液体火灾(池火)事故后果评价

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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/π)1/2（单位m）池火半径(多用在船舱或其他不规则形态)r=(3s/π)1/2/2式中：S为防火堤内面积或其他不规则形面积。π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

2、热；（J/Kg）(可查表)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=84r{Mf/[ρo（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1.29Kg/m3）g为重力加速度，（9.8m/S2）Mf即dm

3、/dt为液体单位面积燃烧速度，（Kg/m2s）或使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），ρ0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/dtρogηHc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0.0161.2939.80.13～0.35取0.252.269×107例；某单位一甲醇罐池火火焰高度计算h=84r{Mf/[ρo（2gr）0.5]}0.6=84×15.9×{0.01

4、6/[1.293×（2×9.8×15.9）0.5]}0.6=17.1（m）五、计算总热辐射通量1、计算公式Q=[rπ(r+2h）（dm/dt）ηHc]/[72(dm/dt)0.60+1]=[15.9π(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＝[rπ(r+2h）（dm/dt）ηHc]/[72(dm/dt)0.60+1]或＝(πr2+2πrh)(dm/dt)×ηHc/[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

5、m）dm/dt－为Mf即液体单位面积燃烧速度，（Kg/m2s）η－为效率因子，取0.13－0.35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χ处的入射通量（目标入射热辐射强度）计算公式为：I=Qtc/[4πx2]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

6、用代入法计算出目标点到液池中心距离x，当I1=37.5kW/m2时，求出x值；例：χ1=(QtC/4πI1)0.5=[32325×1/(4π×37.5)]0.5=8.3m当I2=25.0kW/m2时，求出x值；例：χ2=(QtC/4πI)0.5=[32325×1/(4π×25.0)]0.5=10.1m当I3=12.5kW/m2时，求出x值；例：χ3=(QtC/4πI)0.5=[32325×1/(4π×12.5)]0.5=14.3m当I4=4.0kW/m2时，求出x值；例：χ4=(QtC/4πI)0.5=[32325×1/(4π×4.0)]0.5=25.4m当

7、I5=1.6kW/m2时，求出x值；例：χ5=(QtC/4πI)0.5=[32325×1/(4π×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/m2）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

8、有火焰时，木材燃烧，塑料熔化的最低能量1度烧伤/10