡沫系统有效性研究[J]. 消防科学与技术. 2013（01）
[2] 荆胜南，周文高，吴浩. 自动化技术在消防工程中的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2011（03）
[3] 高计. 20000m～3柴油库区消防安全设计[J]. 中国公共安全（学术版）. 2010（03）
[4] 冯辉，张智. 石油化工企业消防设计[J]. 消防科学与技术. 2009（03）
[5] 张洪英. 高倍泡沫灭火系统设计问题探讨[J]. 消防技术与产品信息. 2000（05）