專題講座資料（2021-2022年）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甲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計算分析。5.3.1燃燒速度的確定 當液池的可燃物的沸點高于周圍環(huán)境溫度時，液池表面上單位面積燃燒速度為：式中：單位表面積燃燒速度，kg/m2s； 液體燃燒熱，J/kg；液體的比定壓熱容，J/kg·K；液體沸點，K； 環(huán)境溫度，K； 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燃燒速度為式中符號意義同前。乙二醇液池的沸點

2、高于周圍環(huán)境溫度，故使用式進行計算。查得各個數(shù)據(jù)281.9 kJ/mol4.54×106 J/kg 2.35×103J/kg·K470.65K279.15K799.14×103J/kg燃燒速度可算得0.00363kg·m2/s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物質名稱汽油柴油原油苯甲苯乙醚甲醇燃燒速度（103kg·m2/s）928149.3321.1165.37138.29125.8457.6查表1-1可知甲醇的燃燒速度0.0576kg·m2/s5.3.2火焰高度的計算設池火為一半徑

3、為r的圓池子，其火焰高度可按下式計算：式中：火焰高度，m；液池半徑，m；周圍空氣密度，=2.93 kg/m3；重力加速度，9.8m/s2；燃燒速度，kg/m2.s。乙二醇池面積4850 m2，折算半徑39.3 m甲醇池面積2150 m2，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8.0879m甲醇火焰高度 32.029m。5.3.3熱輻射通量當液池燃燒時放出得總熱輻射通量為：總熱輻射通量。W；效率因子，可取0.130.35。其它符號意義同前。取決于物質的飽和蒸汽壓，即 0.27p0.32乙二醇飽和蒸汽壓取6.21 kPa，則0.27p0.320.484甲醇飽和蒸汽壓取13.33k

4、Pa，則0.27p0.320.618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727 kJ/mol22.69×106 J/kg將已知條件代入式得乙二醇1.18×107 W甲醇 339.66×107 W5.3.4目標入射熱輻射強度假設全部輻射熱量由液池中心點得小球面輻射出來，則在距液池中心某一距離x處的入射熱輻射強度為：式中熱輻射強度，W/m2；總熱輻射通量，W；熱傳導系數(shù)，此處取1；目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5m10m15m

5、20m25m乙二醇輻射熱W/m237.6×1039.39×1034.18×1032.35×1031.50×103表5-10甲醇輻射熱/距離表距池中心5m10m15m20m25m甲醇輻射熱W/m21.08×1072.70×1061.20×1066.76×1054.33×105距池中心35m40m45m50m55m甲醇輻射熱W/m22.21×1051.69×1051.34×1051.08×1058.94×104距池中心100m200m300m400m

6、500m甲醇輻射熱W/m22.70×1046.76×1033.00×1031.69×1031.08×1035.3.5火災損失 火災通過輻射熱的方式影響周圍環(huán)境，當火災產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甚至造成人員傷亡等?；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、甲醇池火焰中心的距離。入射通量/(w/m2)對設備的損害對人的傷害乙二醇的距離（m）甲醇的距離（m）37.5×103操作設備全部損壞。1%死亡10s100

7、%死亡/1min5.0184.9225×103在無火焰、長時間輻射下，木材燃燒的最小能量。重大損傷 1/10s100%死亡/1min6.13104.0112.5×103有火焰時，木材燃燒，塑料熔化的最低能量。1度燒傷10s1%死亡/1min8.67147.094.0×10320s以上感覺疼痛，未必起泡15.33260.11.6×103長期輻射無不舒服感24.23411.12由表5-11可知，對于乙二醇來說，距液池中心5.01m以內范圍對設備、人體的傷害情況為：操作設備全部損壞，人10s內1%死亡，1min內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，1/10s內對人體有重大損傷，1min 之內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 內造成1度燒傷1min之內1%死亡；距液池中心24.23m以外對設備、人體無傷害情況。對于甲醇來說，距液池中心84.92m以內范圍對設備、人體的傷害情況為：操作設備全部損壞，人10s內1%死亡，1min內100%死亡；距液池中心104.01m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，1/10s內對人體有重大損傷，1min 之內100%死亡；距液