池火灾模拟

1.池火灾伤害范围的模拟计算

由于轻油的沸点较高（80.1℃），常温常压下泄露造成火灾的可能性较爆炸的可能性大，因此，本次评价模拟计算以轻油泄漏为例，计算其泄露后具备造成火灾事故需要的时间。

（1）液池直径计算

本项目轻油储罐有防护堤，以轻油泄露为例，防护堤所围池面积S=210.85m2，则等效液池直径D（m）：

D=（4S/3.14）1/2 (公式依据《危险评价方法及其应用》冶金工业出版社，吴宗之、高进东、魏利军 编著)

D=16.4m

同理计算出轻油泄露等效液池半径为8.2m。 轻油泄漏发生池火伤害模拟计算结果

假设其中一个轻油储罐全部泄露完，其泄漏模拟计算过程采用环境风险评价系统进行模拟计算，计算过程：

①燃烧速率

下面是广泛采用的液体单位面积燃烧速率的计算公式。 当液体沸点高于环境温度时：

mf?0.0HC01Cp(Tb?Ta)?Hv （1-1)

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mf为：

mf?0.0HC01Hv （1-2)

式中：mf——液体单位表面积燃烧速度，kg／（m2·s)； Hc——液体燃烧热；J／kg；

Cp——液体的比定压热容；J／（kg·K)； Tb——液体的沸点，K； Ta——环境温度，K；

HV——液体在常压沸点下的蒸发热（气化热），J／kg。 ②燃烧时间

池火持续时间按下式计算：

t?WSmf （1-3)

式中：t——池火持续时间，s； W——液池液体的总质量，kg； S——液池的面积，m2；

mf——液体单位面积燃烧速率，kg/m2?s； ③确定火焰高度

Thomas给出的计算池火焰高度的经验公式在文献中被广泛使用。 为简化计算，仅考虑无风时的情况：

?mfL?42D???agD?????0.61 （1-4)

式中：L——火焰高度，m； D——液池直径，m；

mf——液体单位面积燃烧速率，kg/m2?s； ρa——空气密度，kg/m3；

g——重力加速度，9.8m/s； ④火焰表面热通量的计算

假定能量由圆柱形火焰侧面和顶部向周围均匀辐射，则可以用下式计算火焰表面的热通量：

E?0.25?DfmfHC0.25?D??DL22 （1-5)

式中：E——池火表面的热通量， W/m2； HC——液体燃烧热，J/kg； π——圆周率，3.14；

f——热辐射系数，范围为0.13~0.35，保守值为0.35； mf——燃烧速率，kg/m2s； 其它符号同前。 ⑤目标接收到的热通量的计算 目标接收到的热通量q的计算公式为：

q?E(?10.05x 8V（1-6)

式中：q——目标接收到的热通量，w/m2； E——池火表面的热通量，w/m2； x——目标到池火中心的水平距离，m；

V——视角系数，按Rai&Kalelkar（1974)提供的方法计算。

⑥视角系数的计算

C(x,y,z,t)?Q(2?)3/2?x?y?zexp(?(x?x0)2?x22)exp(?(y?y0)2?y2222?(z?z0)(z?z0)?)?exp(?)?exp(?)?222?z2?z?? （1-7)

视角系数V可由下式确定：

V?VV?VH22

（2）泄露造成池火灾害模拟计算结果图 轻油泄漏发生池火伤害模拟结果图分别见下图。

图7-1 轻油泄漏发生池火伤害模拟计算结果图

（3）泄露造成池火灾害计算结果汇总表

表7-29 轻油泄漏发生池火伤害模拟计算结果

物质名称 轻油

财产损失半径（m） 19.5 死亡半径（m） 26.3 二度烧伤半径（m） 32.3 一度烧伤半径（m） 48 注：①以上模拟过程假设静风状态下。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/izzt.html