儲(chǔ)罐池火災(zāi)計(jì)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(chǔ)罐區(qū)的10000m3乙二醇、1000m3中醇儲(chǔ)罐為重大危險(xiǎn)源，本章假設(shè)儲(chǔ) 罐發(fā)生泄漏起火事故，利用池火災(zāi)計(jì)算模型對(duì)事故的后果進(jìn)行訃算分析。5. 3.1燃燒速度的確定當(dāng)液池的可燃物的沸點(diǎn)高于周圉環(huán)境溫度時(shí)，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(diǎn)，K；T一環(huán)境溫度，K；H液體蒸發(fā)熱，J/kg。當(dāng)液池中液體的沸點(diǎn)低于環(huán)境溫度時(shí)，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(hào)意義同前。乙二醇液池的沸點(diǎn)高于周用環(huán)境溫度，故使用式進(jìn)行計(jì)算。查得各個(gè)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(shí)，燃燒速度也可手冊(cè)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(jì)算dm! dt燉(2g設(shè)池火為一半徑為r的圓池子，其火焰高度可按下式計(jì)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(shí)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(hào)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(jié)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(biāo)入射熱輻射強(qiáng)度假設(shè)全部輻射熱量山液池中心點(diǎn)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(qiáng)度為：心肖式中/熱輻射強(qiáng)度，W/m2；Q總熱輻射通量，W：tc熱傳導(dǎo)系數(shù)，此處取1；xLI標(biāo)點(diǎn)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(jì)算其對(duì)應(yīng) 的I值。其計(jì)算結(jié)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(zāi)損失火災(zāi)通過輻射熱的方式影響周圉環(huán)境，當(dāng)火災(zāi)產(chǎn)生的熱輻射強(qiáng)度足夠大時(shí), 可使周圍的物體燃燒或變形，強(qiáng)烈的熱輻射可能燒毀設(shè)備其至造成人員傷亡等?；馂?zāi)損失估算建立在輻射通量與損失等級(jí)的相應(yīng)關(guān)系上的基礎(chǔ)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(duì)應(yīng)的距乙二醇、屮醇池火焰中心的距離。入射通量/(w/n

7、r)對(duì)設(shè)備的損害對(duì)人的傷害乙二醇的 距離(m)甲醇的距 離(m)37.5X10*操作設(shè)備全部損壞。1%死亡10s100% 死亡 /lmin5.0184.9225X103在無火焰、長時(shí)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(shí)，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(duì)于乙二醇來說，距液池中心501m以內(nèi)范圍對(duì)設(shè)備、人 體的傷害情況為：操作設(shè)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(duì)設(shè)備、人體的傷害情況為：在無火焰、長時(shí)間輻射下，木材 燃燒的最小能量，1/lOs內(nèi)對(duì)人體有重大損傷，lmin之內(nèi)100%死亡；距液池中 心8. 67m處對(duì)設(shè)備、人體的傷害情況為：有火焰時(shí)，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(duì)設(shè)備、 人體無傷害情況。對(duì)于屮醇來說，距液池中心84. 92m以內(nèi)范圍對(duì)設(shè)備、人體的 傷害情況為：操作設(shè)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(duì)設(shè)備、人體的傷害情況為：在無火焰、長時(shí)間輻射下，木材燃 燒的最小能量，1/lOs內(nèi)對(duì)人體有重大損傷，lmin之內(nèi)100%死亡；距液池中心 147. 09m處對(duì)設(shè)備、人體的傷害情況為：有火焰時(shí)，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(duì)設(shè)備、 人體無傷害