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液体火灾(池火)事故后果评价.docx

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  • 文档编号:407185243
  • 上传时间:2022-07-04
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    • 液体火灾事故后果(池火)分析(孙自涛整理)一、 池火半径r的计算池火半径(多用于罐区)r=(S/n )1/2 (单位m)池火半径(多用在船舱或其他不规则形态)r=(3s/n ) 1/2/2 式中:S为防火堤内面积或其他不规则形面积n取3.14 (以下略)二、 池火燃烧速度(Mf)计算1、 可燃液体沸点高于周围环境温度时单位面积燃烧速度 Mf 值计算公式为:(有些物质可查表)dm 0.001HcMf 二 =—dt Cp(Tb - T 0) + H式中:MF为单位面积燃烧速度,(Kg/m2S)H 为液体燃烧热;( J/Kg) (也可查表)CCp为定亚比热;(J/Kg.K)(可查表)T 为物质沸点;( K) ( 可查表)bT 为环境温度;( K) (可查表)0H为物质气化热;(J/Kg)(可查表)2、 可燃液体沸点低于周围环境温度时单位面积燃烧速度 Mf 值计算公式为:dm 0.001 HcMf = =dt H式中:各符号表示内容同上三、计算燃烧时间(即池火持续时间)Wt =SMf式中: t 为池火持续时间 , (s)W为液池液体的总质量,(Kg)S 为液体的面积, m2Mf为液体单位面积燃烧速度,(Kg/m2s)四、计算燃烧火焰高度1、计算公式根据托马斯池火火焰高度经验公式,计算池火的火焰高度h:h = 84r{Mf/[p (2gr)0.5] }o.6o式中:h为池火火焰高度m;r 为液池半径或等效半径,(单位 m)p 为周围空气密度。

      取 1.29 Kg/m3)0g 为重力加速度,( 9.8m/S2)Mf即dm/dt为液体单位面积燃烧速度,(Kg/m2S)或使用池火焰高度的经验公式转换如下:h 二 Ld = 42 x [m /(p gD)] 0.61式中:L为火焰高度\m),D 为液池直径( m),m为燃烧速率(kg/m2S),fp为空气密度(kg/m3),g为引力常数02、列出物质相关参数甲醇池火计算相关参数符号dm/dtPognHe名称单位表面积燃烧速度周围空气密度重力加速度效率因子燃烧热单位kg/(m2.s)kg/m3m/s2J/kg数量0.0161.2939.80.13〜0.35 取0.252.269X107例;某单位一甲醇罐池火火焰高度计算h = 84r{Mf/[p (2gr) 0.5] }o.6o=84X15.9X {0.016/[1.293X(2X9.8X15.9)爲}o.6 =17.1(m)五、 计算总热辐射通量1、计算公式Q = [rn (r+2h) (dm/dt) n Hc]/[72(dm/dt)o.6o+1]=[15.9 n (15.9+2 X 17.1) X 0.016 X 0.25 X 2.269 X 107]/[72X0.0160.6+1]=3.2325X 107 (W)(例题计算)Q = [rn (r+2h) (dm/dt) n Hc]/[72(dm/d或=(nr2+2nrh)(dm/dt) Xn Hc/[72(dm/dt)o.6°+l]式中:Q—总热辐射通量,W;r -为液池半径或等效半径, (单位 m )dm/dt —为Mf即液体单位面积燃烧速度,(Kg/m2S)n -为效率因子,取 0.13-0.35 之间He —为HC为液体燃烧热;(J/Kg)(也可查表)六、计算目标入射通量与距离确定1、入射通量:假设全部辐射热量由液池中心点的小球面辐射出 来,则距液池中心某一距离X处的入射通量(目标入射热辐射强度) 计算公式为:I=Qt / [4n X2]c式中:I: 目标入射热辐射强度,又叫入射通量,kW/m2;Q:总热辐射通量,kW;t: 热传导系数,在无相对理想的数据时,可取 1; cx: 目标点到液池中心距离,m。

      2、 计算出目标点到液池中心距离:当入射通量(或热辐射强度) 为不同值时,可用代入法计算出目标点到液池中心距离X,当I二37.5kW/m2时,求出x值;1例:X =(Qt /4n I )0.51 C 1= [32325X1/(4n X37.5)]°.5二 8.3 m当I =25.0kW/m2时,求出x值;2例:X =(Q t/4n 1)0.52C= [32325X1/(4n X25.O)]o.5= 10.1 m当I =12.5kW/m2时,求出x值;3例:X =(Qt/4n I)o.53C= [32325X1/(4n X12.5)]o.5= 14.3m当I =4.0kW/m2时,求出x值;4例:X =(Qt/4n D0.54C= [32325 X1/(4n X4.0)]°.5=25.4m当I =1.6kW/m2时, 求出x值;5例:X = (Qt /4n D0.55C= [32325X1/(4n X 1.6)】0.5=40.1m3、 不同入射通量(或热辐射强度)危害程度确定 火灾通过热辐射的方式影响周围环境,当火灾产生的热辐射强度足够大时,可造成周围设施受损甚至人员伤亡不同入射通量造成的 危害程度可见如下参照表:不同入射热辐射强度(或通量)所造成的危害程度参照表入射通量(kW/m 2)对设施的危害对人员的危害37.5操作设备全部损坏1%死亡/10s100% 死亡 /1min25.0在无火焰、长时间辐射下,木材燃烧的最小能量重大烧伤/10s100% 死亡 /1min12.5有火焰时,木材燃烧,塑料熔化的最低能量1度烧伤/10s1% 死亡 /1min4.0/20s以上感觉疼痛,未必起泡1.6/长时间辐射无不舒服感4、按照入射通量(或热辐射强度)为不同值时,用代入法计算出的目标点到液池中心距离,列表说明其危害程度。

      不同入射热辐射强度(或通量)所造成的危害程度入射通量(kW/m 2>目标点到液池中心距离,m对设施的危害对人员的危害37.5&3操作设备全部损坏1%死亡/10s100% 死亡 /1min25.010.1在无火焰、长时间辐射下,木材燃烧的最小能量重大烧伤/10s100% 死亡 /1min12.514.3有火焰时,木材燃烧,塑料熔化的最低能量1度烧伤/10s1% 死亡 /1min4.025.4/20s以上感觉疼痛,未必起泡1.640.1/长时间辐射无不舒服感例:从计算结果可知,当甲醇储罐发生池火事故时,要达到“财 产不受损失”、“人员长时间辐射无不舒服感”的危害程度以下,则与 液池的有效安全距离应大于40.1m 25米以外则为可避免重伤发生的 距离在积极扑救着火储罐的同时,对于处在池火热辐射范围内的其他 储罐,应即时采取强制降温措施,避免被引燃或引爆而导致事故态势 扩大同时消防员应尽量不进入25 米以内的范围以保护自己。

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