池火灾模型对汽油罐区火灾事故危险性的分析
油罐火灾事故危险分析

油罐火灾事故危险分析一、油罐火灾的危险性分析1.危害性:油罐火灾一旦发生,由于油品易燃、燃烧速度快,所以往往会造成严重的人员伤亡和财产损失。
油罐火灾的火势很容易蔓延扩大,一旦失控,将很难控制,容易对周边环境造成严重的污染,并且很难及时扑救,造成巨大的破坏。
2.爆炸性:油罐内油气泄漏,积聚一定浓度后,易引发爆炸,一旦发生爆炸,将会迅速放大火势,并且会带动周围其他油罐发生爆炸,造成更大范围的损失。
3.环境污染:油罐火灾一旦发生,燃烧的油品将会释放大量污染物,对周围环境造成污染,对大气、水体和土壤造成严重的影响。
4.对社会稳定的影响:油罐火灾因其持续时间长、危害范围大等特点,往往会对周边居民的生活、社区的稳定等造成重大的影响。
二、油罐火灾危险性的成因分析1.疏忽引发的火灾:油罐内部使用油气,工作人员在使用过程中对相关操作程序和安全规章未严格执行,往往会引发火灾。
2.设备故障:油罐内部常常有一些设备,如泄漏防护设备、火灾报警设备等,如果这些设备出现故障或者老化,可能会引发火灾。
3.天灾人祸:如雷击、火花或者外部动火等因素,也有可能引发油罐火灾。
4.恶劣的环境条件:如高温、潮湿等环境条件,可能会影响油罐的安全运行,引发火灾。
5.人为破坏:恶意破坏或者盗窃等行为,也可能会引发油罐火灾。
三、预防油罐火灾的措施1.加强安全管理:企业需要建立健全的安全管理制度,包括加强员工安全教育培训、严格执行安全规章制度等。
2.设备检修保养:定期对油罐内部设备进行检修和保养,确保设备正常运行。
3.防火设施的设置:在油罐周围设置喷淋系统、防火墙等设施,以便在火灾发生时提供及时的扑救。
4.火灾监测系统:在油罐周围设置火灾监测系统,24小时监控油罐周围是否有火灾发生。
5.防爆设备的设置:针对油罐内的油气泄漏问题,需要设置防爆设备,一旦发生泄漏,能够及时排除隐患。
6.应急预案的制定:企业需要制定完善的应急预案,明确各部门职责,以便在火灾发生时迅速启动应急预案,做好火灾的扑救和处置工作。
池火灾模型解析

1)池火灾事故后果计算过程(1)柴油泄漏量设定一个5000m3柴油罐底部DN200进油管管道破裂出现长50cm,宽1 cm 泄漏口,泄漏后10分钟切断泄漏源。
泄漏液体在防火堤内形成液池,泄漏时工况设定情况见表9-4o表9-4 油品连续泄漏工况泄漏源介质温度(0C介质压力(Mpa)介质密度(kg/m3)泄口面积(m2泄漏时间(min备注柴油罐常温常压8700・ 00510按10分钟后切断泄漏源计柴油泄漏量用柏努利公式计算:Q = CdAp [2(P-PO/ P +2gh] 1/2式中:Q —泄漏速率(kg/s);W—泄漏量(kg);t —油品泄漏时间(s) , t=600 sCd—泄漏系数,长方形裂口取值0.55 (按雷诺数Re>100计);A—泄漏口面积(m2) ;A 二0.005 m2P —泄漏液体密度(kg/ m3):P —容器内介质压力(Pa);P0 一大气压力(Pa);g —重力加速度(9.8 m /s2);h —泄漏口上液位高度(m),柴油罐液面安全高度15. 9 mo经计算Q = 42.23 kg/s、W = 25341 kg (10 分钟泄漏量)(2)泄漏柴油总热辐射通量Q (w)柴油泄漏后在防火堤内形成液池,遇点火源燃烧而形成池火。
总热辐射通量Q (w)采用点源模型计算:Q = (Ji r2 + 2 -n rh *111 f • H *Hc/ ( 72 m f 0。
61+1)式中:m f—单位表面积燃烧速度kg/m2 . s,柴油为0.0137;He—柴油燃烧热,He = 43515kJ/kg;h-火焰高度h (m),按下式计算:h = 84 r{ m f /[ P 0 (2 g r) 1/2]}0. 6PO-环境空气密度,P 0=1. 293kg/ m3;g—重力加速度,9.8 m /S2n—燃烧效率因子,取0.35;r —液池半径(m, r = (4S/ n ) 1/2S—液池面积,S=3442 m2;W—泄漏油品量kgP—柴油密度,P 二870kg/ m3;火灾持续时间:T= W/S. m f计算结果:Q (w) =1006347 (kw)T=537s=9min(3)池火灾伤害半径火灾通过辐射热方式影响周围环境,根据概率伤害模型计算,不同入射热辐射通量造成人员伤害或财产损失情况表9-5o表9-5 热辐射不同入射通量造成伤害及损失入射通量对设备损害对人伤害kw/m21%死亡/10s37.5 操作设备全部损坏100% 死亡/lmin在无火焰,长时间辐射下,木材燃烧重大烧伤/10s, 100%死25最小能量亡/lmin有火焰时,木材燃烧,塑料熔化最小1度烧伤/10s, 1%死亡12.5能量/lmin20 s以上感觉疼痛,未4.0必起泡设全部辐射热量由液池中心小球面发出,则距池中心某一距离(x)处入射热辐射强度I (w/m2)为:I 二Q tc/4 n x2式中:Q—总热辐射通量(w):建构筑物 汽车发油 营业室消防泵室油处理设 综合楼南面围墙tc —热传导系数,取值1:X-目标点到液池中心距离及火灾伤害半径(m ) o 距液池中心不同葩离热辐射强度预测值见表9-6o 表9-6距液池中心不同距离热辐射强度预测值油库区内建构筑物受到热辐射强度见表9-7o 表9-7建构筑物受到热辐射强度预测值X (m) 20 30 40I(kw/m2)2008950X (m) 90 100noI 10 8 6.650 60 70 8032221613120 130 140 1505.6 4.74・13.6(kw/m2)I14 6.8 28 28 22 18(kw/m2)离防火堤距亠36 70 16 16 21.8 28 离(m)各伤害等级距池中心距离计算结果见表9-8o表9-8 柴油罐泄漏池火灾热辐射伤害距离伤害等级死亡半径重伤半径轻伤半径无影响半径辐射强度(kw/m237.52512.54伤害半径(m 46 57 80 142。
油罐火灾事故危险分析图

油罐火灾事故危险分析图引言油罐火灾事故是一种常见的灾难事件,一旦发生火灾,不仅会造成财产损失,还可能导致人员伤亡。
因此,对油罐火灾事故进行危险分析,制定相应的预防措施是非常重要的。
本文将对油罐火灾事故进行危险分析,并针对不同的危险因素提出相应的预防措施。
一、油罐火灾事故的危险分析1. 火灾隐患(1)油品易燃:油罐内常存储着易燃易爆的油品,一旦发生泄漏或者火灾,很容易引发爆炸,造成严重后果。
(2)高温环境:在炎炎夏日,油罐周围的温度容易升高,加上油罐内部的高温环境,一旦温度超过了油品的点燃温度,就会引发火灾。
(3)人为操作不当:由于油罐需要定期进行充装或者排出作业,如果操作人员不慎触发火花,也会引发火灾。
2. 安全隐患(1)基础设施不完善:一些油罐的基础设施比较老旧,容易出现漏油、漏气等问题,增加了火灾发生的风险。
(2)消防设施不完善:有些油罐周围并没有配备完善的消防设施,一旦发生火灾,很难进行及时有效的应急处理。
(3)缺乏专业人员:有些企业因为成本考虑,没有配备专业的消防人员,对于火灾的预防和处置能力较低。
3. 环境隐患(1)周围环境不合理:有些油罐建在人口密集区或者易燃易爆区域附近,一旦发生火灾很容易波及到周围的居民和建筑物。
(2)气候条件影响:在极端天气条件下,比如强风、雷雨等,也容易对油罐火灾造成影响。
二、油罐火灾事故的预防措施1. 提高消防设施完善度(1)配备完善的消防设备:在油罐周围配备灭火器、防爆设备、应急水源等消防设备,提高应急处理能力。
(2)加强消防演练:定期进行消防演练,提高操作人员的应急处理能力,保证在发生火灾时可以迅速有效地进行处置。
2. 提高基础设施安全性(1)加强基础设施维护:定期对油罐的基础设施进行检查维护,及时发现并处理潜在的漏油、漏气等问题。
(2)更新老化设备:逐步更新老化的设备,采用新的材料和技术,提高油罐的安全性。
3. 加强人员管理(1)配备专业消防人员:企业需要配备专业的消防人员,提高对火灾的预防和处置能力。
油库火灾危害分析

汽油的燃烧速度为 # A #EE ! L8( ・ 。 M =E 3) ;A<A< 火焰高度 79 M 7+ #:$ ] # I O%[ 2 !# $E 62 火焰高度, =; 液池半径, 即油罐半径, =; 周围空气密度, 计算取值 " A "$ L8 M =F ; 重力加速度, H A O = M 3E 。 设液池为一半径 2 的圆池, 其火焰高度可按式 (E) 计算: (E)
参考文献 & $ 广东省安全科学技术研究所 * 某扩建工程项目劳动安全卫生预评 价报告, $..$ * & 吴宗之等编 * 危险评价方法及其应用 * 北京: 冶金工业出版社, $..& * 1: &9$ 7 &9( (收稿日期: $..$ ./ $()
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油库的火灾爆炸事故是石油化工行业的主要危害。油 库发生火灾时, 一般火势迅猛, 并伴随着可燃性混合气体的 爆炸, 使油罐遭到破坏, 形成池火燃烧。池火使周围物体和 人员受到热辐射的危害。火灾事故对其周边设施及人员的 热辐射危害程度与油料的储存量、 燃烧时间、 距事故原点距 离等多种因素有关。本文运用 “池火灾伤害模型” , 分析人员 伤害、 财产破坏程度与事故原点之间距离的关系, 为已知油 库确定安全距离提供依据。 油库火灾危害分析 油库概况 某油库由 E 座汽油储罐和 $ 座柴油储罐及泵房组成。E 座汽油储罐的规格为 E ### =F , 尺寸为 # "! ### G "E ##"; $ 座柴 油 储 罐 中 E 座 为 F ### =F ; % 座为 # "H ### G "E ##", ["] F $ ### = , #E! ### G "F !## 。 火灾危害分析 汽油罐发生火灾爆炸, 罐顶炸裂后, 形成池火燃烧, 产生 强烈的热辐射危害, 其影响范围和危害程度计算如下。 燃烧速度 当液池中的可燃液体的沸点高于周围环境温度时, 液体
储油罐池火灾事故后果分析

储油罐池火灾事故后果分析作者:暂无来源:《中国储运》 2012年第7期文/吴兆鹏摘要:本文以中石油大连瓦房店销售分公司油库3000m3的汽油、柴油储罐为工程背景,运用池火模型,分别计算无风和瞬时最大风速(30m/s)情况下池火灾的持续时间、火焰高度、热辐射通量等参数,并根据计算结果对池火灾的预防和救援提出有关建议。
关键词:储油罐;池火灾;热辐射;事故后果油库是储存、输转和供应石油及石油产品的专业性仓库,其中储罐是油库火灾爆炸危险性最大的设施之一,其火灾事故类型包括池火灾、喷射火灾、沸腾液体扩展蒸汽爆炸和未封闭蒸汽云爆炸四种,池火灾产生的火焰能够向周围发出强烈的热辐射,使附近的人员受到伤害,并可引燃周围的可燃物,从而造成重大的损失,因而,储罐池火灾的预防和救援是油库安全管理工作的重点。
为了使储罐池火灾的预防和救援工作更加具有针对性和科学性,对池火灾的有关参数,如持续时间、火焰高度、热辐射通量等进行分析计算是十分必要的,笔者运用池火灾模型,对中油大连瓦房店油库储罐池火灾有关参数进行分析计算,并依据分析计算结果对储罐池火灾的预防和救援提出有关建议。
1.油库及储罐基本情况1.1 油库概况中国石油天然气股份有限公司大连瓦房店销售分公司注册地址位于瓦房店市钻石街41号,储存地址位于瓦房店市岭东办事处转角村,始建于1956年,占地面积60128 m2,油库出库以汽油为主,主供瓦房店和普兰店地区,现日均出库500吨左右,2011年单日出库最高为672吨;柴油出库以上述两地客户为主,现日均出库150吨左右。
2009年和2010年周转量分别为118263.767吨和198001.307吨。
1.2 油库储罐基本情况油库由储油区、油品装卸区、辅助生产区和行政管理区组成。
储油区由三个油罐组、一个装卸油泵棚组成,三个油罐区内中间均设有隔堤。
第一油罐组在一个防火堤内布置有3000m3(Φ17m×13.3m)地上立式浮顶汽油罐1座,2000m3(Φ14m×13.3m)地上立式浮顶汽油罐1 座;第二油罐组在一个防火堤内布置有: 30 0 0 m 3(Φ17m×13.3m)地上立式固定顶柴油罐1座,2000m3(Φ14m×13.3m)地上立式浮顶汽油罐1 座, 1 0 0 0 m 3(Φ11m×10.6m)地上立式固定顶柴油罐1座,1000m3(Φ11m×10.6m)地上立式浮顶乙醇罐1 座;第三油罐组在一个防火堤内布置有: 20 0 0 m 3(Φ14m×13.3m)地上立式浮顶汽油罐2座,2000m3(Φ14m×13.3m)地上立式固定顶柴油罐2座。
油罐区火灾危险性分析与安全对策研究

油罐区火灾危险性分析与安全对策研究摘要油罐区是典型的工业危险源,其火灾具有温度高、燃烧猛烈、辐射热强、扑救难度大的特点。
近些年来,随着社会经济的飞速发展,国民经济快速增长,大型油罐区日趋增多,全国各地油罐区火灾事故不断发生,造成大量财产损失和人员伤亡。
本文通过几起典型油罐区火灾案例,分析罐区火灾的特点、危险性及导致火灾发生的因素,有针对性地提出相应的预防措施和安全对策,以便能有效地减少此类事故的发生,预测事故发生的后果,改善安全状况,提高罐区场所的安全系数。
关键词:油罐区;火灾原因数据分析;安全对策;氮封绪论改革开放以来我国经济发展迅猛,对油品的需求逐年增大,大型化工装置不断投入建设,油罐体积越来越大,油罐区存放的都是易燃易爆油品,火灾发生的频次多,发生火灾爆炸后,损失大、扑救难、污染重,甚至可以说是灾难性的,其安全工作就显得特别重要。
如何保证油罐区内的安全,防止和减少各类事故的发生是管理工作的首要任务,就要求我们在安全管理工作中提高科学性,减少盲目性,取切实有效的防范措施,真正做到防患于未然。
油罐区有发生火灾爆炸事故的风险,人为采取各种管理和技术设施可以在很大程度上减少事故发生的几率。
文章旨在通过客观地分析油罐区火灾危险性及导致油罐区发生火灾的因素,以有针对性地提出安全策略和措施,为油罐区安全运营提供参考,以便能有效地预防油罐区火灾、爆炸事故的发生,减少财产损失、人员伤亡和伤害。
1 典型事故案例统计国内典型案例数据分析(1)国内火灾案例数据在收集到的国内典型案例中, 33例有起火原因记载。
起火原因主要有违规操作、雷击、满罐溢油、自燃和静电等,其分析结果如下:(2)国外火灾案例数据在收集到的国外案例中, 38例有起火原因记载。
起火原因主要有违规操作、雷击、满罐溢油、自燃和静电等,其分析结果如下:(3案例数原因国内火灾案例数据国内外油罐火灾随着石油化工生产的迅速发展, 罐区储油量增加,发生火灾所造成的损失有上升趋势, 间接经济损失更大。
易燃液体罐区池火灾模型浅析

易燃液体罐区池火灾模型浅析易燃液体罐区池火灾是指在储罐区或池区中发生的易燃液体的火灾事故,由于易燃液体具有易燃、挥发性、蒸气浓度较大等特点,一旦发生火灾往往具有较高的燃烧强度和扩散速度,对人员和环境安全造成严重威胁。
为了预测和评估罐区池火灾事故的发展过程和危害程度,研究人员对易燃液体罐区池火灾进行了深入的研究,并建立了相应的火灾模型。
易燃液体罐区池火灾模型是一种描述火灾发展过程的数学模型,它通过数学方程来模拟燃烧过程,预测火灾的扩散速度和范围,以及火灾对周围环境的影响。
根据火灾模型,可以对火灾进行定量化的评估,为灭火、疏散等应急措施提供科学依据。
易燃液体罐区池火灾模型的建立基于一系列基本假设和方程,其中最常用的是化学反应动力学和传热传质方程。
化学反应动力学方程描述了火灾燃烧过程中的热释放和燃料消耗速度,而传热传质方程则描述了火灾热量传递、质量传递和物质浓度变化的规律。
火灾模型通常分为几个阶段:燃烧前期、燃烧发展期和燃烧衰减期。
燃烧前期主要是指火源点燃燃料后,热量开始释放,火焰开始形成的过程。
燃烧发展期是指火焰向周围蔓延的过程,火势逐渐扩大,热量释放不断增加。
燃烧衰减期是指火焰逐渐减弱,热量释放逐渐减少,最终熄灭。
在模拟火灾过程中,还需要考虑一些重要因素,如风速、温度、湿度等天气条件,以及容器结构、储量、储罐间距等物理因素。
这些因素对火灾的扩散速度和危害程度有重要影响,必须在模型中加以考虑。
火灾模型的建立需要大量实验数据的支持,并对模型进行不断修正和验证。
还需要与实际火灾案例进行比对,以进一步完善模型的准确性和可靠性。
在实际应用中,易燃液体罐区池火灾模型可以用于火灾安全评估、消防设计、灭火系统选择等方面。
通过模拟分析,可以预测火灾发展过程和扩散范围,为消防救援提供重要依据,提高火灾的控制和应对能力。
还可以通过模型建立火灾预警系统,及时发现和报警火灾,加强对火灾的监测和管理。
易燃液体罐区池火灾模型是火灾研究领域的重要工具,它可以帮助人们更好地理解和预测火灾的发展过程和危害程度,对火灾安全工作具有重要意义。
池火灾模型对汽油罐区火灾事故危险性的分析

★石油化工安全环保技术★2013年第29卷第1期P E TR O C H E M I C A L SA FE T Y A N D E N V I R O N M EN T A L PR O T E C T l0N TE C H N O L.0G Y池火灾模型对汽油罐区火灾事故危险性的分析李贵合,史君,沈国光(中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司,辽宁辽阳111003)£裁≤摘要:运用“池火灾伤害模型”分析汽油罐区发生火灾事故的危险性,计算其火灾事故影响范围和程度,预测火灾事故严重度,并得出结论。
分析结果可评价罐区火灾事故后果的影响,达到重视罐区安全生产的目的,也可为汽油罐区的安全管理和应急管理提供可靠的依据。
关键词:池火灾伤害模型汽油罐区危险性分析火灾事故从石油化工企业的事故类型分析来看,泄漏和火灾爆炸事故是石化企业安全防范的重点¨J。
汽油罐区发生池火灾,是由于可燃液体(汽油)泄漏到地面,遇到点火源形成的火灾。
由于其氧气供应充足,所以燃烧比较完全。
池火灾产生的火焰能够向周围发出热辐射,使附近的人员受到伤害,附近的建筑物遭受到破坏,并且可引燃周围的可燃物。
运用“池火灾伤害模型”分析热辐射对人员的伤害、财产破坏程度来估算汽油罐区火灾事故后果的严重度,达到减轻罐区火灾事故影响程度和提高罐区火灾事故应急反应能力的目的。
通过分析,可为已知汽油罐区确定安全距离和确定储罐的额定储量提供依据,也可为罐区的安全管理和应急管理提供可靠的依据。
1汽油罐区基本情况该罐区位于辽阳市某厂区,是公司9个重点油罐区中生产要害部位之一。
车间共分六大属地管理责任区,即燃料油装置区、轻油装置区、石脑油装置区、轻烃装置区、液化石油气栈台区、办公区。
汽油罐区由4座汽油储罐组成,其规格为每座5000m’,直径22.8m。
选定汽油罐区中汽油储罐为分析对象,4个储罐总容量为2万m3。
有效容积=20000m3×85%=17000m3,有效储存量w=0.725∥m3×17000=12325t。
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池火灾模型对汽油罐区火灾事故危险性的分析摘要:运用“池火灾伤害模型”分析汽油罐区发生火灾事故的危险性,计算其火灾事故影响范围和程度,预测火灾事故严重度,并得出结论。
分析结果可评价罐区火灾事故后果的影响,达到重视罐区安全生产的目的,也可为汽油罐区的安全管理和应急管理提供可靠的依据。
关键词:池火灾伤害模型;汽油罐区;危险性分析;火灾事故从石油化工企业的事故类型分析来看,泄漏和火灾爆炸事故是石化企业安全防范的重点[1]。
汽油罐区发生池火灾,是由于可燃液体( 汽油) 泄漏到地面,遇到点火源形成的火灾。
由于其氧气供应充足,所以燃烧比较完全。
池火灾产生的火焰能够向周围发出热辐射,使附近的人员受到伤害,附近的建筑物遭受到破坏,并且可引燃周围的可燃物。
运用“池火灾伤害模型”分析热辐射对人员的伤害、财产破坏程度来估算汽油罐区火灾事故后果的严重度,达到减轻罐区火灾事故影响程度和提高罐区火灾事故应急反应能力的目的。
通过分析,可为已知汽油罐区确定安全距离和确定储罐的额定储量提供依据,也可为罐区的安全管理和应急管理提供可靠的依据。
1 汽油罐区基本情况该罐区位于辽阳市某厂区,是公司9个重点油罐区中生产要害部位之一。
车间共分六大属地管理责任区,即燃料油装置区、轻油装置区、石脑油装置区、轻烃装置区、液化石油气站台区、办公区。
汽油罐区由 4 座汽油储罐组成,其规格为每座5000 m3,直径22.8 m。
选定汽油罐区中汽油储罐为分析对象,4个储罐总容量为2万m3。
有效容积= 20 000 m3 × 85% =17 000 m3,有效储存量W = 0. 725 t/m3 × 17000 =12325 t。
根据危险化学品重大危险源辨识标准[2](GB 18218—2009),临界量为200 t,已超过临界值,属于重大危险源。
2 汽油罐区火灾事故危险性分析2. 1 池火灾模型[3]池火是指可燃液体( 如汽油、柴油等) 泄漏后流到地面形成液池或流到水面并覆盖水面,遇到火源燃烧而形成的火灾。
汽油罐区火灾的常见原因是油罐过载和雷电。
汽油属中闪点液体,其罐区发生池火灾一般可用泡沫、二氧化碳、干粉、砂土灭火。
影响池火灾事故严重度预测结果的关键参数[4-6]有:池面积、燃料燃烧速度、燃烧热、燃烧效率、池火火焰高度、人员伤害和财产破坏的临界热通量、池火周围人员密度和财产密度等,其关键参数、影响范围和危害程度计算如下。
2. 1. 1 池面积被分析的汽油罐区防火堤长110 m ,宽74 m ,高1.3 m 。
由于受到外界影响,罐区内储罐发生变形或破裂,或操作工人操作失误等原因,可使储罐内汽油泄漏,并沿着地面流淌,一直流到防火堤边,形成液池,如遇明火等热源,液池内汽油将燃烧,形成池火灾。
根据油罐区防火堤面积:S =110 ×74 =8140 m 2折算成圆直径:D ==101.8m 2. 1. 2 燃烧速度当液池中可燃液体的沸点高于周围环境温度时,液体表面单位面积的燃烧速度为:()c p b 00.001H dm H dt c T T =+- 式中:dm dt—单位表面积燃烧速度,kg/ ( m 2·s) ; H C —液体燃烧热,J/kg ;c p —液体的比定压热容,J/kg·K ;T b —液体的沸点,K ;T o —环境温度,K ;H —液体的气化热,J/kg 。
当液体的沸点低于环境温度时,如加压液化气或冷冻液化气,其单位面积的燃烧速度为:dm dt =c 0.001H H 式中符号意义同前。
燃烧速度也可以从手册中直接得到。
由手册查得汽油的燃烧速度为0.0225 kg/( m 2·s) 。
2. 1. 3 火焰高度设液池为一半径为 r 的圆池子,其火焰高度可按下式计算:0.61h 84r =式中:h—火焰高度,m;R—液池半径,m;ρ—周围空气密度,计算取值1. 293 kg/ m3( 标准大气压条件) ;G—重力加速度,9.8 m/s2;dmdt—燃烧速度,kg/( m2·s) 。
已知形成液池半径为50.9 m,汽油的燃烧速度为0.022 5 kg/( m2∙s) ,则汽油燃烧的火焰高度为:0.61h8450.947.03m=⨯⨯=2. 1. 4 热辐射通量当液池燃烧时放出的总热辐射通量为:()2c0.61dmr2rh HdtQdm721dtππη+∆=⎛⎫+⎪⎝⎭式中:Q—总热辐射通量,W;Η—效率因子,可取0. 13~0. 35,计算取平均值0. 24。
其余符号意义同前。
已知液池的半径r = 50. 9 m,汽油的燃烧热H c=43.7 ×106J,火焰高度=47.03m,燃烧速度dmdt=0.0225 kg/( m2·s) ,效率因子η =0.24,则汽油罐发生池火灾时产生的热辐射通量为:()250.6150.92250.9247.030.02250.2443.7106Q 6.5110kW720.02251ππ⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯+2. 1. 5 目标入射热辐射强度假设全部辐射热量由液池中心点的小球面辐射出来,则在距离池中心某一距离( x) 处的入射热辐射强度为:c2QtI4xπ=式中:I—热辐射强度,W/m2;Q—总热辐射通量,W;t c—热传导系数,在无相对理想的数据时,可取值为1;x—目标点到液池中心距离,m。
已知总热辐射通量Q = 6. 51 × 105 kW,热传导系数t c =1。
上式可简化为:8c 22Qt 6.5110I 4x 4x ππ⨯== 从目标入射热辐射强度公式可以看出,热辐射强度与受害目标到液池中心距离的平方成反比。
2. 2 热辐射危害2. 2. 1 热辐射对人员的伤害热辐射对人员的伤害主要取决于辐射强度q 和持续时间t 。
在 Buettner 提供的经验公式基础上,Pietersen 推导了热辐射对人员的伤害程度和 死亡及烧伤几率。
死亡:()43r P 37.23 2.56ln tq =-+ 二度灼伤:()43r P 43.14 3.0188ln tq =-+ 一度灼伤:()4r P 39.83 3.0186ln tq =-+式中:q—人体接收到的热通量,W/m 2;t—人体暴露于热辐射的时间,s ;r P —伤害几率单位。
当r P = 5 时,对应的人员伤害百分数 P = 50%。
暴露时间考虑发生火灾时的人员疏散、撤离时间等因素,按 t = 10,30,60,90,120 s 五种情况考虑。
对于持续时间比较长的稳态火灾,当 t =10 s 时:死亡热通量1q = 42.1 kw/m 2,二度灼伤热通量 1q = 26.85 kW/m 2,一度灼伤热通量1q = 12.7 kW/m 2。
同理,其它情况下伤害时热通量计算值见表 1。
从表 1 可以看出,暴露时间不同,热辐射对人员的伤害程度也不同。
热辐射对人员的伤害 ( 轻伤、重伤、死亡) 需要一定的时间,这时人员可以充分利用宝贵的时间,采取有效的现场应急处置措施,避免造成更严重的伤害。
2. 2. 2 热辐射对建筑物的影响热辐射对建筑物的破坏,取决于作用时间长短,即火灾的持续时间。
火灾的持续时间又与可燃物量的多少有关。
火灾持续时间:cW t M = ;c f M m S =⨯ 式中:W——可燃烧物质量;c M ——单位时间燃烧的可燃的质量,kg/s ;S——池面积,m 2;f m ——燃烧速度,kg/m 2·s 。
经计算:可燃烧物质量 W =12325 t ,燃烧速度 f m = 0.022 5 kg/( m 2 ·s) ,池面积 S = 8140 m 2。
则火灾持续时间为:c f W W t M m S==⨯ =312325100.02258140⨯⨯=6. 73 ×104 s 热辐射对建筑物的破坏所需要的热通量:45q 6730t 25400-=+当 t =6.73 ×104 s 时,q =25400 W/m 2从上式可知,当热辐射作用时间趋于无穷大时,临界热通量趋于25400 W/m 2。
2. 3 伤害/破坏半径根据已计算出的对人伤害的热通量,也就是在入射通量一定的情况下,可以计算出目标受伤 害距离,即:x =在暴露时间 t =10s 时:当入射通量I = 42.1 kW/m 2 时,死亡半径r 12.1m ==; 当入射通量 I =26. 85 kW/m 2 时, 二度灼伤( 重伤) 半径r 19.3m ==; 当入射通量 I =12.7 kW/m 2 时, 一度灼伤( 轻伤) 半径r 40.8m ==。
同理,其它情况下所计算出的目标伤害/破坏距离( 半径) 见表 2。
表 2 池火灾目标伤害/破坏距离( 半径) m当目标伤害/破坏半径r≤D 2= 50.9 m 时,在燃烧池内可能存在的伤害条件是燃烧,而不是热辐射伤害。
从表2可以看出,暴露时间不同,伤害/破坏半径也不同。
在汽油罐区南侧90m 处有泵房、操作室、加剂间、计量室等,在发生火灾时如人员不能及时疏散和撤离,将可能受到不同程度的伤害,罐区附近建、构筑物、设备设施等会受到不同程度的破坏。
车间办公区位于汽油罐区西侧200多米处,发生火灾时如人员暴露时间较短,其位置大于安全距离,人员不会受到伤害;当暴露时间较长,其伤害半径增大,办公区内人员将可能受到轻度伤害。
3 事故严重度预测事故严重度用符号S 表示,反映发生事故造 成的经济损失大小。
它包括人员伤害和财产损失 两个方面,并把人的伤害( 暴露时间 60 s 计) 折算成财产损失( 万元)。
用下式表示总损失值:312105N S C 20N 0.5N 6000⎛⎫=+⨯++ ⎪⎝⎭ 式中:C——财产破坏价值,万元;N 1,N 2,N 3——事故中人员死亡、重伤、轻伤人数。
汽油罐区固定资产价值1280万元,其折算价值计算为:更换价值=1280×0. 82 =1049.6万元。
上式中的系数(0.82)是考虑到火灾事故发生后有些成本不会遭受损失或无需更换等费用。
按市场价8500元/t 计算,罐内物料价值为10476.25万元。
以上两项合计为:11525.85万元。
则总损失值1056S11525.852000.526000⨯⎛⎫=+⨯+⨯+⎪⎝⎭=11547.95万元。
汽油罐区火灾事故严重度计算如表3所示。
表 3 汽油罐区火灾事故严重度4 结论1) 在汽油罐区储量一定的情况下,采用该方法可计算出应该确定的安全距离;同理对位置已确定的油罐即安全距离一定的情况下,采用该方法可计算出汽油罐的额定储量,可为汽油罐的安全管理提供有效的方法。
2) 火焰高度随池半径的增大而增大;伤害/破坏半径随暴露时间的延长而显著增大。