第七章燃烧爆炸事故后果分析ppt课件

1、第七章 熄灭爆炸事故后果分析事故： 呵斥客观上不希望出现的结果的不测发生的事件。包含： 死亡 疾病 损伤 财富损失 其他损失。第七章 熄灭爆炸事故后果分析艰苦事故 艰苦事故是指消费运转中忽然发生艰苦走漏、火灾或爆炸，其中涉及一种或多种有害物质，并给现场人员、公众或环境呵斥即刻的或延迟的严重危害的事件。 国际劳工组织ILO(International Labour Organization)定义Major accident: An unexpected, sudden occurrence including, in particular, a major emission, fire or e

2、xplosion, resulting from abnormal developments in the course of an industrial activity, leading to a serious danger to workers, the public or the environment, whether immediate or delayed, inside or outside the installation and involving one or more hazardous substances.第七章 熄灭爆炸事故后果分析后果分析定量描画一个能够发生的

3、事故将呵斥的人员伤亡、财富损失和环境污染情况。意义:平安评价的组成部分；采取平安措施的根据；设置报警系统、压力释放系统、防火系统等；编制应急呼应预案的根据。第七章 熄灭爆炸事故后果分析7.1 后果分析的普通程序7.2 走漏7.3 蒸发与绝热膨胀7.4 气云在大气中的分散7.5 火灾事故后果分析7.6 爆炸后果分析7.7 中毒7.1 后果分析的普通程序7.1.1后果分析程序1划分独立功能单元 划分原那么：包含艰苦危险源艰苦危险源：艰苦危险源，是指长期地或者暂时消费、搬运、运用或者储存危险物品，且危险物品的数量等于或者超越临界量的单元包括场所和设备。当一个单元内有多种危险物质时，到达者定为艰苦危险

4、源。式中，qi：第i种危险物质的实践保有量 Q i：第i种危险物质单独存在时的规定临界量7.1.1后果分析程序空间上相对独立；走漏物料与其他单元隔离：有紧急迫断阀；有液位或压力控制的自动阀；有明晰明确信号遥控的阀。同一堤坝内的储罐应作为一个单元思索。7.1.1后果分析程序2计算单元中有害物质存量 根据工艺流程和设备参数，计算单元中有害物质的存量，并记录物质的种类、相态、温度、压力、体积或质量等。对于延续的流动系统需求估算。3找出设备的典型缺点 将设备划分为10类，分析能够存在的典型缺点，每种设备只思索少数几种情况。 管道、挠性衔接、过滤器、阀、压力容器/反响器、泵、紧缩机、贮罐常压条件、贮槽加

5、压或冷冻、放空熄灭管/排气管 。7.1.1后果分析程序4计算走漏量 分析缺点能够呵斥瞬时的或延续的走漏，计算走漏量或走漏流量。5计算后果 分析走漏后能够呵斥的火灾、爆炸等后果，选择适宜 的模型计算事故对消费现场内或现场外的影响。6整理结果 将计算结果整理成表格，并在单元平面图上划出影响范围。7.1.1后果分析程序7.1.2 后果分析所需参数1有害物质的参数 包括有害物质的相态、最大质量或体积、温度、压力、密度，热力学性质如沸点、蒸发热、熄灭热、热容等，有害与毒性参数等。2设备的参数 工艺流程、设备类型、设备的能够缺点与走漏位置、走漏口外形尺寸等。3现场情况与气候情况 设备布置、人员分布、资金密

6、度，设备地理位置，堤坝高度面积，年年主导风向、平均风速、大气稳定情况、日照情况，地形情况，地面粗糙度、建筑、树木高度等。 7.1.3 后果分析方式选择确定有害物质存量和储存条件可燃有毒气体液体或两相液体或两相气体BLEVE其他情况可燃气体事件树BLEVE模型可燃液体事件树有毒液体事件树毒性气体事件树有害特性过程或储槽中的相态释放情形事件树或模型7.1.3 后果分析方式选择BLEVE:沸腾液体膨胀性蒸汽爆炸Boiling Liquid Expanding Vapor Explosions缩写为BLEVE 池火POOL FIRE：可燃性液体泄露后，流到地面构成液池，或流到水面并覆盖水面，遇到引火源

7、熄灭而构成池火。放射火JET FIRE) :气体从裂口喷出后立刻熄灭，好像火焰放射器。火球FIRE BALL：压力容器内液化气体过热使容器爆炸，内容物泄露并被点燃，产生强大的火球。可燃气体释放火球闪火或爆炸闪火或爆炸闪火或爆炸放射火闪火或爆炸瞬时走漏?立刻引燃?密度大于空气?延迟引燃?是是是是是是是是是否否否否否否否否否估计释放时间计算释放速率放射分散重气分散中性分散重气分散中性分散绝热膨胀有毒气体释放重气分散中性分散重气分散中性分散绝热膨胀计算释放速率和时间放射分散是是否否否是瞬时走漏?密度大于空气?可燃液体释放评价火灾损失接气体事件树评价火灾损失评价污染接气体事件树评价火灾损失评价火灾损失

8、接气体事件树评价污染接气体事件树瞬时走漏?立刻引燃?构成液池?液池点燃?估计走漏时间和速率绝热膨胀火球放射火计算扩展与蒸发池火计算扩展与蒸发池火有毒液体释放评价污染接气体事件树接气体事件树评价污染接气体事件树接气体事件树绝热膨胀估计走漏时间和速率计算扩展与蒸发计算扩展与蒸发瞬时走漏?构成液池?7.1.3 后果分析方式选择7.1.3 后果分析方式选择7.2 走漏7.2.1 走漏设备及损坏尺寸走漏往往是事故的开场物质走漏能够引起火灾或爆炸，也能够产生毒气损伤。走漏缘由：设备损坏、失灵；错误操作；平安阀的正常或不正常动作。 十类典型设备：管道挠性衔接过滤器阀压力容器/反响器泵紧缩机贮罐常压条件贮槽加

9、压或冷冻放空熄灭管/排气管7.2.1 走漏设备及损坏尺寸管道走漏设备及损坏尺寸管道7.2.1 走漏设备及损坏尺寸管道包括：管道，法兰，焊接，弯管 典型损坏 裂口尺寸 1）法兰泄漏 2）管道泄漏 3）焊缝失效 20%管径100%或20%管径100%或20%管径 7.2.1 走漏设备及损坏尺寸挠性衔接器7.2.1 走漏设备及损坏尺寸挠性衔接器 包括：软管，波纹管，铰接器 典型损坏 裂口尺寸1)破裂泄漏2)接头泄漏3)连接装置损坏 100%或20%管径 20%管径 100%管径 7.2.1 走漏设备及损坏尺寸过滤器 包括：滤器，滤网 典型损坏 裂口尺寸 1)滤体泄漏 2)管道泄漏 100%或20%管

10、径 20%管径 7.2.1 走漏设备及损坏尺寸过滤器7.2.1 走漏设备及损坏尺寸阀门包括：球阀，闸阀，球型阀，塞阀，针阀，蝶阀，阻气阀，泄压阀，紧急切断阀 典型损坏 裂口尺寸 1)阀室泄漏 2)阀盖泄漏 3)阀杆损坏 100%或20%管径20%管径20%管径 通用分类法 这种分类方法既按原理、作用又按构造划分，是目前国际、国内最常用的分类方法。普通分：闸阀、截止阀、节流阀、仪表阀、柱塞阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、止回阀、减压阀平安阀、疏水阀、调理阀、底阀、过滤器、排污阀等。阀门的分类阀门的编号 为了便于认识选用，每种阀门都有一个特定的型号，以阐明阀门的类别、驱动方式、衔接方式、构造方式、

11、密封面和衬里资料、公称压力及阀体资料，阀门的型号由七个单元组成，按以下顺序编制。1()234567 驱动方式 衔接方式 阀门类别密封或衬里资料 构造方式 阀体资料 公称压力1阀体资料对于PN1.6MPa的碳铸铁阀门或PN2.5MPa的碳钢阀门那么略去本单元 公称压力(kgf/cm2)密封面和衬里资料T：铜合金H：不锈钢Y：硬质合金钢X：橡胶构造方式闸：明杆楔式单闸阀：明杆楔式双闸板3：明杆平行单闸板4：明杆平行双闸板：暗杆楔式单闸板 6：暗杆楔式双闸板 衔接方式：内螺纹：外螺纹：法兰 6 ：焊接驱动方式3：蜗轮4：正齿轮6：气动7：液动9：电动对手轮、手柄式板手等直接传动的阀门省略本单元 阀门

12、类型：闸阀：截止阀：旋塞阀：止回阀：减压阀：平安阀 Q：球阀D：蝶阀()234567四、阀门的编号例： Z1H 6阀门的含义:Z闸阀 驱动方式：手动4法兰衔接1明杆楔式单闸阀H密封圈或衬里为不锈钢16公称压力16Kgf/cm2阀体资料：碳铸铁阀门四、阀门的编号7.2.1 走漏设备及损坏尺寸阀门7.2.1 走漏设备及损坏尺寸阀门7.2.1 走漏设备及损坏尺寸阀门7.2.1 走漏设备及损坏尺寸阀门7.2.1 走漏设备及损坏尺寸阀门7.2.1 压力容器 及反响器 包括：分离器，气体洗涤器，混合器，反应器，热交换器，火加热器，塔，管道清洗发射/接受器，再沸器 典型损坏 裂口尺寸 1)容器破裂 2)容器

13、泄漏 3)人孔盖泄漏 4)喷嘴损坏 5)仪表管道破裂 6)内部爆炸 全部破裂 100%最大管径 20%开口直径 100%管径 100%或20%管径 全部破裂 7.2.1 走漏设备及损坏尺寸泵 包括：离心泵，往复泵 典型损坏 裂口尺寸 1)泵壳损坏 2)密封泄漏 100%或20%管径20%管径 7.2.1 走漏设备及损坏尺寸紧缩机 包括：离心式压缩机，轴流式压缩机，往复式压缩机 典型损坏 裂口尺寸 1)泵壳损坏 2)密封泄漏 100%或20%管径20%管径 7.2.1 走漏设备及损坏尺寸贮罐 包括：所有常压贮罐（管道连接和堤坝也应作为设备的一部分考虑） 典型损坏 裂口尺寸 1)容器损坏 2)连接

14、泄漏 100%100%或20%管径 7.2.1 走漏设备及损坏尺寸贮罐7.2.1 走漏设备及损坏尺寸加压或冷冻贮槽 包括：加压贮罐或运输容器，冷冻贮罐或运输容器，地埋或非地埋容器 典型损坏 裂口尺寸 1)沸腾液体扩展蒸汽云爆炸（仅非地埋情况） 2)破裂 3)焊缝失效 全部破裂（点燃）全部破裂100%或20%管径 7.2.1 走漏设备及损坏尺寸放空熄灭管和排气管7.2.1 走漏设备及损坏尺寸放空熄灭管和排气管 包括：所有放空燃烧管或排气管（歧管、洗气放空装置、分离鼓应作为设备的一部分考虑） 典型损坏 裂口尺寸 1)歧管或分离鼓泄漏 2)超规范排放 100%或20%管径估算 7.2.2 走漏的缘由

15、 从人-机系统来思索呵斥各种走漏事故的缘由主要有4类：1设计失误根底设计错误，如地基下沉，呵斥容器底部产生裂痕，或设备变形、错位等；选材不当，如强度不够，耐腐蚀性差、规格不符等；布置不合理，如紧缩机和输出管没有弹性衔接，因振动而使管道破裂；选用机械不适宜，如转速过高、耐温、耐压性能差等；选用计测仪器不适宜；储罐、贮槽未加液位计，反响器(炉)未加溢流管或放散管等。7.2.2 走漏的缘由2设备缘由加工不符合要求，或未经检验擅自采用代用资料；加工质量差，特别是焊接质量差；施工和安装精度不高，如泵和电机不同轴、机械设备不平衡、管道衔接不严密等；选用的规范定型产质量量不合格；对安装的设备没有按进展验收；

16、设备长期运用后未按规定检修期进展检修，或检修质量差呵斥走漏；计测仪表未定期校验，呵斥计量不准；阀门损坏或开关走漏，又未及时改换；设备附件质量差，或长期运用后资料蜕变、腐蚀或破裂等。7.2.2 走漏的缘由3管理缘由没有制定完善的平安操作规程；对平安漠不关怀，已发现的问题不及时处理；没有严厉执行监视检查制度；指挥错误，甚至违章指挥；让未经培训的工人上岗，知识缺乏，不能判别错误；检修制度不严，没有及时检修已出现缺点的设备，使设备带病运转。7.2.2 走漏的缘由人为失误误操作，违反操作规程；判别错误，如记错阀门位置而开错阀门；擅自脱岗；思想不集中；发现异常景象不知如何处置。7.2.3 走漏的控制无论气

17、体走漏还是液体走漏，走漏量的多少都是决议走漏后果严重程度的主要要素，而走漏量又与走漏时间有关。因此，控制走漏应该尽早地发现走漏并且尽快地阻止走漏。经过人员巡回检查可以发现较严重的走漏；利用走漏检测仪器、气体走漏检测系统可以发现各种走漏。利用停车或封锁遮断阀停顿向走漏处供应料可以控制走漏。普通来说，与监控系统连锁的自动停车速度快；仪器报警后由人工停车速度较慢，大约需3-15分钟。7.2.4 走漏量的计算液体走漏根据柏努利Bernoulli方程可以建立液体经小孔泄漏的速度计算公式： Q液体走漏流量，kg/s； Cd排放系数，通常取0.60.64A走漏口面积，m2；走漏液体密度，kg/m3；P容器内

18、介质压力，Pa；P0环境压力，Pa；g重力加速度，9.8m/s2；h走漏口上液位高度，m。PhP07.2.4 走漏量的计算排放系数Cd ：实践流量与理想实际流量的比，用于补偿公式推导中忽略了的摩擦损失、因惯性引起的截面收缩等要素。影响要素：走漏口外形走漏口位置走漏介质的形状取值：薄壁壁厚孔半径小孔走漏，其值约为0.62；厚壁孔半径壁厚8倍孔半径小孔或经过一短管走漏，其值约为0.81；经过修圆小孔排放，那么排放系数为1.0。保守估计，取1.0。7.2.4 走漏量的计算根据走漏口外形取值其他问题：压力变化；液位变化；大气相通；管道阻力。雷诺数Re泄漏口形状圆形（多边形）三角形长条形1000.650

19、.600.551000.500.450.40PhP0通常按前述公式计算的为初始流量，也是最大流量。雷诺数Re是流膂力学里面的一个参数，是流体流动中惯性力与粘性力比值的量度。 表达式： ReLu/ u为流体流动速度；L为流场的几何特征尺寸，如管道的直径 为流体的密度；为流体的粘度。对于圆管内的流动，当Re2300时，流动总是层流；Re4000时，流动普通为湍流；其间为过渡区，流动能够是层流，也能够是湍流，取决于外界条件。雷诺数Re对于平行流体流过光滑平板的情况，边境层由层流转变为湍流的临界雷诺数约在1053106之间。层流：液体流动过程中，各质点的流线互不混杂，互不干扰的流动形状。紊流：液体运动

20、过程中，各质点的流线相互混杂，相互关扰的流动形状。 7.2.4 走漏量的计算过热液体走漏过热液体是指液体的温度超越其沸点而没有沸腾的情况。假设液体的沸点低于周围环境温度，走漏后一部分液体将立刻闪蒸为蒸气。假设闪蒸过程绝热，那么很容易确定闪蒸部分的比例，即闪蒸液体分数为：FV闪蒸液体分数；直接蒸发的液体与原液体的比例Cp液体恒压热容，J/(kgK) T液体温度，K；Tb液体常压沸点，K； HV常压沸点下的汽化 热，J/kg。 7.2.4 走漏量的计算气体走漏：气体符合理想气体形状方程，那么根据柏努利Bernoulli方程可推导出如下的气体走漏公式：Cd气体走漏系数，当裂口外形为圆形时取1.00,

21、三角形时取0.95，长方形时取0.90；绝热指数，是等压热容与等容热容的比值；M气体的分子量；kg/mol；R气体常数，8.314J/(molK)；T容器内气体温度，K。 7.2.4 走漏量的计算临界压力：走漏气体的运动速度到达声速时的压力。声速流：压力高于临界压力亚声速流：压力低于临界压力。用原公式计算。7.2.4 走漏量的计算 许多气体的绝热指数在1.1到1.4之间，那么相应的临界压力只需约1.7到1.9个大气压，因此多数事故的气体走漏是声速流。几种气体的绝热指数和临界压力atm 留意：走漏流量依然随容器中介质压力的添加而添加。物质丁烷丙烷二氧化硫甲烷氨氯一氧化碳氢1.101.131.29

22、1.311.311.361.401.41PC1.711.731.831.841.841.871.901.907.2.4 走漏量的计算两相走漏在过热液体发生走漏的场所，有时会出现液、气两相流动。假设容器中的过热液体走漏前经过较长的管道L/D12 就会产生两相走漏。一种简化计算：假设系统中出口临界压力和上游压力比为0.55，那么：1走漏两相中蒸发液体分数FV按下式计算：2两相流中气相和液相混合物的平均密度：7.2.4 走漏量的计算3那么两相流排放走漏流量为：Cd两相流走漏系数，普通取0.8。闪蒸比例分数可按前述计算：FV1，表示液体将全部蒸发为气体，应按气体走漏计算；FV较小，可以简单地按液体走漏

23、计算。7.3 蒸发与绝热膨胀7.3.1 液体的扩展与蒸发液体的扩展(spreading)：无渗漏损失，分散期间也不思索挥发有防火堤，液池面积就是防火堤所围面积。没有防火堤：液体流向低洼处，液池面积可以估计。土地较平整：液体将分散至到达最小液体厚度。光滑平整的地面，液层最小厚度主要取决于液体性质；对于粗糙地面，液层厚度主要取决于地面性质。7.3 蒸发与膨胀7.3.1 液体的扩展与蒸发地面性质最小液层厚度/m地面性质最小液层厚度/m草地0.020混凝土地面0.005粗糙地面0.025平静的水面0.0018平整地面0.0107.3.1 液体的扩展与蒸发思索到池火等计算普通以圆池为模型，其他外形液池应

24、化为等面积圆，其直径为：液池半径随时间变化的计算，根本假定是圆柱形液池在光滑平面上扩展。对于瞬时走漏： 对于延续走漏：r液池半径，m；t走漏时间，s；液体密度，g/m3；g重力加速度，m/s2;m走漏质量，kg；7.3.1 液体的扩展与蒸发液体的蒸发吸收地面热：低温液体或闪蒸后剩余的液体，主要吸收地面热量进展蒸发，蒸发速率：表面热导系数 w/(mk)热扩散系数 m2/s混凝土1.11.2910-7土地（8%水）0.94.310-7干沙0.32.310-7湿沙土地0.63.310-7沙砾地2.511.010-7m蒸发速率，kg/(m2s)s外表热导系数，w/(mk)；as热分散系数，m2/s；T

25、a环境温度，K；Tb液体沸点，K；外表热导率和热分散速率外表热导率ls是指在稳定传热条件下，1m厚的资料，两侧外表的温差为1度K, ,在1秒内，经过1平方米面积传送的热量，单位为瓦/米度W/mK，此处的K可用替代。as= ls/(rC)，热分散率越大，表示物体内部温度扯平的才干越大，或者说资料中温度变化传播的越迅速。7.3.1 液体的扩展与蒸发风引起质量转移：根据分散通量正比于液池外表饱和蒸气浓度与其在大气中的本底浓度之差，忽略本底浓度并结合理想气体形状方程，可以得到下面的液体蒸发速度公式：传质系数可以按下式计算：传质系数也可简单计算：m 蒸发速度，kg/(m2s)k分散传质系数，m/s；Ps

26、液体饱和蒸气压，PaM分子量，kg/mol；u10m高处风速，m/hr；ScSchmidt数，/D；空气粘度，kg/mhr；空气密度，kg/m3；D蒸发液体的分散系数，m2/hr。1米高处风速，m/s7.3.1 液体的扩展与蒸发其他蒸发计算公式：下面的公式思索了大气稳定度： 稳定条件na不稳定0.23.84610-3中性0.254.68510-3稳定0.35.28510-37.3.1 液体的扩展与蒸发美国环保署运用的公式：式中：P液体在池温度下的蒸气压，kPa；T池中液体温度，K。R气体常数，82.05atmcm 3/molK7.3.2 放射分散等效裂口：气体喷出时，温度与压力与外界环境不一致

27、：温度能够低于环境温度压力能够高于环境压力等效裂口直径与实践裂口直径的关系为：放射轴线上距放射孔x处的浓度：Deq等效裂口直径，m；D计算走漏流量用裂口直径，m；0泄露气体的密度；环境条件下的气体密度 。7.3.2 放射分散垂直于放射轴的程度面上的浓度分布由下式给出：沿轴的放射速度分布由下式计算：ux放射轴上距放射孔x处的放射速度，m/s；u0实践走漏气流速度，m/s，放射分散等浓度线表示图 7.3.2 放射分散其他问题：放射速度沿放射轴线下降，直到某一点放射速度等于风速。计算该点的浓度，假设大于感兴趣浓度度那么继续评价。选择后续模型，需求了解转机点的气体密度：转机点处密度低于空气密度，选用中

28、性烟羽模型或浮性烟羽模型；转机点处密度高于空气密度，还需调查放射云整体密度：按中轴线浓度的10%作为边境。7.3.3 绝热膨胀根本假设：闪蒸的液体或紧缩气体瞬时释放后的快速膨胀按绝热过程处置。假定气云是呈包含两个区间的半球状，内层“核具有均匀的浓度，包含50%的走漏量，外层浓度呈高斯分布，具有另外50%的走漏量。这种双层云团分散假定分两步：第一步，气体或气溶胶膨胀到压力降至大气压，在膨胀过程中气团获得动能，称为膨胀能；第二步，在膨胀能作用下气团进一步扩张，推进空气紊流混合进入气团。假设第二阶段继续到核的扩张速度降到某给定值时终了。7.3.3 绝热膨胀模型：第一步膨胀到大气压，膨胀能是始态能量和

29、末态能量的差，减去对大气所做的功：第二步空气紊流混合，紊流分散系数按下式计算：其中Vg0是规范形状下气体的体积。 内核半径和内核浓度随时间的变化可按下式计算：7.3.3 绝热膨胀当内核扩张速度drc/dt降至给定值时第二阶段终了。临界速度的选择是恣意的，通常的引荐值是1m/s。选定此速度再结合分散能以及内核半径、内核浓度与时间的关系，可以得到第二阶段终了时的内核半径和浓度：分散第二阶段终了时，半球形气团的半径按下式计算：气团密度：根据气团半径可知气团体积，根据下式求气团中空气质量：那么气团密度为：7.5 火灾事故后果分析7.5.1 热辐射破坏准那么热通量准那么：以热通量作为衡量目的能否被破坏的

30、参数；目的接遭到的热通量大于或等于临界热通量，目的被破坏；否那么，目的不被破坏。适用范围为热通量作用的时间比目的到达热平衡所需求的时间长。热通量是指单位面积发射或接纳的热能，通常以q表示，单位是J/m2。7.5.1 热辐射破坏准那么热强度准那么：以目的接纳到的热强度作为目的能否被破坏的独一参数；目的接纳到的热强度大于或等于临界热强度时，目的被破坏；否那么，目的不被破坏。适用范围为作用于目的的热通量继续时间非常短、以致于目的接纳到的热量来不及散失掉。热强度是指热通量除以热通量作用时间，通常用I表示，单位？。7.5.1 热辐射破坏准那么热通量-热强度准那么：当热通量准那么或热强度准那么的适用条件均

31、不具备时、应该运用热通量-热强度准那么。热通量-热强度准那么以为,目的能否被破坏不能由热通量或热强度一个参数决议，而必需由它们的组合来决议。假设以热通量q和热强度I分别作为纵坐标和横坐标，那么，目的破坏的临界形状对应qI平面有一条临界曲线。本书中未严厉区分热通量和热强度7.5.1 热辐射破坏准那么烧伤等级烧伤程度损伤深度临床表现创面愈合过程一度表皮层红斑，轻度红肿、热、痛。感觉过敏，干燥无水泡。35天痊愈，脱屑，无疤痕。浅二度真皮浅层创面温度高，水泡形成，潮湿，水肿，剧痛，感觉过敏。如无感染，1014天痊愈，不留疤痕。深二度真皮深层创面温度微低，湿润，水泡少，疼痛，白中透红，有小红斑点，水肿。

32、如无感染，34周痊愈，有轻度疤痕。三度全层皮肤，累及皮下组织或更深创面皮革样，苍白或焦黄炭化，凹陷，感觉消失，无水泡，可见皮下静脉网。34周后焦痂脱落，大范围烧伤需植皮，有疤痕。7.5.1 热辐射破坏准那么辐射热强度（kW/m2）人体暴露极限35.0-37.51分钟100%致死；10秒钟1%致死25.01分钟100%致死；10秒钟重伤12.5-15.01分钟1%致死；10秒钟一度烧伤9.58秒钟达到疼痛极限，20秒钟二度烧伤4.0-4.520秒钟以上引起疼痛；可能烧伤；0%致死1.5长时间暴露无不适感不同热辐射程度下人的的暴露极限 7.5.1 热辐射破坏准那么稳态火灾下不同热通量的损伤效应临界

33、热强度(kW/m2)破坏类型临界热强度(kW/m2）破坏类型37.5过程装备破坏5.0暴露15s的痛阈值25.0木材引燃最小能量(无引火)4.5暴露20s的痛阈值，一度烧伤16.0暴露5s后人严重灼伤2.0PVC绝缘电缆破坏12.5木材引燃最小能量（有火）1.75暴露1min的痛阈值6.4暴露8s的痛阈值，20s后二度烧伤1.6长时间暴露无不适感7.5.1 热辐射破坏准那么瞬间火灾作用下人的损伤准那么临界热通量（kJ/m2）伤害效应375三度烧伤250二度烧伤125一度烧伤65皮肤疼痛7.5.1 热辐射破坏准那么物品热通量（kW/m2）纸20.4木材32聚氨酯18聚乙烯20尼龙29聚苯乙烯18

34、聚丙烯20聚甲基丙烯酸甲酯18聚氯乙烯21一些物品点燃所需热辐射强度10分钟暴露 7.5.2 池火池火概述池火：可燃液体液面上的自然熄灭。走漏到地面上、堤坝内液体的熄灭；敞开的容器内液体的熄灭；水面上液体熄灭。池火模型普通按圆形液面计算，所以其他外形的液池应换算为等面积的圆池。无边境阻挠的延续走漏，随着液池面积扩展熄灭速度加快，当熄灭速度等于走漏速度时，液池直径到达最大。 最大直径可按下式计算： D液池直径，m；Q液体走漏流量，kg/s；mf液体单位面积熄灭速率，kg/(m2 .s)7.5.2 池火液体熄灭速率 广泛采用液体单位面积熄灭速率计算公式，不思索液池大小对熄灭速率的影响。液体沸点高于

35、环境温度时：液体沸点低于环境温度时：mf液体单位面积熄灭速率，kg/(m2s)；c常数，0.001kg/(m2s)；Hc液体熄灭热，J/kg；Hv液体在常沸点下的蒸发热，J/kg；Cp液体的定压热容，J/(kgK)Tb液体的沸点，K；Ta环境温度，K。7.5.2 池火思索了液池大小的公式：半实际公式；参数由大量固体和液体实验关联，能得到与实验非常一致的结果；阐明随着池直径添加单位面积熄灭速率添加。可燃液体液化天然气液化丙烷气苯二甲苯汽油煤油甲醇mf0.0780.0990.0850.0900.0550.0390.015k1.11.42.71.42.13.5-几种液体的熄灭参数 7.5.2 池火池

36、火高度无风时：有风时：a空气密度，kg/m3g重力加速度；9.8m/s2；u10m高处风速，m/s；uc特征风速， 假设uuc,那么u/uc取1。 公式阐明，液池直径越大火焰越长；有风时火焰长度有所减少，但是，火焰向下风方向倾斜，加重了下风方向的热辐射危害，还能够危及附近高大设备。7.5.2 池火火焰在风作用下向下风扩展，风向上直径为：与原液池直径之差称为后拖量。火焰倾斜角可以按下式计算： v空气动粘度，m2/s；火焰倾角，。计算火焰倾角的公式中，下面的简单关系式被以为能给出最好效果：7.5.2 池火热辐射通量池周围距池中心x处的热辐射强度为：式中：q接受点热辐射通量，W/m2；q外表池火外表

37、热辐射通量，W/m2；vF几何视角因子；大气透射率。假设燃料熄灭的能量从圆柱状池火焰的侧面和上面均匀向外辐射，那么池火焰外表热辐射能量为：f热辐射系数，范围从0.13到0.35，保守取值0.35。 7.5.2 池火思索黑烟以及一氧化碳、水蒸气等，火焰外表热辐射能量可按下式计算：qf火焰可见部分最大发射能量，取140kW/m2；qs火焰黑烟部分最大发射能量，取20kW/m2；上式适用于含大量黑烟的碳氢化合物熄灭。视角因子：接受体所能接受的发热体辐射能量的分数；取决于发射体和接受体的外形、间隔和相对角度；计算式非常复杂。7.5.2 池火L视角因子计算7.5.2 池火大气透射率：思索水蒸气、二氧化碳

38、等对热辐射的吸收；常用的一种计算方法是：另一种常用计算公式：上面两式的计算结果非常接近。作为保守的估计，取=1也可。点源模型：假设全部热量由池中心点发出：运用上式时通常可假定大气透射率为1。7.5.2 池火液体熄灭时的总热通量q总总热通量，Wr液池半径效率因子，可取0.357.5.2 池火后果分析tc空气导热系数，可取1；q总总热通量；I临界热辐射强度，按表7-9取值；I/kW/m2x含义37.5死亡半径25重伤半径12.5轻伤半径4感觉区半径7.5.3 放射火高压气体从裂口高速喷出后被点燃，就构成放射火；放射火的长度可以以为等于喷口到熄灭浓度下限的长度；热量以为是从中心轴线上一系列相等的辐射

39、源发出，每一点源的热通量为：f熄灭效率因子，取0.35；n假设的点源数；Q走漏流量，kg/s。那么间隔点源间隔xi处某点接受的热辐射通量为：Xp发射因子，取0.2总热通量是各点辐射的和：7.5.3 放射火几点留意：辐射点源的数目可以恣意选取，但对于后果分析来说，取5点即可。该模型没有思索风的影响，由于普通放射速度比风速大得多。在低压放射时，风速的影响比较明显，在下风向接受热量会更多。假设风使放射火焰偏离了轴线，那么该模型不适用。7.5.4火球火球：也称为沸腾液体扩展蒸气爆炸Boiling liquid expanding vapour explosion ，简称BLEVE。当压力容器受外界热量

40、的作用使槽壁强度下降并忽然破坏，储存的过热液体或液化气体忽然释放并被点燃，构成宏大火球。火球的危害主要是热辐射而不是爆炸冲击波，剧烈的热辐射能够呵斥严重的人员伤亡和财富损失。7.5.4 火球7.5.4 火球火球直径：火球继续时间：W火球中耗费的可燃物的质量，kg。对于单罐储存，W 取罐容量的50%；对于双罐储存，W 取罐容量的70%；对于多罐储存，W 取罐容量的90%。 火球在熄灭时普通会升离地面，其高度也有模型描画，保守的估计可以以为火球没有分开地面。 7.5.4 火球模型D=aMbt=cMdabcdLihou和Maund3.510.330.320.33Roberts5.80.330.450

41、.33Pietersen,TNO6.480.3250.8250.26Williamson和Mann5.880.3331.090.167Moorhouse和Pritchard5.330.3271.090.327Hasegawa和Sato5.280.2771.10.097Fay和Lews6.280.332.530.17Lihou和Maund6.360.3252.570.167Raj P K5.450.3331.340.167常见火球模型 7.5.4 火球距火球在地面投影处x的热辐射通量为：火球外表热辐射通量为： 上式实践是假定火球在继续时间内辐射热量恒定不变。f是熄灭辐射分数，是容器压力的函数：

42、常数f1=0.27，f2=0.32。P为容器内压力，MPa。在没有可靠数据时f 可取0.3。视角因子，思索最简单最保守的情况：xlhD所以忽略火球高度 ：7.5.5 闪火闪火是可燃蒸气云的非爆炸熄灭；熄灭速度虽然很快但比爆炸慢得多；危害主要是热辐射而没有冲击波。有关闪火的后果分析研讨还很不充分，普通可以以为蒸气云浓度在气体爆炸上、下限之间的范围为闪火范围。闪火的热辐射也可以采用适当的模型描画，但思索到蒸气云本身的外形曾经难于确定，而闪火继续时间又很短，因此普通后果分析可不思索其热辐射效应，只思索闪火范围内的损伤。普通可以为闪火范围内的室外人员将全部烧死，建筑物内将有部分人被烧死。在缺乏资料时，

43、可以以为室内的死亡率为0。7.5.6 热辐射损伤概率模型热辐射损伤也常用概率模型描画。概率与损伤百分率的关系为：D%012345678902.672.953.123.253.363.453.523.593.66103.723.773.823.873.923.964.014.054.084.12204.164.194.234.264.294.334.364.394.424.45304.484.504.534.564.594.614.644.674.694.72404.754.774.804.824.854.874.904.924.954.97505.005.035.055.085.105.135.155.185.205.23605.255.2