液体火灾(池火)事故后果评价

1、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/)1/2 （单位m）池火半径(多用在船舱或其他不规则形态)r=(3s/) 1/2/2式中：S为防火堤内面积或其他不规则形面积。 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） 式中: MF为单位面积燃烧速度，（Kg/m2s）HC为液体燃烧热；（J/Kg）(也可查表)Cp为定亚比热；(J/Kg.K) (可查表)Tb为物质沸点；（K）(可查表)T0为环境温度；（K）(可查表)H为物质气化热；（J/Kg）(可查表)2、

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： 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） 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 = 84rMf/o（2gr）0.5 0.6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） p0为周围空气密度。（取1.29 Kg/m3） g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

3、用池火焰高度的经验公式转换如下：式中：L为火焰高度（m），D为液池直径（m），mf为燃烧速率（kg/m2s），0为空气密度（kg/m3），g为引力常数。2、列出物质相关参数 甲醇池火计算相关参数符 号dm/dtogHc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0.0161.2939.80.130.35取0.252.269×107例；某单位一甲醇罐池火火焰高度计算h = 84rMf/o（2gr）0.5 0.6= 84×15.9×0.016/1.293×（2×9.8

4、5;15.9）0.5 0.6=17.1（m）五、 计算总热辐射通量1、计算公式Q = r(r+2h）（dm/dt）Hc/72(dm/dt)0.60+1 = 15.9(15.9+2×17.1)×0.016×0.25×2.269×107/72×0.0160.6+1=3.2325×107 （W）（例题计算）Q r(r+2h）（dm/dt）Hc/72(dm/dt)0.60+1 或(r2+2rh)(dm/dt)×Hc/72(dm/dt)0.60+1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M

5、f即液体单位面积燃烧速度，（Kg/m2s） 为效率因子，取0.130.35之间Hc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处的入射通量（目标入射热辐射强度）计算公式为： I=Qtc/4x2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；tc: 热传导系数，在无相对理想的数据时，可取1；x：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I1=37.5kW/m

6、2时， 求出x值；例： 1=(QtC/4I1)0.5 =32325×1/(4×37.5)0.5= 8.3 m当I2=25.0kW/m2时，求出x值； 例： 2=(QtC/4I)0.5 =32325×1/(4×25.0)0.5= 10.1 m当I3=12.5kW/m2时，求出x值；例：3=(QtC/4I)0.5 =32325×1/(4×12.5)0.5= 14.3m当I4=4.0kW/m2时，求出x值； 例：4=(QtC/4I)0.5 =32325×1/(4×4.0)0.5=25.4m当I5=1.6kW/m2时， 求

7、出x值；例：5= (QtC/4I)0.5 =32325×1/(4×1.6)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/

8、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37.58.3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