某化工廠一樓設(shè)有一個儲罐庫，其中有一個儲罐C存有苯。儲罐內(nèi)壓力為0.05MPa，溫度為25℃。因儲罐周圍無泡沫設(shè)施，為保證廠區(qū)安全，需要在儲罐C上安裝自噴系統(tǒng)。該儲罐頂部為圓頂，在頂部安裝形狀為圓形的噴淋頭，每個噴淋頭覆蓋面積為3m2，按照規(guī)范要求，噴淋頭噴射速率應(yīng)控制在3L/min，出口壓力為0.2MPa。設(shè)計自噴系統(tǒng)時，需要滿足以下條件：當(dāng)儲罐C發(fā)生火災(zāi)，自噴系統(tǒng)應(yīng)能在5分鐘內(nèi)啟動，并能在10分鐘內(nèi)覆蓋儲罐、泄漏區(qū)域。

1. 計算該儲罐C的火災(zāi)面積。

2. 根據(jù)噴淋頭噴射速率計算需要多少個噴淋頭，并分別放置在哪些位置。

3. 計算自噴系統(tǒng)所需的水泵流量和壓力。

4. 確定管道布局和管徑。

5. 指定自噴系統(tǒng)的自動控制方式。

解析：

1. 火災(zāi)面積計算公式為：F = \sqrt{\frac{A}{3.14}}，其中 A 為儲罐的底面積。根據(jù)題目，儲罐C底面積為 A = π(6m)^2 = 113.1m^2，則火災(zāi)面積為 F = \sqrt{\frac{113.1}{3.14}} = 6.74m。

2. 噴淋頭數(shù)量計算公式為：n = \frac{F}{S}，其中 $S$ 為每個噴淋頭覆蓋面積。根據(jù)題目，每個噴淋頭覆蓋面積為 S = 3m^2$，則噴淋頭數(shù)量為 n = \frac{6.74}{3} ≈ 2.25，取整數(shù)2，則需要2個噴淋頭。根據(jù)圓形噴淋頭的噴射范圍，將兩個噴淋頭分別放置在儲罐頂面中心和離儲罐頂面中心最遠的位置，這樣可以最大程度地覆蓋整個儲罐。

3. 水泵流量計算公式為：Q = nQS，其中 Q 為自噴系統(tǒng)所需的總流量，n為噴淋頭數(shù)量，Qs為每個噴淋頭的流量。根據(jù)題目，每個噴淋頭的噴射速率應(yīng)控制在3L/min，出口壓力為0.2MPa，則每個噴淋頭的流量為 Qs = \frac{3}{60} = 0.05L/s。則自噴系統(tǒng)所需的總流量為 Q = 2 × 0.05 = 0.1L/s。

水泵的壓力應(yīng)滿足：P = (h_1 + h_2) × g × ρ，其中 h_1 為噴淋頭距離水泵的高度，h_2 為儲罐頂部距離噴淋頭的高度，ρ 為水的密度，g 為重力加速度。根據(jù)題目，噴淋頭距離儲罐底面高度不超過25m，則取噴淋頭距離水泵的高度 h_1 = 10m。儲罐頂部距離噴淋頭的高度不超過5m，則取 h_2 = 5m。水的密度為 ρ = 1000kg/m^3。則水泵的壓力為 P = (10 + 5) × 9.81 × 1000 = 147.15kPa。

4. 根據(jù)自噴系統(tǒng)所需的總流量和壓力，可確定自噴系統(tǒng)的管道布局和管徑。根據(jù)規(guī)范要求，自噴系統(tǒng)的管道應(yīng)滿足以下要求：

（1）水泵出口管道的管徑應(yīng)不小于50mm；

（2）噴淋頭的管道口徑應(yīng)不小于25mm。

考慮到管道的長短，我們可以取50mm的管道作為自噴系統(tǒng)的出口管道，然后在噴淋頭處分支為兩條25mm管道。

5. 自噴系統(tǒng)的自動控制方式可以采用電磁閥自動控制方式。即通過檢測系統(tǒng)內(nèi)部壓力或者外部火災(zāi)信號，自動發(fā)出啟動信號，控制電磁閥的開關(guān)，進而實現(xiàn)自動噴水的目的。