原油罐区的自动火灾报警及消防系统的设计选型

【摘要】按照《石油化工企业设计防火规范》，火灾自动报警系统是在浮顶罐大于或等于5万平方米时才采用，或者采用手动或者采用遥控来对泡沫灭火系统进行控制，本文根据某个炼油厂的其中两个5万方的控制原油罐的火灾报警系统以及消防系统来探讨发生火灾时如何采用自动火灾报警发出警报和如何利用自动泡沫消防系统进行消防。为以后的存在原油罐区的自动火灾报警及消防系统的设计选型提供一定的方法。

【关键词】火灾报警系统原理设计

1 原油罐区自动火灾报警及消防联动原理图

2 火灾监测仪在发生火灾时的表现状

目前有很多的仪器生产厂家可以生产出不同类型的火灾监测仪表，如监测海湾辐射，可以选择以下几种探测器：感温探测器、感烟探测器、火焰探测器或者是将这三种探测器其中的两种或者三种进行相互组合后对火灾进行准确的探测和监视。由于考虑到这三种探测器多火灾所能监的距离不分上下，需要设置比较多的部位并且所需的费用也比较高，综合全面的考验因而现场很多情况下设置的都是火焰探测器，由于火焰探测器监测的距离想的前两个探测器来说比较远，监测角的范围较大大，设置的个数相对较少。炼油厂发出的气体和天然气燃烧时发出的气体中含包含很高的紫外线，当在这中情况下，比较适合安装紫外火焰探测器，炼油厂的油在燃烧时一般发出的是红外线，这种情况下最好的是采用红外火焰探测器。因为紫外火焰探测器具有以下优点：比较好的稳定性、比较高的灵敏度且具有较强的抗燃烧能力。但是其价格相对较高。

有的情况下则需要考虑火灾控制系统与火灾监测仪表的之间的相互兼容性的问题，这是在两着不是出自同一家时，特别是在使用总线型的火灾控制系统时，更需要全面考虑到这个问题。与火灾控制系统向配置的火焰监测仪表首先必须具备抗干扰性能比较高，不能受到日灯光，日光等自然光线的强烈影响，

3 选择控制阀及电磁阀时应该考虑的一些因素

3.1 开关时间

通常情况下两种消防供水系统，一种是来自蓄水池的供水系统，另一种是来自消防给水系统管网供水系统。此种设计所采用的消防供水系统则是采用的后者，一般情况下消防给水系统+管网内的压力正常情况下为0.6MPa・・，最大为1.0 MPa，离心泵是消防系统最经常采用的动力水泵，原油罐高20.6米，直径为50 米。要想顺利的打开水泵上面的阀门，就必须要求离心泵内的压力达到0.3～0.5兆帕，因此从压力开关发出的信号和火灾控制系统发出的信号同时控制水泵控制阀的开启与关闭。当离心泵被开启后在很短的时间内就能达到它的最大扬程，因此这就需要施加非常轻的控制阀两端的的开启压差以及非常快的开启速度。对于口径比较大的控制阀，其开关时间一般是在40S左右，最快也只能达到20 S左右，控制阀的开关时间越短，则开启消防系统准确度越高，此种设计提高控制阀的开关速度的有效措施是通过增加快速排气阀并增大排气和入气的管径

3.2 气动控制阀的供风压力

口径比较大的气动控制阀一般配合单气缸或者双气缸进行使用，需要的非常大的供风量来执行这种机构，一般供风压力在1.0兆帕左右，首先考虑到消防区所能提供的最大供风压力来选择控制阀，特别是罐区或者罐组距离主装置区都相对比较远，供风压力相对比较低，如果有条件，可以与生产气动控制阀的生产厂家进行交流来确定是否实能够生产出满工程需求的控制阀。

3.3 选择执行机构

对于口径比较大的控制阀，那么控制阀内的阀芯也都很大，这就要求执行机构只有在提供很大的推力时才能顺利的把阀门打开，因此气动控制阀都是配合单气缸或者双气缸进行使用。如果将两位三通电磁阀配置在单气缸执行机构上，这样的控制阀具有一定的复位功能；如果将两位五通电磁阀配置在双气缸执行机构上，这样的控制阀具有一定的保位功能。

3.4 电磁阀的供电

在对长距离传输且口径又比较大的电磁阀时，综合考虑到电磁阀的工作功率和线路上的电压的降低，最好选用220 V AC作为提供给电磁阀的电压。

3.5 选择手动报警按钮

在选用防爆区域安装手动报警所有的按钮时，按钮的防爆型、防护级别和使用的外界环境温度要和选择火灾监测仪表的要求相差不大，基本相同。

4 火灾控制系统的设计

4.1 自动火灾报警系统发出信号的传输和自动泡沫消防系统发出的信号的传输设计

由于本次范例所设计的两个5万方的原油罐与操作室的距离高达1200米左右之远，因此在设计时考虑到综合因素设计了一个模块放置在泡沫消防泵房中，由于此泵房修建在非防爆区域，且控制柜放置在火灾报警系统的操作室中，即消防系统信号传输的总线就是控制柜和模块柜之间信号的相互传输；然而防爆区域设置的火灾监测仪表不是总线制仪表，因此需要通过模块柜内的编码将火灾发出的信号输入到模块进行准确的转换后才能进入到总线内；总线制仪表即为手动报警按钮，一般都是安装在非防爆区域内；选用 220 V AC电压作为控制阀配套的提供的电磁阀电压，模块柜内输入模块和切换模块的输出发出的电磁阀的控制信号，电磁阀就能立即就反馈一个阀位信号然后在将这个阀位信号传送给指定的火灾控制器。4.2 紧急手动消防系统的设计

当火焰探测器因为一些缘故而失去了自动检测火灾的功能时，然而现场又正好碰上火灾的发生，这时就无法启动火焰探测器，但可以通过启动紧急手动消防系统，这种紧急受到消防系统则是采用多线制进行控制的。

5 结束语

该厂生产的第一套比较成熟的自动火灾报警系统和自动消防系统便是这两个5万方原油罐的火灾自动报警系统和自动消防系统，这两个系统是通过了厂区的各个安全部门的综合实验后，一切运行正常后才投入市场使用的，但有并不是因为有了这套安全设施就肆无忌惮，对于可能出现的突发事件置之不管，因此，有关部门应定期的对这套系统进行全面的测试，如发现问题应及时采取相应的技术措施对其进行处理，确保火灾自动报警及自动消防系统正常的运行。

参考文献

[1] 刘翠凤.原油罐区的自动火灾报警及消防系统的设计选型[J].石油化工自动化，2009

[2] 张海刚，顾幸生.油库消防自动报警系统的改进与应用[J].石油化工自动化，2009

[3] 胡忠泽，黄红星.油品罐区消防设施控制系统组态设计方案与实施[J].石油化工自动化，2010