10万吨级油罐火灾有关计算
加油站储油罐火灾爆炸危险性定量分析
加油站储油罐火灾爆炸危险性定量分析在加油站，储油罐起着储存汽油、柴油等燃油的重要作用。
然而，储油罐一旦发生火灾爆炸，会带来极大的危险和损失。
为了评估储油罐火灾爆炸的危险性，需要进行定量分析。
本文将介绍储油罐火灾爆炸危险性的定量分析方法和要点。
一、危险性分析方法储油罐火灾爆炸危险性定量分析一般采用几种方法，如隐蔽危险度法、危险源识别与评估方法、风险计算方法等。
下面将简要介绍这些方法。
（一）隐蔽危险度法隐蔽危险度法主要是通过对事故的统计和分析，根据隐蔽危险度指标对事故隐蔽性进行评价。
隐蔽危险度法的优点是能够区分不同等级的隐蔽性，且计算简单，易于实施。
缺点是只能对发生频率较高的事故进行评估，并且对事故原因和后果的评估不够准确。
（二）危险源识别与评估方法危险源识别与评估方法主要是通过对储油罐周边区域的安全隐患进行识别和评估，确定隐患等级和次序。
该方法的优点是可以发现隐蔽性较强的危险源，并采取措施进行防范；但缺点是过程比较复杂，需要多个专业领域的执业人员协同作业。
并且该方法只能对单个危险源进行评估，不适用于综合风险评估。
（三）风险计算方法风险计算方法是一种相对先进的危险性定量分析方法，它主要是通过对与危险源相关的各种因素进行系统评估，确定概率、影响程度、决策价值等指标，然后综合计算危险系数和风险指数。
该方法的优点是可以评估不同类型和规模的危险源，包括储油罐火灾爆炸危险性。
而且可以预测未来发生的事故，对隐蔽性较强的危险源，也可以进行准确评估和控制。
缺点是方法比较复杂，需要专业人员进行具体实施。
二、危险性评估要点危险性评估过程中，需要对以下要点进行分析和评估：（一）危险源特征储油罐火灾爆炸的危险源包括储油罐、输油管道、泵站、加油站、储油罐车、工业生产设备等。
在评估过程中，需要对这些危险源的特征进行认真分析和评估，包括危险特性、结构特点、容量大小、设备状态等。
（二）所处环境特征储油罐周边环境特征也是危险性评估的重要要点。
池火灾计算
扩建项目储罐区储存有汽油，汽油主要危险在于泄漏后遇到点火源发生池火危险，因此，本报告对汽油罐组进行池火模拟。
(1)液池直径汽油储罐所在罐组的防火堤围成的面积面积约为s=126.5m x 67.5m=8538.8m i2,D=(4 X 8538.8/3.14严=104.3(m)(2)燃烧速度汽油的沸点一般高于发生池火时周围环境的温度，液体表面生单位面积的燃烧速度v为：0.001 Hev = ---------------C p(T b -T O) H式中，V ――单位表面积燃烧速度，kg/(m2 s)；8H e ――液体燃烧热；汽油为 4.7X 10 J/kg ；C p――液体的比定压热容；汽油为2220J/(kg K)；T b——液体的沸点；取汽油的最小沸点为313K ;T o --------- 环境温度；汽油储罐采用保冷措施后，取25C即298K ；H ――液体的汽化热；汽油为335k J/kg。
通过查询可知汽油的燃烧速度为0.026 kg /(m2 s)(3)火焰高度火焰高度计算公式为：h =84r[ -]0'6G(2gr)2火焰高度；m ; 液池半径；m ；3周围空气密度，p °=1.293kg/m ;(标准状态)； -重力加速度，9.8m/s 2 ；式中，hrgh =84 52.15[ ----------- . ---------- ] —52.42 m1.293(2 9.8 52.15)2因此，汽油储罐发生池火事故时火焰高度为52.42m(4)热辐射通量当液池燃烧时放出的总热辐射通量为：2(二r 2二rh )v H c式中，Q ——总热辐射通量；W ；——效率因子；可取0.13〜0.35，取其平均值0.24;其余符号意义同前。
2 8(3.14 x52.15 +2X3.14 x 52.15 汉52.42 )汉0.026 x 0.24 汉 4.7 x 10 10Q 06 6.77 10 W72 汉0.026 . +1(5)计算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：4 二x2式中，I——入射通量；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。
油罐火灾扑救
1989年8月黄岛油库5号罐由于雷击爆炸起火,导
致1、2、3、4号罐相继爆炸，18人牺牲，93人受伤，
12辆消防车被烧毁，直接经济损失3540万元。
1993年10月21日，南京炼油厂油罐区310号万吨
级轻质油罐因操作失误，罐顶向外大量溢油，扩散
的油蒸汽遇手扶拖拉机排气管喷出的火星引起爆炸
燃烧。江苏、上海、安徽三省市共12个城市的187辆 消防车，军警民6000余人联合作战，战斗历经22小 时。火灾直接经济损失38万余元。
一、概述
二、油罐的火灾危险性
三、油罐火灾的灭火战术 四、油罐火灾的灭火技术
一、基本术语
油罐组：同一防护堤内的一组油罐
油罐区：由一组或若干个油罐组构成的区域
防火堤
一、基本术语
易燃油品：闪点小于等于45 ℃的油品 如：原油、汽油、煤油等
可燃油品：闪点大于45 ℃的油品
如：柴油、润滑油、重油等
半液下喷射系统
2、系统类型
（2）中倍数泡沫系统 泡沫发泡倍数在20－200之间ห้องสมุดไป่ตู้
油品类别 混合液供给强度(l/min.m2) 固定式、半固 定式 甲、乙、丙 4 移动式 5 15 连续供给时 间/min
（三）消防给水系统
主要包括喷水设施、消火栓、供水管道、消防 给水泵房和消防水池。用于扑救油罐火灾时配制泡 沫和对罐体冷却或保护用水等方面的需要。
沸溢性油品：含水率在0.3~4%间的重油、原油和渣 油
二、油品分类
按油品蒸馏沸点范围分类 开采的原油经过炼制后可以生产出各种石油产 品，这些油品的区别主要是以蒸馏的沸点范围来 划分。一般可分为原油、汽油、煤油、柴油、重 油和渣油。 按油品的用途分类 原油经炼制而得到的各种油品，按其用途可 分为燃料油、溶剂油、润滑油、润滑脂四大类。
加油站储油罐火灾、爆炸危险性定量分析的探讨
加油站储油罐火灾、爆炸危险性定量分析的探讨1. 前言加油站的储油罐是重要的石油产品贮存设备，涵盖了汽、柴油、煤油等多种品种与规格。
储油罐的安全管理工作与生产组织密切关联，事关企业的生产经营与员工、消费者的生命财产安全。
但是储油罐作为储存易燃易爆品的设备，存在着一定的安全风险，可能在储存、装卸、运输、维护等环节发生各种安全事故，其中包括火灾、爆炸等因素。
为了尽量降低这些安全风险，需要通过定量分析了解储油罐的火灾、爆炸危险性，以确定保护措施和应急预案。
本文将探讨加油站储油罐火灾、爆炸危险性定量分析的方法和技术，以及如何进行相应的安全评估和管理。
2. 火灾、爆炸危险性分析的基本原理2.1 危险源识别危险源是指可能造成损害或危险的物体、能源、化学剂、设备或系统等，储油罐就是一个潜在的危险源。
通过对应用系统的危险源进行识别、分析和评价，可以制定出相应的防范措施，从而实现对安全隐患的有效管理和控制，降低事故发生危险性。
2.2 安全风险评估安全风险是指由危险源引发的人身伤亡、环境污染、财产损失等不良后果产生的频率与严重性。
安全风险评估是分析危险源、确定可能的灾害后果，以及评估风险大小，评估结果为制定安全措施和应急预案提供依据。
2.3 火灾、爆炸危险性定量分析火灾、爆炸危险性定量分析是一个建立在火爆物理学基础上的计算模型和软件，以实际储油罐的运转条件和技术参数为基础，运用一定的数学方法和建模技术，计算出储油罐存在火灾、爆炸的危险性。
通过定量计算，可以计算出储油罐爆炸的热辐射、喷出的炸药、爆炸冲击波及承压部位的破坏程度等参数，为安全风险评估提供可靠数据，为储油罐安全管理提供数据支持。
3. 储油罐火灾、爆炸危险性分析的应用案例3.1 储油罐容量和车辆进出频率对火灾、爆炸危险性的影响储油罐的容量及运输车辆的进出频率是影响储油罐火灾、爆炸危险性的关键因素之一，因此我们需要对其进行分析。
在一座加油站中，有一个容量为50000L的储油罐供应柴油，这个储油罐每天需要进行2次加注。
10万吨级油罐火灾有关计算
10万吨级油罐火灾有关简要计算一、理论计算由于10万吨级油罐火灾变量太多，故假设其为10万吨级立柱式浮顶油罐（直径80m，高度22m），储存油品为原油，该油罐只有一面临路，其余三面临罐。
以最不利情况计算，考虑浮盘破坏后全面积着火，形成稳定的池火燃烧，火灾扑救参照理论数据计算如下：（一）灭火泡沫量：1、燃烧面积为：A=πD2/4=3.14×802/4=5024（m2）2、扑灭储罐需要泡沫量为(当进口压力为70×104pa时, 泡沫供应强度为1 L/s〃m2 )：Q1=A1q=5024×1=5024(L/s)3、车载泡沫炮泡沫混合液量为50L/s，泡沫量为300 L/s，则扑灭储罐需用车载泡沫炮的数量为：N1=Q1/q=5024/300=16.74(门)，实际使用取17门4、泡沫混合液量为： Q混=N1q混=17×50=850(L/s)5、泡沫液常备量为： Q液=0.108Q混=0.108×850=91.8（t）（二）一次性进攻灭火用水量（L/s）： Q灭=aQ混=0.94×850=799(L/s)（三）冷却着火罐用水量（L/s）浮顶罐冷却供给强度为0.6 L/s〃m2Q着=nπDq=1×3.14×80×0.6=150.72(L/s)（四）冷却邻近罐用水量（L/s）Q邻=0.5nπDq=0.5×n×3.14×80×0.45=56.52 n (L/s) （n：表示需冷却的邻近罐数量）当n=3时，Q邻=169.56(L/s)（五）直接出液作战的消防车基本标准（水流量80L/s，泡沫混合液流量50L/s）泡沫车：17辆二、力量估算（一）所需用水量根据理论计算，所需用水量为冷却着火罐和相邻油罐的用水量以及泡沫混合液的用水量之和，即Q总= Q着+ Q临+ Q灭= 1438.2+3255.55+3662.50=8356.25（t）（二）所需泡沫量根据理论计算，所需泡沫量为灭着火罐与流淌火所需泡沫量之和，即Q需=91.8（t）（三）所需装备根据计算结果，扑灭储罐需用车载泡沫炮的数量为17门，即需要泡沫消防车17辆，冷却着火罐需要8门移动摇摆炮，冷却相邻罐需要12门移动摇摆炮，共需要冷却炮20门，即需要水罐消防车20辆。
油罐火灾扑救灭火剂用量计算
灭火所需泡沫液量计算 配置泡沫液所需水量计算 泡沫喷射器具类型和数量的确定 灭火消防车辆的确定
1.灭火所需泡沫液量计算
灭火所需泡沫液量可按公 式（3）计算:
Q液 = αAqt ……(3)
式中：
Q液 — 灭火所需泡沫液，L A — 燃烧面积,m2 q — 灭火泡沫混合液供给强度,L/min·m2 t — 喷射时间,min α— 泡沫液混合比，3%, 6%, 0.15%
2. 配置泡沫液所需水量计算
配置泡沫液所需水量可按公式（4）计算：
Q水＝（1-α）Aqt …… (4)
式中： Q水—配置泡沫所需的水，L 其他符号含义同公式（3）
3. 泡沫喷射器具类型和数量的确定
消防部队常用的三种灭火器具 PQ8泡沫枪、PG16泡沫钩管、PP48泡沫炮
混合液流量：8L/s 泡沫流量：50L/s
混合液流量：16L/s 泡沫流量：100L/s
混合液流量：48L/s 泡沫流量：300L/s
按多数情况下泡沫供给强度为：1.0L/s·m2, 三种喷射器具的控制面积分别为：
PQ8泡沫枪 50m2
PG16泡沫钩管 100m2
PP48泡沫炮 300m2
例：一汽油罐发生火灾，顶盖完全炸开，呈敞开 式稳定燃烧，面积为300m2，问需要PQ8泡沫枪几 支？如果用PG16泡沫钩管呢？改用PP48泡沫炮呢？
储罐火灾爆炸指数计算
（1）用火灾爆炸指数法确定罐区发生火灾、爆炸的伤亡范围（汽油储罐40立方米，31.6吨）
①储罐区火灾、爆炸指数（F＆EI）表，表三-7。
表三-7，储罐区火灾、爆炸指数（F＆EI）表
④储罐区安全措施补偿系数表，表三-8
表三-8，储罐区安全措施补偿系数表
⑤暴露区域
暴露区域是指当工艺单元发生火灾、爆炸事故后，可能影响的范围。
暴露区域计算方法如下：R= F＆EI×0.2560（m）；S=πR2；式中：R—暴露半径；S—暴露面积（m2）。
⑥评价结果
若工艺单元的火灾、爆炸危险指数评价结果汇总见表三-9。
表三-9，火灾、爆炸危险指数评价结果汇总表
对照火灾爆炸危险指数及危险等级标准，可得出采取安全措施后的危险等级（见表）。
从表中结果可见，经安全措施补偿系数后的火灾、爆炸危险等级均有所下降。
火灾、爆炸危险等级，表三-10。
油罐对火灾热响应的计算与分析
．
方面 ， 是火灾作用下油罐内部温度迅速升高， 罐内压力也随之增加。温度随时间升高的速度主要取决
于油罐 间距及 采取何种 隔热措施 。另一方 面 ， 由于火 灾 的作 用 ， 壁 温度会 迅速 升高 ， 引起 罐壁 强 度下 是 罐 并 降 。因此 油罐 的承压 能力会 随时问而下 降 。当内部压力 升 高到油罐 的爆破 压力时 ， 油罐便发 生爆炸 ， 引起 并 油 品的蒸发 和沸腾 ， 生蒸气爆 炸 （ Ｌ Ｖ ． １８ 发 Ｂ Ｅ Ｅ） 以 ９９年发 生 在青 岛 的黄 岛油库 火灾 为例 ， 一 个油 罐 遭雷 在 击起 火后 ， 管对相邻 油罐采取 了冷却 措施 ， 强大 的辐射热 作用 还是先后 把 ４个 罐引燃 。这说 明当时 的冷 尽 但 却 强度抵挡 不住强大 的辐射强 度 。因此 ， 确定 油罐在 火灾作 用下 的火灾辐 射热 、 近罐水冷 却 间距 及水冷却 邻 强 度等参数 是进行 防火保护设 计 的基 础 。
针对油罐区防火规范主要是以油罐火灾后辐射热的大小为基础数据的特点对油罐在火灾作用下的火灾辐射热邻近罐水冷却间距及水冷却强度等从理论上进行了计算和分析
维普资讯
第３ ７卷第３ 期
２０ 年 ５ ０８ 月
贵 州 工 业 大 学 学 报 （自然 科 学 版 ）
温度最高， 之后高度再增加， 温度逐步下降 （ 见图 １ ． ）
８ ０
图 ｌ 油品贮罐 火焰 温度
图２ 油罐环境平面温度
在油罐周围的一定范围内， 由近及远 ， 温度逐渐降低 ， 火焰就会发生倾斜现象。因此同的。在相同高度和距离油罐 中心线相等的距离 内， 下风方 向的温度最高，
、
体粒子 。燃 料发光火焰 辐射 主要靠炭 黑 ， 于煤粉发 光火焰 主要 靠焦 炭粒子 发光火 焰辐射力 一般 比透 明火 对
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10万吨级油罐火灾有关简要计算
一、理论计算
由于10万吨级油罐火灾变量太多，故假设其为10万吨级立柱式浮顶油罐（直径80m，高度22m），储存油品为原油，该油罐只有一面临路，其余三面临罐。
以最不利情况计算，考虑浮盘破坏后全面积着火，形成稳定的池火燃烧，火灾扑救参照理论数据计算如下：
（一）灭火泡沫量：
1、燃烧面积为：A=πD2/4=3.14×802/4=5024（m2）
2、扑灭储罐需要泡沫量为(当进口压力为70×104pa时, 泡沫供应强度为1 L/s·m2 )：Q1=A1q=5024×1=5024(L/s)
3、车载泡沫炮泡沫混合液量为50L/s，泡沫量为300 L/s，则扑灭储罐需用车载泡沫炮的数量为：N1=Q1/q=5024/300=16.74(门)，实际使用取17门
4、泡沫混合液量为：Q混=N1q混=17×50=850(L/s)
5、泡沫液常备量为：Q液=0.108Q混=0.108×850=91.8（t）
（二）一次性进攻灭火用水量（L/s）：Q灭=aQ混=0.94×850=799(L/s)
（三）冷却着火罐用水量（L/s）
浮顶罐冷却供给强度为0.6 L/s·m2
Q着=nπDq=1×3.14×80×0.6=150.72(L/s)
（四）冷却邻近罐用水量（L/s）
Q邻=0.5nπDq=0.5×n×3.14×80×0.45=56.52 n (L/s) （n：表示需冷却的邻近罐数量）
当n=3时，Q邻=169.56(L/s)
（五）直接出液作战的消防车基本标准（水流量80L/s，泡沫混合液流量50L/s）
泡沫车：17辆
二、力量估算
（一）所需用水量
根据理论计算，所需用水量为冷却着火罐和相邻油罐的用水量以及泡沫混合液的用水量之和，即
Q总= Q着+ Q临+ Q灭= 1438.2+3255.55+3662.50=8356.25（t）
（二）所需泡沫量
根据理论计算，所需泡沫量为灭着火罐与流淌火所需泡沫量之和，即
Q需=91.8（t）
（三）所需装备
根据计算结果，扑灭储罐需用车载泡沫炮的数量为17门，即需要泡沫消防车17辆，冷却着火罐需要8门移动摇摆炮，冷却相邻罐需要12门移动摇摆炮，共需要冷却炮20门，即需要水罐消防车20辆。
（四）所需参战官兵
根据目前灭火战斗行动的需要，每辆车配有指挥员、班长、驾驶员各一名，1、2、3、4号战斗员各一名，即每辆车按7人的标准计算，所需参战官兵约260名。
（五）理论数据与实际灭火差距
根据大量实战经验与理论数据试验研究，采用移动摇摆炮对10万立方立柱式浮顶着火油罐冷却用水量约为理论冷却用水量的3.2倍，可以将K=3.2作为一个经验系数用于在大型着火油罐冷却用水量的估算：
Q估=k Q理论
即实战中的需求量为：
用水量=3.2×8356.25=26740(t) 泡沫量=3.2×91.8=293.76（t）。