池火灾模型

易燃液体罐区池火灾模型浅析易燃液体罐区池火灾模型是火灾研究中常用的一种模型，主要用于分析和研究液体罐区池火灾的发生、扩散和控制。

本文将对易燃液体罐区池火灾模型进行浅析。

易燃液体罐区池火灾是指易燃液体在储存罐或者容器中泄漏或泄露后，形成池状液体，然后受到外部热源点火，形成火灾现象。

易燃液体罐区池火灾的特点是火焰强烈，火势蔓延快速，造成严重的人员伤亡和财产损失。

在易燃液体罐区池火灾模型中，主要考虑以下几个因素：火灾的点燃源、液体的泄漏方式、液体的燃烧速度和火焰的传播速度。

根据这些因素，可以建立数学模型，用于模拟和分析火灾的发生和发展。

要考虑火灾的点燃源。

在实际情况中，点燃源可能来自电气设备故障、机械摩擦、静电火花等。

建立一个合理的点燃源模型，可以用来分析点燃源的位置、强度和点燃时间等参数，从而预测火灾的发生。

要考虑液体的泄漏方式。

液体罐区池火灾的发生通常是由于液体泄漏导致的。

不同的液体泄漏方式会导致不同的火灾扩散方式和速度。

通过建立泄漏模型，可以分析液体泄漏的流量、速度和方向，从而判断火灾的蔓延路径。

要考虑液体的燃烧速度。

液体的燃烧速度与液体的燃烧特性有关，包括闪点、燃点、燃烧热等。

通过研究液体的热力学特性和燃烧机理，可以建立液体燃烧速度的模型，从而预测火焰的传播速度和火灾的发展趋势。

要考虑火焰的传播速度。

火焰的传播速度与氧气供应、燃烧产物的积累等因素有关。

通过建立火焰传播模型，可以预测火灾的蔓延速度和范围，从而做好人员疏散和灭火救援工作。

易燃液体罐区池火灾模型是一种重要的火灾分析工具。

通过建立液体罐区池火灾模型，可以模拟和分析火灾的发生和发展过程，为火灾防控提供科学依据。

但是需要注意的是，模型的建立需要考虑实际情况中的各种因素，并不断进行验证和修正，以提高模型的准确性和可靠性。

易燃液体罐区池火灾模型浅析1. 引言1.1 研究背景易燃液体罐区池火灾是工业生产中常见的安全隐患之一，一旦发生火灾事故，后果将会十分严重。

根据历史数据统计，易燃液体罐区池火灾事故频发，给工厂生产和人员生命安全带来了巨大威胁。

研究背景的重要性在于明确问题的来源和现状，为后续研究提供必要依据。

对易燃液体罐区池火灾模型的研究，旨在建立有效的预测与控制模型，提高工厂生产安全水平，减少火灾事故的发生，降低损失。

当前易燃液体罐区池火灾模型的研究还存在一定的局限性，需要进一步完善和改进。

对易燃液体罐区池火灾模型进行深入研究具有重要的理论和实践意义。

通过对研究背景的分析，可以为后续的研究工作提供指导，推动易燃液体罐区池火灾模型的研究与应用取得更好的效果。

1.2 研究目的研究目的的确立是为了深入探讨易燃液体罐区池火灾模型的相关问题，从而有效预防和减少火灾事故的发生。

通过研究易燃液体罐区池火灾模型，可以为工程施工和生产运营提供科学依据和技术支持，提高安全生产水平，保障人员和财产的安全。

通过对易燃液体罐区池火灾模型的研究，可以为突发火灾事件的应急预案制定提供参考，有效应对火灾风险，减少事故损失。

对易燃液体罐区池火灾模型的研究还可为相关领域的技术人员提供实用指导和经验总结，推动火灾模型研究领域的发展和进步。

本文旨在通过对易燃液体罐区池火灾模型进行深入分析和讨论，探究其构建方法、应用案例、存在问题及改进方法，为相关领域的教育和科研工作提供参考和借鉴。

1.3 研究意义易燃液体罐区池火灾模型的研究具有重要的现实意义和应用价值。

通过对易燃液体罐区池火灾模型进行深入研究，可以有效提升火灾事故处理的效率和准确性，从而降低火灾事故对人员和财产造成的损失。

建立完善的易燃液体罐区池火灾模型可以为安全管理部门提供科学的依据，指导其对液体罐区进行有效的安全监测和预防措施的制定。

研究易燃液体罐区池火灾模型还可以为相关专业人员提供有效的培训工具和技术支持，提高其对火灾事故的应对能力和处理水平。

池火灾伤害模拟评价采用池火灾伤害数学模型分析法进一步确定影响程度，被评价的易燃液体罐体一旦破裂或操作失误外溢，液体将立即沿着地面扩散，将一直流到防火堤边，形成液池。

遇明火将形成池火。

（1）池火火焰高度计算0.612/840(2)dm dt h r gr ρ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦式中：h ——火焰高度，m ； r ——液池当量园半径r=（防火堤长度×宽度/3.14）0.5= m ；（按罐体占地各边长＋防火墙距离后所占面积，归圆后计算得当量半径）ρo——周围空气密度，ρo=1.293kg/m 3；（标准状态）； g ——重力加速度，9.8m/s 2；dm/dt ——燃烧速度，dm/dt= kg/m 2·s经计算，池火燃烧火焰高度h= m 。

（2）池火燃烧时放出的总热辐射通量0.62(2)/721c dm dm Q r rh H dtdt ππη⎡⎤⎛⎫=++⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦式中：Q——总热辐射通量，W；η——效率因子，可取0.13～0.35；h e——液体燃烧热，查物质系数和特性表，计算后得Q= kW。

（3）目标入射热辐射强度距离池中心某一距离（x）处的人射热辐射强度为：I=Qt c/4πx2式中：I——热辐射强度，W/ m2; Q——总热辐射通量，W；t c——热传导系数，取值为1； x——目标点到液池中心距离，m。

图1 不同距离下热辐射强度模拟曲线火灾损失：火灾通过热辐射方式影响周围环境。

当火灾产生的热辐射强度足够大时，可使周围的物体燃烧或变形，强烈的热辐射可能烧毁设备甚至造成人员伤亡等。

火灾损失估算建立在热辐射强度与损失等级的相应关系上，池火灾伤害数学模型分析法介绍了不同热辐射强度造成伤害和损失的关系，其关系见表2。

表2 热辐射的不同入射通量所造成的危害根据前面计算所得I值，对照表2，可得出如下结论：由厂区平面图可知，如果储罐在最大储量下发生事故，处在西面和各西南角约10m处的XX、和XX区影响最大；30.3m内少量临时作业人员在1min内不及时撤离，将可能造成伤亡；东35m处为甲类BOI车间和北26m处有毒物仓库影响最小。

池火灾模型1)池火灾事故后果计算过程(1)柴油泄漏量3设定一个5000m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 油品连续泄漏工况介质温度介质压力介质密度泄口面积泄漏时间泄漏源备注 032( C) (Mpa) (kg/m) (m) (min)按10分钟后切断柴油罐常温常压 870 0.005 10泄漏源计柴油泄漏量用柏努利公式计算:1/2Q = CdAρ [2(P-P0)/ ρ+2gh] 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 sC,泄漏系数，长方形裂口取值0.55(按雷诺数Re,100计); d2 2A,泄漏口面积(m);A =0.005m3ρ,泄漏液体密度(kg/ m);P,容器内介质压力(Pa);P,大气压力(Pa); 02g,重力加速度(9.8 m /s);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:2 0。

61 Q = (л r+ 2л rh)m ηHc/( 72 m + 1) •f ••f2 式中: m —单位表面积燃烧速度kg/m.s，柴油为 0.0137; fHc—柴油燃烧热，Hc = 43515kJ/kg;h—火焰高度h(m)，按下式计算:1/20.6 h = 84 r{ m /[ρ(2 g r)]} fO3ρ—环境空气密度，ρ=1.293kg/ m; OO2 g—重力加速度，9.8 m /Sη—燃烧效率因子，取0.35;1/2r —液池半径(m)，r =(4S/π)2S—液池面积，S=3442 m;W—泄漏油品量kg3ρ,柴油密度，ρ=870kg/ m;火灾持续时间:T= W/S.m f计算结果: Q(w)=1006347(kw)T=537s=9min)池火灾伤害半径 (3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。

安全评价中几个事故模型的概念
蒸气云爆炸（UVCE）模型：蒸气云爆炸是指可燃气体或蒸气与空气的云状混合物在开阔地上空遇到点火源引发的爆炸。

UVCE模型用于定量化模拟评价与分析可燃气体或液化介质的生产或储存场所所可能发生的UVCE事故后果的严重度和危险等级、影响范围。

池火灾（PoolFire）模型：池火灾指可燃液体作为燃料的火灾，比如罐区池火灾主要是由于超载或雷击等原因导致LPG泄漏而形成液池，遇到火源而引起池火灾。

PoolFire模型用于模拟评价与分析池火灾的事故后果的严重度和危险等级、灾害影响范围。

沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）模型：沸腾液体扩展蒸气爆炸指液化介质储罐在外部火焰的烘烤等条件下突然破裂，压力平衡破坏，介质急剧气化，并随即被火焰点燃而产生的爆炸。

BLEVE模型用于模拟评价与分析沸腾液体扩展蒸气爆炸事故的后果严重度、危险等级和灾害影响范围。

凝聚相爆炸（CPE）模型：凝聚相爆炸指炸药等类型的含能材料发生的爆炸。

CPE模型用于模拟评价与分析凝聚相爆炸事故的后果严重度、危险等级和灾害影响和破坏范围。

固体火灾（SolidFire）模型：固体火灾指可燃固体为燃料的火灾。

SolidFire 模型用于模拟评价固体火灾事故后果的严重度、危险等级和灾害影响范围。

泄漏扩散（Leaks）模型：用于模拟评价与分析有毒、有害物质在一定的泄漏模式和扩散环境下的泄漏扩散危害范围。

2、火灾、爆炸事故后果模拟分析罐区所储存物料中，丙酮的闪点最低，燃爆概率较其它物料高，因此在本评价中选取100m 3丙酮储罐进行火灾、爆炸事故后果模拟分析。

1）丙酮泄漏后造成火灾、爆炸所需要的时间丙酮易燃，如果发生泄漏，其蒸气极易与空气形成爆炸性混合物，在存在引火源的条件下，引起燃烧爆炸事故。

丙酮液体泄漏可根据流体力学中的柏努力方程计算泄漏量。

当裂口不规则时，可采取等效尺寸代替；当泄漏过程中压力变化时，则往往采用如下经验公式：ghP P A C Q d 2)(20+-=ρρ式中：Q ：液体泄漏速率，㎏/s ；C d ：液体泄漏系数，选择情况参照表5.7，取0.50； A ：裂口面积，1/4×（0.05×20%）2×3.14=0.0000785m 2； ρ：泄漏液体密度，㎏/m 3，丙酮密度取800㎏/m 3； p-p 0:0Pa ；(设备内为常压) g ：重力加速度，9.8m/s 2； h ：裂口之上液位高度，3.0m 。

泄漏系数C d 的取值通常可从标准化学工程手册中查到。

下表为常用的液体泄漏系数数据。

附表4.15 液体泄漏系数Cd丙酮储罐的泄漏主要因为管道法兰、阀门密封面的破损等原因造成的。

储存过程中由于法兰、阀门密封面的破损，裂口尺寸取管径的20％，设事故管道的直径为DN50。

通过计算可知，丙酮储罐接管管径破损20%时的泄漏速率为Q=241g/s。

丙醇的爆炸下限为2.5％，分子量为58.09，储罐泄漏时，假设泄漏时泄漏的液体全部蒸发为气体，以泄漏点周围1m3区域范围内形成可燃性混合气体计，系统中的丙醇蒸气体积分数及质量浓度比在20℃时的换算公式：Y=L×M/2.4=2.5×58.09/2.4=60.51g/m3因此，当泄漏点1m3区域范围泄漏出来的可燃物质丙酮达到60.51g时，就会达到混合性爆炸气体的爆炸下限。

所以，泄漏出来的丙酮液体气化后0.251秒钟内可在泄漏点1m3范围内形成爆炸性混合气体。

易燃液体罐区池火灾模型浅析随着石油化工行业的发展，液体储罐区池火灾事故屡见不鲜，给人民生命财产安全带来了严重威胁。

了解和掌握易燃液体罐区池火灾模型是非常重要的。

本文将从火灾模型的构建、应用以及改进方面进行浅析，希望能对相关人员有所帮助。

一、火灾模型的构建易燃液体罐区池火灾是由于大面积的液体燃烧所引起的。

火灾模型的构建包括池火灾模型和罐火灾模型两种。

1. 池火灾模型池火灾是由于易燃液体在地面成型并燃烧而引起的火灾。

池火灾模型的构建需要考虑到易燃液体的蒸气云爆炸范围、燃烧速率、燃烧产品和热辐射等参数。

利用数学模型、计算机模拟等手段，可以对池火灾进行模拟分析，从而判断池火灾的可能发生性、传播规律和影响范围。

二、火灾模型的应用火灾模型的应用主要包括预防、应急和救援三个方面。

1. 预防通过火灾模型的构建和分析，可以对易燃液体罐区池火灾的发生机理和危险性进行深入研究，从而提出相应的预防措施。

比如加强罐区池内部的防火设施、完善泄漏检测系统、加强员工培训等，从而降低罐区池火灾发生的可能性。

2. 应急一旦发生易燃液体罐区池火灾，可以利用火灾模型对火灾的传播规律和影响范围进行预测和分析，指导应急救援工作的开展。

比如确定人员疏散方向、调整救援方案、分配救援资源等，从而减少火灾对人员和设施的损害。

3. 救援火灾模型还可以用于指导救援工作的进行。

通过实时分析火灾模型的预测结果，可以及时调整救援措施，确保救援行动的有效性和安全性。

比如根据火灾模型的影响范围确定救援重点、根据火灾模型的传播规律调整救援路线等，从而提高救援效率和成功率。

三、火灾模型的改进为了更好地应对易燃液体罐区池火灾，火灾模型需要不断进行改进和完善。

1. 提高模型精度火灾模型的精度对预测和分析火灾具有重要意义。

需要通过实验验证、数学建模等手段，不断提高火灾模型的精度和可靠性，从而更准确地反映实际火灾情况。

2. 拓展模型适用范围易燃液体罐区池火灾可能会受到多种因素的影响，比如气象条件、设施结构、人员行为等。

池火灾害数字模型分析法可燃液体(如汽油、柴油等)泄漏后流到地面形成液池，或流到水面并覆盖水面，遇到火源燃烧而成池火。

（1）燃烧速度当液池中的可燃液体的沸点高于周围环境温度时，液体表面上单位面积的燃烧速度dm ／dt 为：式中 dm ／dt ——单位表面积燃烧速度，kg ／(m 2·s)；Hc ——液体燃烧热；J ／kg ；Cp ——液体的比定压热容；J ／(kg·K)；T b ——液体的沸点，K ；T 0——环境温度，K ；H ——液体的气化热，J ／kg 。

当液体的沸点低于环境温度时，如加压液化气或冷冻液化气，其单位面积的燃烧速度dm ／dt 为：H H dt dm C 001.0式中符号意义同前。

燃烧速度也可从手册中直接得到。

下表列出了一些可燃液体的燃烧速度。

一些可燃液体的燃烧速度设液池为一半径为r 的圆池子，其火焰高度可按下式计算：6.0210])2(/[84gr dtdm r h ρ= 式中h ——火焰高度；m ；r ——液池半径；m ；ρ0——周围空气密度，kg ／m 3；g ——重力加速度，9．8m ／s 2；dm ／dt ——燃烧速度，kg ／(m 2·s)。

（3）热辐射通量当液池燃烧时放出的总热辐射通量为：]1)(72/[)2(60.02+⋅⋅+=dt dm H dt dm rh r Q C ηππ式中 Q ——总热辐射通量，W ；η——效率因子，可取0．13～0．35；其余符号意义同前。

（4）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(X)处的入射热辐射强度为：24X Qt I cπ=式中 I ——热辐射强度，w ／m 2；Q ——总热辐射通量；W ；tc ——热传导系数，在无相对理想的数据时，可取值为1； X ——目标点到液池中心距离，m 。

1.事故假设假设甲醇储罐发生泄漏后，甲醇流到防火堤内形成液池，遇到火源燃烧后会形成池火。

1、计算依据1）液池半径罐区面积：71m2；储罐(φ1.0m)占地面积：(1.0/2)2×3.14×4≈3.14m2液池面积:71-3.14=67.86 m2；液池半径:R= =4.65m67.86/3.142)燃烧速度m fm f =0.001Hc/Cp(T b-T0)+HHc :液体燃烧热(J/kg)；(甲醇227.3×105J/kg•K)；Cp :液体比压定热容J/kg•K ；(甲醇1372J/kg•K)；T b :液体沸点°K（338°K）；T0 : 环境温度°K（298°K）；H ：液体的汽化热J/kg； (甲醇1103×103J/kg•K)；m f =0.001×227.3×105/1372（338-298）+1103×103=0.01962.池火高度计算（1）火焰高度h＝84r〔m f/(ρ0（2gr）1/2)〕0.61其中 m f——液体的燃烧速度，kg/(m2·s)ρ0——空气密度，25℃空气密度1.183kg/m3g——重力加速度，9.8m/s2则：火焰高度h＝84×16.6〔0.0196/(1.183×（2×9.8×16.6）1/2)〕0.61≈19.58m（2）热辐射通量火焰表面热辐射通量Q f为：Q f=（πr2＋2πr h）m fη.Hc/（72×m f0.6+1）其中: Q f——热辐射通量，wη——热辐射系数，取0.25Hc——甲醇的燃烧热，2.27×107，J/kg其余符号意义同前。

则：Q f＝（3.14×4.652＋2×3.14×4.65×19.58）×0.0196×0.25×2.27×107/（72×0.01960.6+1）≈0.91×104kw（3）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，则在距离池中心某处（X）的入射热辐射强度为：I= Q f t c / ( 4πX2)其中：I——热辐射强度，kw/m2；Q f——总热辐射通量，kw；t c——热传导系数，取为1；X——目标距离，m。