冷却油罐是扑救双层油罐火灾的一项首要任务。双层油罐着火，罐壁烧热，如果不及时有效的冷却，不仅导致猛烈的燃烧，引起邻近油罐着火，而且很快造成油罐变形或破坏。因此，双层油罐着火后，必须首先进行冷却。不仅要冷却着火油罐，而且要冷却着火双层油罐1.5D直径以内的邻近双层油罐。
冷却油罐所需力量包括水、消防车、水枪的数盘，都必须事先进行计算。冷却用水是很大的，冷却时间很长。用泡沫进攻之前，要进行冷却，火灾扑灭后，由于双层油罐温度很高，油液仍有复燃的危险，也还要进行冷却。
冷却喷淋装置工作原理与具体设计
1、储罐区消防冷却喷淋装置工作原理
当储罐区某个储罐发生初期火灾时，监测该储罐的火灾检测探头即产生动作，发出报警信号，同时打开相应的雨淋阀，并自动启动消防泵，向消防给水管网供水，着火罐立刻被水雾覆盖，使火焰因与空气隔绝而熄灭，同时细小的水雾滴带走大量的热量，冷却罐体从而避免爆炸。相邻的储罐水喷雾系统同时启动，大量的水雾由上而下起到屏蔽作用，使其与着火罐产生的热空气隔绝，同时冷却罐体，防止该罐因受热、升压而导致爆炸，阻止了火灾的蔓延。在自动灭火的同时，报警系统启动，消防人员及时赶到，采用水枪灭火，以便更快地控制住火灾。
2、储罐区消防冷却喷淋装置具体设计
储罐区消防冷却装置设计是消防设计中经常遇到的，其主要工作大致包括：消防冷却型式的确定、消防冷却水量的确定、消防设备及喷头的选取、管道的配管等内容，但在消防水量的确定和管道配管时，有许多问题值得特别注意。
（1）管道材料的选取
储罐消防系统在正常情况下是空的，易受到大气腐蚀。若使用普通碳素钢管，多年后内部将会产生锈渣，脱落后会堵塞管道及喷头，因此，控制阀至储罐的消防管道应采用镀锌钢管。为尽量避免管道由于切割、煨弯、钻孔而导致的镀锌层破坏，喷淋环管管材宜采用镀锌钢管，螺纹连接。煨弯应采用机械煨弯（冷煨弯），不能采用热煨弯的方式，因为热煨弯容易使镀锌钢管的镀锌层遭到大面积的破坏。另外，喷头及其连接支管应定期清洗，及时清除锈渣及污物，防止堵塞。喷淋管道应定期检修，检查渗漏情况，定期作好外防腐。
喷雾强度设计 ：
我国固定式消防冷却水系统多采用固定水喷雾系统。通常出于两种考虑：一种是储罐火灾时用来冷却罐壁；另一种是夏季气温较高，球罐外壁没有采用保温的状况下，为防止日晒引起球罐内液体升高，罐内压力上升，而需设置夏季降温用的喷淋冷却设施。为节省投资，可将球罐上部水喷雾系统兼作夏季防日晒喷淋降温用。油罐区喷雾冷却系统的供水采用环形管布置，水雾喷头均匀分布在各圈环形管上，喷头安装角度均为垂直指向油罐中心。为平衡各喷头的工作压力，均衡油罐表面的冷却水量，采用2根供水干管对称布置。每根供水干管设切断阀，阀后设过滤器以过滤水中的杂质。①对于甲、乙、丙类液体的生产、储存、装卸设施，其设计喷雾强度为6L/（min.m2），持续喷雾时间为4h。②对于甲、乙、丙类液体储罐，直径20m以下，设计喷雾强度为6L/（min.m2），持续喷雾时间为4h；直径20m及以上，设计喷雾强度为6L/（min.m2），持续喷雾时为6h。③对于可燃气体生产、输送、装卸、储存设施、罐瓶间及瓶库，设计为9L/（min.m2），持续喷雾时间为6h。
（4）固定冷却喷淋装置及控制阀门
对于液化石油气储罐区，每台储罐喷淋给水系统除应设置单独的环形喷淋给水管路、水喷雾喷头外，还应设置单独的快开式的控制阀门，控制阀门与防护墙距离不小于15m，便于火警时的控制。大型液化石油气储配站的冷却喷淋控制阀门应采用雨淋阀，在消防泵房或消防控制室集中控制，并与自动报警系统联锁。