4.2 固定顶储罐

4.2.1  固定顶储罐的保护面积应按其横截面积确定。
4.2.2  泡沫混合液供给强度及连续供给时间应符合下列规定：
    1  非水溶性液体储罐液上喷射系统，其泡沫混合液供给强度和连续供给时间不应小于表4.2.2-1的规定；

         注：1  如果采用大于本表规定的混合液供给强度，混合液连续供给时间可按相应的比例缩短，但不得小于本表规定时间的80%。
             2  沸点低于45℃的非水溶性液体，设置泡沫灭火系统的适用性及其泡沫混合液供给强度，应由试验确定。
    2  非水溶性液体储罐液下或半液下喷射系统，其泡沫混合液供给强度不应小于5.0L/（min.m²）、连续供给时间不应小于40min；
         注： 沸点低于45℃的非水溶性液体、储存温度超过50℃或粘度大于40mm²/s的非水溶性液体，液下喷射系统的适用性及其泡沫混合液供给强度，应由试验确定。
   3  水溶性液体和其他对普通泡沫有破坏作用的甲、乙、丙类液体储罐液上或半液下喷射系统，其泡沫混合液供给强度和连续供给时间不应小于表4.2.2-2的规定。

       注：本表未列出的水溶性液体，其泡沫混合液供给强度和连续供给时间应根据本规范附录A的规定由试验确定。
4.2.3  液上喷射系统泡沫产生器的设置，应符合下列规定：
    1  泡沫产生器的型号及数量，应根据本规范第4.2.1条和第4.2.2条计算所需的泡沫混合液流量确定，且设置数量不应小于表4.2.3的规定；

          注：对于直径大于35m且小于50m的储罐，其横截面积每增加300m²，应至少增加1个泡沫产生器。
     2  当一个储罐所需的泡沫产生器数量大于1个时，宜选用同规格的泡沫产生器，且应沿罐周均匀布置；
    3  水溶性液体储罐应设置泡沫缓冲装置。
4.2.4  液下喷射系统高背压泡沫产生器的设置，应符合下列规定：
    1  高背压泡沫产生器应设置在防火堤外，设置数量及型号应根据本规范第4.2.1条和第4.2.2条计算所需的泡沫混合液流量确定；
    2  当一个储罐所需的高背压泡沫产生器数量大于1个时，宜并联使用；
    3  在高背压泡沫产生器的进口侧应设置检测压力表接口，在其出口侧应设置压力表、背压调节阀和泡沫取样口。
4.2.5  液下喷射系统泡沫喷射口的设置，应符合下列规定：
    1  泡沫进入甲、乙类液体的速度不应大于3m/s；泡沫进入丙类液体的速度不应大于6m/s；
    2  泡沫喷射口宜采用向上斜的口型，其斜口角度宜为45°，泡沫喷射管的长度不得小于喷射管直径的20倍。当设有一个喷射口时，喷射口宜设置在储罐中心；当设有一个以上喷射口时，应沿罐周均匀设置，且各喷射口的流量宜相等；
    3  泡沫喷射口应安装在高于储罐积水层0.3m的位置，泡沫喷射口的设置数量不应小于表4.2.5的规定。

         注：对于直径大于40m的储罐，其横截面积每增加400m²，应至少增加一个泡沫喷射口。
4.2.6  储罐上液上喷射系统泡沫混合液管道的设置，应符合下列规定：
    1  每个泡沫产生器应用独立的混合液管道引至防火堤外；
    2  除立管外，其他泡沫混合液管道不得设置在罐壁上；
    3  连接泡沫产生器的泡沫混合液立管应用管卡固定在罐壁上，管卡间距不宜大于3m；
    4  泡沫混合液的立管下端应设置锈渣清扫口。
4.2.7  防火堤内泡沫混合液或泡沫管道的设置，就要符合下列规定：
    1  地上泡沫混合液或泡沫水平管道应敷设在管墩或管架上，与罐壁上的泡沫混合液立管之间宜用金属软管连接；
    2  埋地泡沫混合液管道或泡沫管道距离地面的深度应大于0.3m，与罐壁上的泡沫混合液立管之间应用金属软管或金属转向接头连接；
    3  泡沫混合液或泡沫管道应有3‰的放空坡度；
    4  在液下喷射系统靠近储罐的泡沫管线上，应设置用于系统试验的带可拆卸盲板的支管；
    5  液下喷射系统的泡沫管道上应设置钢质控制阀和逆止阀，并应设置不影响泡沫灭火系统正常运行的防油品渗漏设施。
4.2.8  防火堤外泡沫混合液或泡沫管道的设置应符合下列规定：
    1  固定式液上喷射系统，对每个泡沫产生器，应在防火堤外设置独立的控制阀；
    2  半固定式液上喷射系统，对每个泡沫产生器，应在防火堤外距地面0.7m处设置带闷盖的管牙接口；半固定式液下喷射系统的泡沫管道应引至防火堤外，并应设置相应的高背压泡沫产生器快装接口；
    3  泡沫混合液管道或泡沫管道上应设置放空阀，且其管道应有2‰的坡度坡向放空阀。

 

条文说明
 

4.2.1  固定顶储罐的燃液暴露面为其储罐的横截面，泡沫须覆盖全部燃液表面方能灭火，所以保护面积应按其横截面积计算确定。 本规定必须做到，否则灭火无法保证，为此定为强制性条文。
4.2.2  本条是依据国内外泡沫灭火试验、灭火案例制定，并参考 了国外相关标准。
    关于沸点低于45°C的非水溶性液体，编制组分别对正戊烷和凝析轻烃进行了泡沫灭火试验，试验如下：
    2010年7月，公安部天津消防研究所会同杭州新纪元消防科技有限公司，在杭州进行了正戊烷泡沫灭火试验。试验采用了直径为2.4m的试验盘，泡沫液采用水成膜泡沫液和氟蛋白泡沫液。试验 共进行了4次，前两次试验采用现行国家标准《泡沫灭火剂》GB 15308规定的试验方法。后两次试验将试验盘壁加高至800mm，且对盘壁进行了冷却，泡沫混合液供给强度为4.9L/(min·m²）。4次试验均未灭火，且均表现为盘壁处的边缘火无法彻底扑灭。
    2007年12月20日和21日，公安部天津消防研究所会同中国石油塔里木油田公司消防支队，在塔里木油田（轮南消防中队）进行了凝析轻烃泡沫灭火试验。试验油罐为直径3. 5m的敞口 罐；试验油品的组分见表4。油层厚度大于200mm；泡沫液分别为进口 6%型成膜氟蛋白泡沫液（FFFP)和6%型水成膜泡沫液 (AFFF)及国产6%型水成膜泡沫液（AFFF)；发泡装置为PC2型横式泡沫产生器（共安装了 2个）；沿罐周设置了冷却水环管并在试验中喷放了冷却水。试验次数共计5次，其中4次使用表4所示的油品、1次为经过1次灭火试验的残油。从试验的情况看，用1 个PC2型泡沫产生器[泡沫混合液供给强度约为12 L/(min·m²)] 2min左右基本控火。但除了用灭火试验残油的1次成功灭火外，其他4次即使用2个PC2泡沫产生器[泡洙混合液供给强度约为24L/(min·m²]仍不能彻底灭火，而是在一侧罐壁处形成长时间边缘火。

    由于凝析轻烃试验油品中C4及以下组分含量约为6.5%，其他企业的类似油品的组分尚不确定，又未见国外类似轻质油品灭火试验的报道，并且现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》 GB 50160规定：“储存沸点低于45℃的甲_B类液体，宜选用压力储罐。”所以，对于沸点低于45°C的非水溶性液体，其泡沫灭火系统 的适用性及其泡沫混合液供给强度，还不能给出明确规定，应由试 验确定。
    由于水溶性液体的种类繁多，分别规定出各种水溶性液体的泡沫混合液供给强度与连续供给时间是不可能的。.根据现状，能规定最小泡沫混合液供给强度与连续供给时间的水溶性液体，本规范作出规定，不能规定的应由试验确定。
    本条第1款、第2款要求必须做到，否则灭火无法保证，为此定为强制性条文。    
4.2.3   本条主要规定泡沫产生器的设置。  
    1  本款是按其中一个泡沫产生器被破坏，系统仍能有效灭火的原则规定的。对于直径大于50m的固定顶储罐，靠沿罐周设置泡沫产生器，泡沫可能不能完全覆盖燃液表面。所以，规定所能保 护的储罐最大直径为50m。    
    2  为使各泡沫产生器的工作压力和流量均衡，以利于灭火， 推荐采用相同型号的泡沫产生器并要求其均布。     
    3  水溶性液体固定顶储罐不设缓冲装置较难灭火,本规范规定的设计参数是建立在设有缓冲装置基础上的。目前，除水溶性液体外，其他对普通泡沫有破坏作用的甲、乙、丙类液体主要为添加醇、醚等物质的汽油，国内该类汽油的醇、醚含量比较低，此类储罐不设缓冲装置亦能灭火。目前，泡沫缓冲装置有泡沫溜槽(见图5)等。

4.2.4  本条对液下喷射高背压泡沫产生器的设置进行了规定，说明如下：
    1  通常系统高背压泡沫产生器的进出口设有控制阀和背压调节阀及压力表等，试验与灭火时可能要操作其阀门。为了安全， 应设置在防火堤外。
    2  高背压泡沫产生器并联使用，是为了保证供出的泡沫压力与倍数基本一致，同时也便于系统调试与背压调节。
    3  本款规定是为了系统的调试和调节及检测。
4.2.5  本条是依据国内外泡沫灭火试验、灭火案例制定，并参考了国外相关标准。
    本条需与第9.2.1条规定结合起来使用。通常，从高背压泡沫产生器出口至泡沫喷射管前的泡沫管道的管径应小一些，以较大的流速输送泡沫，保持泡沫稳定与较快地输送。当其流速大于本条规定的泡沫口处的流速时，单独设置直径较大的泡沫喷射管，这样设计既经济又合理。当然，只要满足规范要求，前后两者可以等径。所以，为给设计以灵活性，提出泡沫喷射管的概念，考虑到流体力学参数的稳定，规定了其长度。
4.2.6  固定顶储罐与一些内浮顶储罐发生火灾时，部分泡沫产生器被破坏的可能性较大。为保障被破坏的泡沫产生器不影响正常 的泡沫产生器使用，使系统仍能有效灭火，作此规定。
    另外，一些工程为了防火堤内的整齐，将本应在地面分配的泡沫混合液管道集中设置在储罐上，然后再分配到各泡沫产生器。 当储罐爆炸着火时，极易将这些管道拉断，并且这样设计对储罐的承载也不利。所以，此次修订增加了该限制条款。
综上所述，为保证系统在储罐发生火灾时能正常工作，将本条 前两款定为强制性条文。
4.2.7  本条规定了防火堤内泡沫混合液和泡洙管道的设置，解释如下：
    1  本款规定旨在消除泡沫混合液或泡沫管道的热胀冷缩和储罐爆炸冲击的影响。敷设的意思是不限制管道轴向与向上的位移。
    2  将管道埋在地下，突出的优点就是防火堤内整洁，便于防火堤内的日常作业。但也有不利因素，一是控制泡沫产生器的阀门通常设置在地下，不利于操作；二是埋地管道的运动受限，对地基的不均匀沉降和储罐爆炸着火时罐体的上冲力敏感；三是不利 于管道的维护与更换。由于国内外均有采用，而规范又不便限制， 所以增加了此款。本款的宗旨是保护管道免遭破坏。所述金属转向接头可为铸钢、球墨铸铁或可锻铸铁制成。
    3  本款旨在排净管道内的积水。
    4  出于工程检测与试验的需要制定本款。
    5  目前液下喷射系统一个较突出的问题就是泡沫喷射管上 的逆止阀密封不严，有些系统除关闭了储罐根部的闸阀外，在防火堤外又设置了一道处于关闭状态的闸阀，使该系统处于了半瘫痪 状态，即使这样，还是漏油；有的系统甚至将泡沫喷射管设置成顶部髙于液面的n形，既给安装带来困难，又增加了泡沫管道的阻力，同时又影响美观。目前有采用爆破膜等措施的，为此增加相关要求。