消防工艺计算和设计

低倍速空气泡沫消防系统设计

基本参数资料

油罐规格 10000m3 200m3 罐。

个数 13 8 直径D 30m 6.6m 高度H 18m 7.2m 10000m3的7个储油罐使用的是易燃材料制作的浮板式内浮顶罐，6个罐使用的是固定顶油200m的储油罐使用的是固定顶油罐

3

1泡沫混合液设计用量

泡沫灭火系统扑救储罐区一次火灾的泡沫混合液设计用量，并应按罐内用量、该罐辅助泡沫枪用量、管道剩余量三者之和最大的储罐确定：

M1?A1?R1?T1?n?Qf?t?V

式中：M1 -- 扑救一次火灾的泡沫混合液设计用量（L）；

A1 --单个储罐的保护面积（m2）； R1--泡沫混合液供给强度（L／min·m2）； T1--泡沫混合液连续供给时间（min）； n --计算储罐的辅助泡沫枪数量；

Qf --每支辅助泡沫枪的泡沫混合液流量（ L／min）； t --泡沫枪的混合液连续供给时间（min）； V--系统管道内泡沫混合液剩余量（L）。

对于浮盘采用易溶材料制作的内浮顶油罐A1 就取油罐的横截面积； 即A1??D2/4?3.14?30/4?706.5m

22查规范可知： 泡沫产生器 型号 PC16 PC24 混合液流量 （L/min） 1000 1500 供给强度 [L/(min．m2)] 15 15 30 30 连续供给时间（min）

泡沫混合液供给强度R1=15（L／min·m2），连续供给时间t=30min； 则扑救一次火灾的泡沫混合液设计用量

M1?A1?R1?T1?n?Qf?t?V?706.5?15?30?0?0?317925l 泡沫混合液流量

Q1?M1t?31792530?10597.5l/min

需要泡沫产生器PC24的个数

N1?Q1qch?10597.524?60?7.35

取 8个

泡沫液储备量

Qh1?Ncqc1?8?1500?12000l/min?200l/s

qc1——每个泡沫产生器的泡沫混合液流量

Qh2?Nqqc2?2?8?16l/s

qc2——泡沫枪的泡沫混合液流量 Nq——泡沫枪数量

油罐直径 m < 23 23―33 > 33

Qh?Qh1?Qh2?216l/s

PQ8型泡沫枪数量 1 2 3 连续供给时间 min 10 20 30

泡沫液储备量

Qyi?m?Qh?6%?30?60?216?0.001?23.33m

3消防水总耗量

1 配置全部泡沫混合液用水量

Qs1??1?m??Qh??1?6%??30?60?216?36547l2 2 冷却着火油罐用水量

?6?101736l0 QS2?ZsL1?1?0.5?3.14?30?3600

Zs——冷却水供给强度，查规范为0.5 l/s·m

L1——着火罐冷却范围计算长度L1=πD

泡沫系统

1泡沫比例混合器

Nb?Qhqb?21664?3.37

取 4 个

2泡沫液罐容量

V?(1.05~1.1)(Qyi?mQh3)?1.1?23.33?25.66m

泡沫泵的选择

1泡沫泵的设计流量

3Q1?Qh?q?216?3.9?10泡沫比例混合器动力水回流流量

?5?216l/s?12.96m/min

?63q??f

2gH?0.98?0.97?10?2?9.8?86.42?3.9?10?5m/min3q—泡沫比例混合器动力回流流量,m3/min; u—流量修正系数，取0.98；

f —泡沫比例混合器喷嘴截面积，取9.7×10-5m2； g —重力加速度； H —泡沫泵扬程；

泡沫泵的扬程 ① 混合液管管径

d?4Q1??v?103?4?10597.5?603.14?3?103?0.273m

式中v是混合液的流速，不宜大于3m/s。按管系列规格选250mm的混合液干管。 ② 混合液管的摩阻损失hp hp=0.00107×V2×L/d1.3； 式中V2?4Q1d??10002?4?10597.50.25?3.14?10002?2.69

则hp?0.00107?V2?L/d1.3?0.00107?V2?400/0.251.3?18.42m； L取400m 则H?hp??Z?PC?18.42?18?50000010000?86.42m

?C式中：

△Z—空气泡沫产生器入口与消防水池液面和标高差，近似为油罐高18m。

Pc —空气泡沫产生器进口工作压力，不得小于500000Pa；

ρc—泡沫混合液密度，近似为水的密度。

消防水池容量

在扑救火灾和冷却期间有清水补充

VS?QS??1q补?1382.83?6?14.4?1296.43m

q补?QS963

清水泵的选择

1清水泵的设计流量

Q2?ZS?(L1??L2)?0.5?3.14?(3.14?30)?147L/S?529.2m/h 2清水泵的扬程

3H?hz?hd?hg??Z?30.67?18.3?20?18?86.97m

hz—充实水柱； hd—水带的摩阻损失；

hz+hd—消火栓出口压力，不小于10mH2O； hg—总摩阻，大约为20m； △Z仍然取油罐高18m；

充实水柱长度

Sk?H1?H2sin?k?18?2sin60?18.74m

水枪喷嘴处必须的压力

hz?aSk1??aSk?1.28?18.471?0.0097?1.28?18.474?30.67m

a?1.19?80?0.01Sk??1.28

hz——水枪喷嘴处必须的压力

α——射流总长度与充实水柱长度的比值系数 φ——与水枪喷嘴口径有关的特性系数见下表 喷嘴口径d,mm 13 16 φ 0.0165 0.0124 β 0.358 0.808 19 0.0097 1.570

水带的摩阻损失

hd?Adlqx?0.00384?20?5?6.9?18.322

hd—水带的摩阻损失 Ad——水带的摩阻系数

l——水带的计算长度，取20m的快速水带5根 qx——水枪的出水量 水带阻力系数查下表 水带阻力系数，Ad 水带直径d,mm 麻质水带 衬胶水带 50 0.0154 0.00677 65 0.00384 0.00172 76 0.0015 0.00077 水枪的出水量

qx?Q2qx?hz?1476.91.57?30.67?6.9l/s

水枪的数量

nx???21.18

向上取整22个

消火栓

1消火栓的数量

ns?12nx?n备?12?22?3?14

2 消火栓的位置

R?0.8l?Sk?cos?k?0.8?5?20?18.47?R——消火栓的保护半径

12?89.24m

L——水带的设计长度，20m每根，用5根 Sk——充实水柱长度

αk——水枪喷嘴射流与地平面的夹角

确定消火栓的数量原则： 1、确定着火罐及邻近的油罐 2、确定消火栓的数量

3、初步布置这nx个消火栓

4、计算一支消火栓的保护半径R，使R≤120m

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