CN105546901B - 储油罐冷却系统 - Google Patents

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王林
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    • A62C3/065—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places of highly inflammable material, e.g. light metals, petroleum products for containers filled with inflammable liquids

Abstract

本发明提出一种储油罐冷却系统，包括第一储水单元、进水单元、冷却单元、温度检测单元和出水单元，进水单元包括水泵、进水管和与进水管连接的进水阀，冷却单元包括设置于储油罐罐体外表面上的持水腔、开设于持水腔底部的进水管口和开设于持水腔顶部的出水管口，出水单元包括第一出水管和与第一出水管连接的第一出水阀，第一储水单元依次经水泵、进水管与进水管口连接，第一储水单元还经第一出水管与出水管口连接，温度检测单元设置于出水管口处。本发明的有益效果为：提高了冷却水的利用率；消除了罐壁冷却盲区，实现了罐壁均匀冷却；完全消除了罐区事故现场的冷却水积水；实现了储油罐冷却的日常智能管理和应对事故的快速、智能反应。

Description

储油罐冷却系统
技术领域
本发明涉及储油罐安全技术领域，特别是涉及一种储油罐冷却系统。
背景技术
目前，当储油罐所在的罐区发生火灾时，就要对储油罐的罐壁进行冷却处理。罐壁冷却处理一般采用对罐壁喷淋冷水的方式，即利用多个水喷头向罐壁表面进行冷却水喷淋以降低罐壁温度，同时依靠喷淋水形成的水幕或水膜隔离热辐射，防止高温引发储油罐发生火灾或者爆炸事故。但是，在实际冷却中，罐壁的喷淋水在罐壁表面停留时间很短，大量的冷却水沿罐壁迅速流失或被热气流吹散，流失的冷却水并未得到有效的吸收罐壁热量。据试验测试结果显示，仅20％左右的冷却水参与了罐壁冷却，冷却水利用率非常低，低利用率致使冷却水供给系统必须大量的供给冷却水才能满足罐壁冷却需要，这造成了消防泵工作载荷大，罐区消防水储存量要求很高，否则难以满足火场的罐壁冷却。其次，在对罐壁喷淋冷却过程中，喷头往往因为锈渣堵塞，造成局部罐壁没有冷却喷淋保护，形成了冷却盲区，造成局部温度过高，使得罐壁失效。另外，罐壁大量冷却水的喷淋造成了储罐周围积水严重，这些积水容易造成事故溢出污物扩散，污染其他区域，也对现场灭火作业造成了困难。在事故结束后，现场的污水处理量也会非常大，尤其在大型储罐灭火后，现场的污水多数是冷却水，这些冷却水都被泡沫液灭火剂污染，变成了污水，极大的增大了污水处理压力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种储油罐冷却系统以解决提高冷却水利用率、消除储油罐罐壁冷却盲区和减少罐区事故现场的冷却水积水的技术问题。
本发明提供一种储油罐冷却系统，包括第一储水单元、进水单元、冷却单元、温度检测单元和出水单元，进水单元包括水泵、进水管和与进水管连接的进水阀，冷却单元包括设置于储油罐罐体外表面上的持水腔、开设于持水腔底部的进水管口和开设于持水腔顶部的出水管口，出水单元包括第一出水管和与第一出水管连接的第一出水阀，第一储水单元依次经水泵、进水管与进水管口连接，第一储水单元还经第一出水管与出水管口连接，温度检测单元设置于出水管口处。
进一步的，在第一储水单元和第一出水阀之间的第一出水管连接有第二出水阀，出水单元还包括与第一出水管连接的第二出水管，第二出水管的一端连接第一出水阀与第二出水阀之间的位置，第二出水管的另一端连接第二储水单元，第二出水管连接有第三出水阀。
进一步的，持水腔内设置有输水管，输水管一端连接进水管口，输水管另一端连接出水管口，输水管上连接有输水支管，输水支管上开设有出水孔。
进一步的，输水支管对称布置于输水管的两侧。
进一步的，输水支管为多根，多根输水支管之间平行等距排列。
进一步的，持水腔包括第一持水腔和第二持水腔，第一持水腔和第二持水腔对称布置于储油罐罐体的两侧。
进一步的，第一储水单元还包括冷却水添加口。
进一步的，冷却水添加口处设置有冷却水添加阀。
进一步的，还包括控制单元，控制单元信号连接进水阀、第一出水阀、第二出水阀、第三出水阀、冷却水添加阀和温度检测单元。
进一步的，控制单元信号连接水泵。
与现有技术相比，本发明的储油罐冷却系统具有以下特点和优点：
1、本发明的储油罐冷却系统，储油罐罐壁冷却进行量化控制，大幅提高冷却水的利用率，进入持水腔的冷却水100％的参与罐壁冷却，降低了冷却水的消耗量。
2、本发明的储油罐冷却系统，储油罐罐壁冷却效果大大提高，消除了罐壁冷却盲区，实现了罐壁均匀冷却。
3、本发明的储油罐冷却系统，完全消除了罐区事故现场的冷却水积水，降低了水体污染的风险。
4、本发明的储油罐冷却系统，通过远程控制储油罐冷却系统，实现了储油罐冷却的日常智能管理和应对事故的快速、智能反应。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中的一种储油罐冷却系统的示意图；
图2为本发明实施例中的一种储油罐冷却系统中的冷却单元和温度检测单元的结构示意图；
图3为本发明实施例中的一种储油罐冷却系统中的冷却单元的结构示意图；
其中，
11、第一储水单元，111、冷却水添加口，112、冷却水添加阀，12、第二储水单元，21、水泵，22、进水管，23、进水阀，31、持水腔，311、进水管口，312、出水管口，32、输水管，33、输水支管，331、出水孔，41、第一出水管，42、第一出水阀，43、第二出水阀，44、第三出水阀，45、第二出水管，5、储油罐，6、温度检测单元，7、控制单元。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明予以详细描述。
如图1至图3所示，本实施例提供一种储油罐冷却系统，包括第一储水单元11、进水单元、冷却单元、温度检测单元和出水单元。第一储水单元11可以为消防储备水仓，在第一储水单元11内设置有冷却水添加口111，在冷却水添加口111处设置有冷却水添加阀112。持水腔31内的吸收储油罐热量的冷却水从罐壁顶部的出水管口312经第一出水管41进入到第一储水单元11中。经温度检测单元6检测出水管口312处的温度，此时若冷却水的温度不高，比如30℃，冷却水经第一出水管41进入第一储水单元11内与第一储水单元11中原储存的温度较低的水混合，混合后的冷却水再经进水管22、进水管口311进入持水腔31中继续对储油罐的罐壁进行冷却降温。若冷却水的温度较高，比如60℃，此时，打开冷却水添加阀112，使较低温度的冷却水从冷却水添加口111经冷却水添加阀112进入到第一储水单元11中，跟较高温度的冷却水混合。进水单元包括水泵21、进水管22和与进水管22连接的进水阀23，出水单元包括第一出水管41和与第一出水管41连接的第一出水阀42，第一储水单元11依次经水泵21、进水管22与进水管口311连接，第一储水单元11还经第一出水管41与出水管口312连接，温度检测单元6设置于出水管口312处。冷却单元包括设置于储油罐5罐体外表面上的持水腔31、开设于持水腔31底部的进水管口311和开设于持水腔31顶部的出水管口312。水泵21从第一储水单元11中抽取冷却水进入进水管22中，冷却水再经进水管口311进入到持水腔31中，再从出水管口312排出进入到第一出水管41，最后回流至第一储水单元11中。其进水管口311设置在持水腔31的底部，出水管口312设置在持水腔31的顶部，冷却水从持水腔31的底部进入上升至顶部的过程中，要克服自身的重力，上升缓慢且均匀地充满持水腔的内部空间，这样使得冷却效率较高并且冷却降温均匀。在平时的储油罐冷却管理中，因为不需要较大幅度的冷却降温，当持水腔31中充满冷却水时，根据天气或者生产需要，关闭或者间断地开关进水阀23和第一出水阀42，保证持水腔31内的冷却水的温度在安全温度以下，从而在保证储油罐安全的基础上降低了功耗。
本实施例中，在第一储水单元11和第一出水阀42之间的第一出水管41连接有第二出水阀43，出水单元还包括与第一出水管41连接的第二出水管45，第二出水管45的一端连接第一出水阀42与第二出水阀43之间的位置，第二出水管45的另一端连接第二储水单元12，第二出水管45连接有第三出水阀44。当持水腔31内的冷却水的温度过高时，比如90℃，则此时的冷却水若直接回流至第一储水单元11中，在短时间内不能较快的降低温度，以防影响储油罐罐壁的冷却效果。因此，关闭第二出水阀43，打开第三出水阀44，冷却水会经第二出水管45进入到第二储水单元12中，并延长冷却水在第二储水单元12中的停留时间，提高冷却水的利用率。
本实施例中，持水腔31包括第一持水腔和第二持水腔，第一持水腔和第二持水腔对称布置于储油罐5罐体的两侧。第一持水腔和第二持水腔内都设置有输水管32，输水管32一端连接进水管口311，输水管32另一端连接出水管口312，输水管32上连接有输水支管33，输水支管33对称布置于输水管32的两侧，输水支管33为多根，多根输水支管33之间平行等距排列，输水支管33上开设有出水孔331。如此，冷却水分别同时从第一持水腔和第二持水腔的进水管口311进入，经输水管32进入到对称的输水支管33内，从输水支管33上可设出水孔331上进入到持水腔内，这样使持水腔内的每一部位流出的冷却水的初始温度相差不大，实现了对储油罐5罐壁的均匀冷却、降温。
本实施中还包括控制单元7，控制单元7信号连接进水阀23、第一出水阀42、第二出水阀43、第三出水阀44、冷却水添加阀112、温度检测单元6和水泵21。工作人员或消防人员可以随时经控制单元7监控储油罐冷却系统的各种参数，并根据温度检测单元6的温度检测情况，控制水泵21的工作、控制阀门的开关或者控制其阀门开度，以调节冷却水的交换速率，来控制储油罐冷却系统的冷却、降温。例如，在日常管理状态下，持水腔31内充满冷却水，此时通过控制单元7控制进水阀23、第一出水阀42关闭。在发生火灾事故时，控制单元7控制进水阀23、第一出水阀42开启，实现持水腔31内冷却水的流动，并随时根据温度检测单元6检测出水管口处的温度，当温度低于80℃时，控制进水阀23、第一出水阀42的阀门开度适度降低，减少冷却水的消耗量。当排水管口处的水温达到85-90℃时，增大进水阀23、第一出水阀42的阀门开度，保证持水腔31内的水温低于80℃。当排水管口处的水温达到90℃时，通过控制单元7控制关闭第二出水阀43，打开第三出水阀44，冷却水会经第二出水管45进入到第二储水单元12中，并延长冷却水在第二储水单元12中的停留时间，提高冷却水的利用率。
详细地，本实施例中的储油罐冷却系统结合某炼厂原油罐区中的两台10万立方外浮顶储油罐进行描述。10万立方外浮顶储油罐的罐壁直径为80m，罐壁高度22m，罐壁表面积是5526.4㎡，持水腔的容积是705m3。按照现有消防规范，罐壁冷却水喷淋强度是2.5L/min.m2，持续喷淋时间是4h，则2台10万立储罐的冷却需消防冷却水量6632m3，这往往超过一般油库的总储水量。而采用本实施例中的储油罐冷却系统，单台储罐的罐壁持水腔的容积是705m3，2台10万立浮顶储罐的持水腔总容积是1410m3，冷却水的水温通常是20℃至25℃，而在达到90℃之前，这些冷却水一直都可循环使用，假设需补充30％的冷却水以保持冷却水的低温，则总共需要冷却水1833m3，仅为现有冷却水量的28％，并且现场无冷却水积水，便于现场的消防作业。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种储油罐冷却系统，其特征在于：包括第一储水单元、进水单元、冷却单元、温度检测单元和出水单元，进水单元包括水泵、进水管和与进水管连接的进水阀，冷却单元包括设置于储油罐罐体外表面上的持水腔、开设于持水腔底部的进水管口和开设于持水腔顶部的出水管口，出水单元包括第一出水管和与第一出水管连接的第一出水阀，第一储水单元依次经水泵、进水管与进水管口连接，第一储水单元还经第一出水管与出水管口连接，温度检测单元设置于出水管口处，在第一储水单元和第一出水阀之间的第一出水管连接有第二出水阀，出水单元还包括与第一出水管连接的第二出水管，第二出水管的一端连接第一出水阀与第二出水阀之间的位置，第二出水管的另一端连接第二储水单元，第二出水管连接有第三出水阀。
2.根据权利要求1的储油罐冷却系统，其特征在于：持水腔内设置有输水管，输水管一端连接进水管口，输水管另一端连接出水管口，输水管上连接有输水支管，输水支管上开设有出水孔。
3.根据权利要求2的储油罐冷却系统，其特征在于：输水支管对称布置于输水管的两侧。
4.根据权利要求3的储油罐冷却系统，其特征在于：输水支管为多根，多根输水支管之间平行等距排列。
5.根据权利要求4的储油罐冷却系统，其特征在于：持水腔包括第一持水腔和第二持水腔，第一持水腔和第二持水腔对称布置于储油罐罐体的两侧。
6.根据权利要求5的储油罐冷却系统，其特征在于：第一储水单元还包括冷却水添加口。
7.根据权利要求6的储油罐冷却系统，其特征在于：冷却水添加口处设置有冷却水添加阀。
8.根据权利要求7的储油罐冷却系统，其特征在于：还包括控制单元，控制单元信号连接进水阀、第一出水阀、第二出水阀、第三出水阀、冷却水添加阀和温度检测单元。
9.根据权利要求8的储油罐冷却系统，其特征在于：控制单元信号连接水泵。
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