儲罐池火災計算法

1、可燃性液體泄漏后流到地面形成液池，或流到水面并覆蓋水面，遇到引火 源燃燒形成池火。該廠儲罐區(qū)的10000m3乙二醇、1000m3中醇儲罐為重大危險源，本章假設儲 罐發(fā)生泄漏起火事故，利用池火災計算模型對事故的后果進行訃算分析。5. 3.1燃燒速度的確定當液池的可燃物的沸點高于周圉環(huán)境溫度時，液池表面上單位面積燃燒速 度如為：dtdm _0.001 He式中：加dt單位表面積燃燒速度，kg/m:-s；Hc液體燃燒熱，J/kg；Cn液體的比定壓熱容，J/kg K：液體沸點，K；T一環(huán)境溫度，K；H液體蒸發(fā)熱，J/kg。當液池中液體的沸點低于環(huán)境溫度時，如加壓液化或冷凍液化氣，液池表面 上單位面積的

2、燃燒速度也為dtdm _ 0.00 l/r空dt H 式中符號意義同前。乙二醇液池的沸點高于周用環(huán)境溫度，故使用式進行計算。查得各個數(shù)據(jù) H(.=2819 kj/mol = 4. 54X 106 J/kgCp=2. 35X 103J/kg KTb =470. 65K7； =279. 15KH =799. 14X 103J/kg燃燒速度可算得=0. 00363kg mVsdt同時，燃燒速度也可手冊查得，下表5-8列出了一些可燃液體的燃燒速度。表5-8物質(zhì)名稱汽油柴油原油苯甲苯乙離甲醇燃燒速度(10 3kg mVs)92 8149. 3321.1165. 37138. 29125. 8457.6查

3、表日可知甲醇的燃燒速度穿=。伽陰5. 3. 2火焰髙度的計算dm! dt燉(2g設池火為一半徑為r的圓池子，其火焰高度可按下式計算:h = 84r式中：h火焰高度，m； r一一液池半徑，m；p（）周圉空氣密度，p0 =2. 93 kg/m3；g重力加速度，g =9. 8m/s:；燃燒速度，kg/m:. Sodt乙二醇池面積= 4830 m2,折算半徑= 39.3 m 甲醇池面積= 2130 m:,折算半徑= 26.2 m 將已知數(shù)據(jù)代入公式得：乙二醇火焰高度力=8. 0879m甲醇火焰高度 A =32. 029mo5. 3. 3熱輻射通量半液池燃燒時放岀得總熱輻射通量為:Q =(帀+2加小也”

4、H72也I +1dt / dtQ總熱輻射通量。肌效率因子，可取0.130. 35o其它符號意義同前。少取決于物質(zhì)的飽和蒸汽壓，即；7=0.27p0 3:乙二醇飽和蒸汽壓取6. 21 kPa,則 =0. 27p0 3：=0. 484中醇飽和蒸汽壓取13. 33kPa,則7=0. 27p033=0. 618故“的值均取0. 35其他數(shù)據(jù)取之前算好的結果，另外，甲醇H(.=727 kj/mol = 22. 69X106 J/kg將已知條件代入式得乙二醇 Q=1.18X10 W甲醇 Q=339.66X10 W5. 3.4 標入射熱輻射強度假設全部輻射熱量山液池中心點得小球面輻射出來，則在距液池中心某一

5、距離X處的入射熱輻射強度為：心肖式中/熱輻射強度，W/m2；Q總熱輻射通量，W：tc熱傳導系數(shù)，此處取1；xLI標點到液池中心距離，m。為了查明其影響范圍程度，取x=5、10、15、20、25代入式計算其對應 的I值。其計算結果如下表5-9乙二醇輻射熱/距離表距池中心5m10m15m20ir.25m乙二醇輻射 熱 W/m237.6X1059. 39X1034. 18X1052. 35X1031. 50X105表5-10甲醇輻射熱/距離表距池中心5m10m15m20ir.25m甲醇輻射熱W/m21.08X1072. 70X1061.20X1066. 76X1054. 33X105距池中心35m1

6、0m45m50m55m甲醇輻射熱W/m22.21X1051. 69X1051.34X1051.08X1058. 94X10距池中心100m200m300m400m500m甲醇輻射熱W/m22. 70X10;6. 76X1033. 00X1031.69X1031. 08X1055. 3. 5火災損失火災通過輻射熱的方式影響周圉環(huán)境，當火災產(chǎn)生的熱輻射強度足夠大時, 可使周圍的物體燃燒或變形，強烈的熱輻射可能燒毀設備其至造成人員傷亡等?；馂膿p失估算建立在輻射通量與損失等級的相應關系上的基礎上。表5-11為不同入射通量造成傷害或損失的情況以及相對應的距乙二醇、屮醇池火焰中心的距離。入射通量/(w/n

7、r)對設備的損害對人的傷害乙二醇的 距離(m)甲醇的距 離(m)37.5X10*操作設備全部損壞。1%死亡10s100% 死亡 /lmin5.0184.9225X103在無火焰、長時間輻射下， 木材燃燒的最小能量。重大損傷l/10s100% 死亡 /lmin63104.0112.5X103有火焰時，木材燃燒，塑料 熔化的最低能量。1度燒傷10s1%死亡 /lmin&67147.094.0 X10320s以上感覺疼痛，未15.33260.1必起泡1.6X103長期輻射無不舒服感24.23411.12山表5-11可知，對于乙二醇來說，距液池中心501m以內(nèi)范圍對設備、人 體的傷害情況為：操作設備全

8、部損壞，人10s內(nèi)1%死亡，lmin內(nèi)100%死亡；距 液池中心6. 13m處對設備、人體的傷害情況為：在無火焰、長時間輻射下，木材 燃燒的最小能量，1/lOs內(nèi)對人體有重大損傷，lmin之內(nèi)100%死亡；距液池中 心8. 67m處對設備、人體的傷害情況為：有火焰時，木材燃燒，塑料熔化的最低 能量，10s內(nèi)造成1度燒傷lmin之內(nèi)1%死亡；距液池中心24. 23m以外對設備、 人體無傷害情況。對于屮醇來說，距液池中心84. 92m以內(nèi)范圍對設備、人體的 傷害情況為：操作設備全部損壞，人10s內(nèi)1%死亡，lmin內(nèi)100%死亡；距液池 中心104. 01 m處對設備、人體的傷害情況為：在無火焰、長時間輻射下，木材燃 燒的最小能量，1/lOs內(nèi)對人體有重大損傷，lmin之內(nèi)100%死亡；距液池中心 147. 09m處對設備、人體的傷害情況為：有火焰時，木材燃燒，塑料熔化的最低 能量,10s內(nèi)造成1度燒傷lmin之內(nèi)1%死亡；距液池中心411. 12m以外對設備、 人體無傷害