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的泄漏口，泄漏后10分钟切断泄漏源。泄漏的液体在防火堤内形成液池，泄漏时工况设定情况见表9-4。 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 = CdA 2(P-P0/ +2gh1/2 W = Q.t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Re100计）；A泄漏口面积（m2）；A =0.005 m2泄漏液体密度（kg/ m3）；P容器内介质压力（Pa）；P0 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 m。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 = ( r2 + 2 rh m f 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；Hc柴油燃烧热，Hc = 43515kJ/kg；h火焰高度h（m），按下式计算：h = 84 r m f /O（2 g r）1/20.6 O环境空气密度，O=1.293kg/ m3；g重力加速度，9.8 m /S2燃烧效率因子，取0.35；r 液池半径(m， r =（4S/）1/2S液池面积，S=3442 m2；W泄漏油品量kg柴油密度，=870kg/ m3；火灾持续时间：T= W/S.m f 计算结果： Q（w）=（kw） T=537s=9min（3）池火灾伤害半径火灾通过辐射热的方式影响周围环境，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的情况表9-5。表9-5 热辐射的不同入射通量造成的伤害及损失入射通量kw/m2对设备的损害对人的伤害37.5操作设备全部损坏1%死亡/10s100%死亡/1min25在无火焰,长时间辐射下,木材燃烧的最小能量重大烧伤/10s，100%死亡/1min12.5有火焰时,木材燃烧,塑料熔化的最小能量1度烧伤/10s，1%死亡/1min4.020 s以上感觉疼痛,未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）处的入射的热辐射强度I（w/m2）为：I = Q tc/4 x2式中: Q总热辐射通量（w）；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）。距液池中心不同距离热辐射强度预测值见表9-6。表9-6 距液池中心不同距离热辐射强度预测值X（m）20304050607080I（kw/m2）200895032221613X（m）90100110120130140150I（kw/m2）1086.65.64.74.13.6油库区内建构筑物受到的热辐射强度见表9-7。表9-7 建构筑物受到的热辐射强度预测值建构筑物汽车发油台营业室消防泵室油处理设施综合楼南面围墙I（kw/m2）146.828282218离防火堤距离（m）3670161621.828各伤害等级距池中心的距离计算结果见表9-8。表