池火灾分析

4.1.3池火灾危险性分析池火灾危险性分析的主要目的是估算池火灾对周围目标的破坏程度。池火灾危险性分析需要在研究池火灾特征参数的基础上，对以下4个问题进行分析：1）确定火焰的几何形状和尺寸假定燃料池为圆形，火焰通常被假定为圆柱形或圆锥形，其中圆柱形较为常见。圆柱形火焰高度的经验公式：h＝42D[mf/ρ0gD]0.61h——火焰高度，m；D——池直径，m；ρ0——空气密度，Kg/m3；mf——燃料燃烧速率，Kg/s.m2；g——重力加速度，9.81m/s2。2）火焰表面热辐射通量的确定火焰表面热辐射通量是指单位时间、单位火焰表面积热辐射出的热能。它与燃料性质、燃烧充分程度、火焰的几何形状、尺寸及火灾表面位置等因素有关，总的热辐射通量为：Q＝（πr2+2πrh）.mf.η.Hc/[72mf0.6+1］式中η为火焰辐射系数，可取0.13～0.35；Q——总辐射通量，Kw；mf＝粗汽油燃烧速率，取80Kg/s.m2；Hc——燃料的燃烧，Hc=43638KJ/kg；3）目标入射热辐射强度假设全部辐射热量由液池中心点辐射出来，则在距离池中心某一距离（X）处的入射热辐射强度为：I＝Qtc/4πr2式中I——热辐射强度，Kw/m2；tc——热传导系数，在无相对理想的数据时，可取值为1。X——目标点到液池中心的距离，m。5.3.池火灾危险评价可燃液体泄漏后流到地面形成液池，或流到水面并覆盖水面上，遇到火源燃烧而形成池火。5.3.1确定液池、火焰的几何尺寸1）液池的直径为便于计算，通常假定液池为圆形。对地面池火来说，其形状往往不是圆的，而是长方形、方形或其它不规则的形状，在这种情况下，一般采用等效直径。即D＝（4A/）0.5以石脑油的输油管线为评价对象，该管直径为DN800、流量约为3703t/h，管子裂口为长方形（长为0.4D、宽为10mm），按泄漏10min计算流到地面上的汽油为1308kg（约1.87m3），按地面（或海面）油的厚度为0.01m，油池的面积为187m2，计算得液池直径：D≈15.4m2）火焰高度h＝42D[mf/ρ0gD]0.6其中D＝15.4mmf—粗汽油燃烧速率，取0.023kg/s.m2ρ＝1.293kg/m3计算结果得：h≈11.6m。5.3.2火焰表面热辐射通量与强度1）火焰表面热辐射通量液池燃烧时放出的总热辐射通量按下式计算Q＝（πr2+2πrh）.mf.η.Hc/[72mf0.6+1］其中，mf＝0.023g/m2sη＝0.25Hc＝43638KJ/kg;计算结果Q≈523747kw。2）目标入射热辐射强度假设全部辐射热量由液池中心点的小球面辐射出来，则在距离池中心某一距离r处的入射热辐射强度由下式计算I＝Qtc/4πr02（tc常取1）。取不同入射热辐射强度计算的结果列于下表。表5-9热辐射的不同入射通量所造成的损失入射通量（kW/m2）距离m对设备的损害对人的伤害37.533操作设备全部损坏10s内10%死亡，1min内100%死亡258.4无火焰、长时间辐射下，木材燃烧的最小能量10s内重大烧伤，1min100%死亡14.511.9有火焰时，木材燃烧，塑料燃烧的最低能量10s内1度烧伤，1min内1%死亡420.120s以上感觉疼痛，未必起泡1.633.2长期辐射无不适感注：表中距离r0为至火池中心的距离，故在实际应用时应加上火池的半径。3）评价结果从表5-9《热辐射的不同入射通量所造成的损失》可见，当发生池火灾时，火池周围12m以内是相当危险的，在20m以外才算安全。在火池周围9m内财产将受到损坏，人员可造成重大的伤亡。因此，保证液体化工品不泄漏或避免大量的泄漏和火源，是石化码头生产安全的重要措施。由此可以看到提供本质安全的设计，加强施工质量的监督，保证施工的高质量和严格的安全管理的极端重要的。