池火灾事故后果模拟计算过程 - 安全评价论坛

（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	870	0.005	10	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 = CdAρ [2(P-P0)/ ρ+2gh]1/2

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 s

Cd－泄漏系数，长方形裂口取值0.55（按雷诺数Re＞100计）；

A－泄漏口面积（m2）；A =0.005 m2

ρ－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 = (л r2 + 2л rh) •m f •η•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 /[ρO（2 g r）1/2]}0.6

ρO—环境空气密度，ρO=1.293kg/ m3；

g—重力加速度，9.8 m /S2

η—燃烧效率因子，取0.35；

r —液池半径(m)， r =（4S/π）1/2

S—液池面积，S=3442 m2；

W—泄漏油品量kg

ρ－柴油密度，ρ=870kg/ m3；

火灾持续时间：T= W/S.m f

计算结果： Q（w）=1006347（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/10s 100%死亡/1min
25	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/1min
12.5	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/1min
4.0		20 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 л 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）	20	30	40	50	60	70	80
I（kw/m2）	200	89	50	32	22	16	13
X（m）	90	100	110	120	130	140	150
I（kw/m2）	10	8	6.6	5.6	4.7	4.1	3.6

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）	14	6.8	28	28	22	18
离防火堤距离（m）	36	70	16	16	21.8	28

各伤害等级距池中心的距离计算结果见表9-8。

表9-8 柴油罐泄漏池火灾热辐射伤害距离

伤害等级	死亡半径	重伤半径	轻伤半径	无影响半径
辐射强度(kw/m2)	37.5	25	12.5	4
伤害半径(m)	46	57	80	142