基于池火灾伤害数学模型的油库安全间距

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池火灾模型解析

1)池火灾事故后果计算过程(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 泄漏口，泄漏后10分钟切断泄漏源。

泄漏液体在防火堤内形成液池，泄漏时工况设定情况见表9-4o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8700・ 00510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 = CdAp [2(P-PO/ P +2gh] 1/2式中：Q —泄漏速率(kg/s)；W—泄漏量(kg)；t —油品泄漏时间(s) , t=600 sCd—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 二0.005 m2P —泄漏液体密度(kg/ m3):P —容器内介质压力(Pa)；P0 一大气压力(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 mo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 = (Ji r2 + 2 -n rh *111 f • H *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；He—柴油燃烧热,He = 43515kJ/kg；h-火焰高度h (m),按下式计算:h = 84 r{ m f /[ P 0 (2 g r) 1/2]}0. 6PO-环境空气密度，P 0=1. 293kg/ m3；g—重力加速度，9.8 m /S2n—燃烧效率因子，取0.35；r —液池半径(m, r = (4S/ n ) 1/2S—液池面积，S=3442 m2；W—泄漏油品量kgP—柴油密度，P 二870kg/ 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情况表9-5o表9-5 热辐射不同入射通量造成伤害及损失入射通量对设备损害对人伤害kw/m21%死亡/10s37.5 操作设备全部损坏100% 死亡/lmin在无火焰,长时间辐射下，木材燃烧重大烧伤/10s, 100%死25最小能量亡/lmin有火焰时，木材燃烧,塑料熔化最小1度烧伤/10s, 1%死亡12.5能量/lmin20 s以上感觉疼痛，未4.0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)处入射热辐射强度I (w/m2)为：I 二Q tc/4 n x2式中：Q—总热辐射通量(w):建构筑物汽车发油营业室消防泵室油处理设综合楼南面围墙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 ） o 距液池中心不同葩离热辐射强度预测值见表9-6o 表9-6距液池中心不同距离热辐射强度预测值油库区内建构筑物受到热辐射强度见表9-7o 表9-7建构筑物受到热辐射强度预测值X (m) 20 30 40I(kw/m2)2008950X (m) 90 100noI 10 8 6.650 60 70 8032221613120 130 140 1505.6 4.74・13.6(kw/m2)I14 6.8 28 28 22 18(kw/m2)离防火堤距亠36 70 16 16 21.8 28 离(m)各伤害等级距池中心距离计算结果见表9-8o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/m237.52512.54伤害半径(m 46 57 80 142。

油库安全间距分析

地面工程，０７２（）２ —３．２０，６６：９０
［］彭新明，２成霞，盖洪庆．油气集输联合站风险事故的分析及预防［］内蒙古石油化工，０４３（）１８Ｊ．２０，０４：１
～
［］郑修震，６李村，邓明华，．等由一起静电起火事故谈联合站的静电防护［］黑龙江科技信息，０４，９：Ｊ．２０（）
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参考文献
［］吴晓玲．１联合站火灾爆炸危险性分析［］油气田地Ｊ．
破坏机理是热辐射。在热辐射的作用下，围的目标可能被破坏，周破坏的距离和范围怎样？这里，文就热辐射中本热通量— 强度的破坏准则进行讨论。热
热通量强度准则认为，目标能否被破坏，
和人员造成热辐射伤害的情况，据热辐射破坏是发生依在开放空气环境中的池火灾产生的破坏的理论，热辐就
全标准提高。
由热通量和热强度两个参数组合决定。如果以热通量ｑ和热强度Ｑ分别作纵坐标和横坐标，那么，目标破坏的临界状态对应ｑ～Ｑ平面有一条临界曲线，图１所示。图１中曲线的右上方为破如

油库火灾危害分析

［E］表面上单位面积的燃烧速度可用式（"）进行计算：
汽油的燃烧速度为 # A #EE ! L8（・。 M =E 3） ;A<A< 火焰高度 79 M 7+ #:$ ］ # I O%［ 2 !# $E 62 火焰高度， =；液池半径，即油罐半径， =；周围空气密度，计算取值 " A "$ L8 M =F ；重力加速度， H A O = M 3E 。设液池为一半径 2 的圆池，其火焰高度可按式（E）计算：（E）
参考文献 & $ 广东省安全科学技术研究所 * 某扩建工程项目劳动安全卫生预评价报告， $..$ * & 吴宗之等编 * 危险评价方法及其应用 * 北京：冶金工业出版社， $..& * 1： &9$ 7 &9( （收稿日期： $..$ ./ $(）
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油库的火灾爆炸事故是石油化工行业的主要危害。油库发生火灾时，一般火势迅猛，并伴随着可燃性混合气体的爆炸，使油罐遭到破坏，形成池火燃烧。池火使周围物体和人员受到热辐射的危害。火灾事故对其周边设施及人员的热辐射危害程度与油料的储存量、燃烧时间、距事故原点距离等多种因素有关。本文运用 “池火灾伤害模型” ，分析人员伤害、财产破坏程度与事故原点之间距离的关系，为已知油库确定安全距离提供依据。油库火灾危害分析油库概况某油库由 E 座汽油储罐和 $ 座柴油储罐及泵房组成。E 座汽油储罐的规格为 E ### =F ，尺寸为 # "! ### G "E ##"； $ 座柴油储罐中 E 座为 F ### =F ； % 座为 # "H ### G "E ##"，［"］ F $ ### = ， #E! ### G "F !## 。火灾危害分析汽油罐发生火灾爆炸，罐顶炸裂后，形成池火燃烧，产生强烈的热辐射危害，其影响范围和危害程度计算如下。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

运用池火灾模型对某原油储罐的火灾危险性分析

·２０８·
山东化工ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ２０１９年第４８卷
运用池火灾模型对某原油储罐的火灾危险性分析
张珂
（中国石油化工股份有限公司济南分公司安全环保处，山东济南２５０１０１）
摘要：近年来我国城镇化的进程日益加快，“城围炼厂”现象也随之日益突出。城市型炼厂的“一举一动”都越来越受到大众的监督与关注。特别是当发生如储罐泄露的火灾爆炸事故、生产波动引起的火炬排放等异常情况，都会产生较大的负面社会影响，对企业的长远发展不利。本文基于池火灾模型对原油储罐发生火灾事故的危害性进行分析，通过计算得出原油储罐在发生事故时的死亡半径与重伤半径等结果，并提出针对性的安全管理建议与措施。分析结果可为打造“本质安全环保型”城市型炼厂的安全管理和应急管理提供建议和思路。关键词：原油储罐；池火灾；危险性分析中图分类号：ＴＥ８８文献标识码：Ａ文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）１２－０２０８－０２
４罐区安全管理措施建议
（１）通过计算过程可以看出，储罐池火灾火焰高度与随着池半径成正比，伤害、破坏半径与暴露时间成正比。热辐射对人的伤害（轻伤、重伤或死亡）需要一定的时间，企业可通过完善罐区火灾视频报警系统，在罐顶及罐区高位设置视频监控，及时发现异常进行处置。同时，企业应加强消防设施资金投入
石近年来随着国家＂供给侧改革＂的推进，促进产业升级，淘汰技术落后、规模不经济产能，石化产业朝着大型炼化一体化快速发展，其中原油储罐也随之向大型化方向发展。随着原油储罐数量越来越多，规模越来越大，随之而来的安全问题也愈发突出。因原油储罐泄漏而导致的事故，常见的有罐内池火灾、罐外流淌火、蒸气云爆炸等。其中罐区防火堤池火灾，火焰温度能达到１０００℃左右。火灾热辐射会对周边人员及设施造成危害，还有可能导致附近储罐的破裂，进而导致二次事故。特别是随着我国城镇化进程的持续快速推进，导致一些炼化企业逐渐被城镇包围或靠近城市主城区，“城围炼厂”的问题日益突出［１］。一些炼化企业的罐区已日渐处于城市的包围中，如果发生火灾、爆炸事故，在造成经济损失和人员伤亡的同时，还会造成强烈的社会负面影响，制约企业的长远健康发展。英国邦斯菲尔德油库火灾事故、印度西部拉贾斯坦邦油库火灾事故、中国石油大连８７５号柴油罐火灾事故就全部造成了严重的社会负面影响。

汽油泄漏的池火灾危害特性及安全间距研究

近几年，我国发生了多起油料泄漏引发的池火灾事故。例如2013年6月，中石油大连石化分公司位于甘井子区厂区内的一联合车间939号油罐着火，火灾造成2人受伤、2人失踪，设备设施也遭到了不同程度的损坏。基于事故预防的角度，需要开展大存量油料储存设备设施泄漏引起的池火灾的危害特性及其安全防范措施方面的研究。国内外学者对油料泄漏引起的池火灾已进行了大量深入的研究，如Borja等E采用FLACS-Fire和CFD程序对柴油和汽油泄漏大规模池火灾进行了模拟，并对两种模型下池火灾的燃烧特性参数进行了定量误差估计，但没有对池火灾的安全距离进行分析；蒲金云等囚利用CFD模型对庚烷油池火灾的热辐射效应进行了仿真研究，得出热辐射和热对流是庚烷持续燃烧的主要因素，但没有分析庚烷池火灾热辐射的影响范围；张培红等⑶对小尺寸柴油池火灾进行了研究，得出了主辅油盘间的安全间距,但没有对大尺寸柴油池火灾进行分析，工程应用性不高。鉴于近几年对汽油池火灾的大部分研究都是实验室内的小尺寸燃烧，利用CFD模拟室外大型汽油池火燃烧特性的研究很匮乏,本文以外泄汽油池火灾为例，根据经验估算和CFD仿真模拟，对汽油燃烧的热辐射通量和安全间距进行研究，以为制定罐区的安全间距提供参考。
倍的速率稳定增长;案例火灾发生时，救援人员应在距离火源220 m以外的区域展开救援。该研究结果可为油料
泄漏引发的池火灾事故救援提供参考。
关键词：汽油泄漏;池火灾;热辐射危害;安全间距;CFD仿真
中图分类号：X932；TE88
ห้องสมุดไป่ตู้
文献标识码：A
DOI：10.13578/j. cnki. issn. 1671-1556. 2019. 03. 026
Hazard and Safety Distance of Gaselin Leak Pool Fires

池火灾模型对汽油罐区火灾事故危险性的分析

★石油化工安全环保技术★2013年第29卷第1期P E TR O C H E M I C A L SA FE T Y A N D E N V I R O N M EN T A L PR O T E C T l0N TE C H N O L．0G Y池火灾模型对汽油罐区火灾事故危险性的分析李贵合，史君，沈国光(中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司，辽宁辽阳111003)￡裁≤摘要：运用“池火灾伤害模型”分析汽油罐区发生火灾事故的危险性，计算其火灾事故影响范围和程度，预测火灾事故严重度，并得出结论。

分析结果可评价罐区火灾事故后果的影响，达到重视罐区安全生产的目的，也可为汽油罐区的安全管理和应急管理提供可靠的依据。

关键词：池火灾伤害模型汽油罐区危险性分析火灾事故从石油化工企业的事故类型分析来看，泄漏和火灾爆炸事故是石化企业安全防范的重点¨J。

汽油罐区发生池火灾，是由于可燃液体(汽油)泄漏到地面，遇到点火源形成的火灾。

由于其氧气供应充足，所以燃烧比较完全。

池火灾产生的火焰能够向周围发出热辐射，使附近的人员受到伤害，附近的建筑物遭受到破坏，并且可引燃周围的可燃物。

运用“池火灾伤害模型”分析热辐射对人员的伤害、财产破坏程度来估算汽油罐区火灾事故后果的严重度，达到减轻罐区火灾事故影响程度和提高罐区火灾事故应急反应能力的目的。

通过分析，可为已知汽油罐区确定安全距离和确定储罐的额定储量提供依据，也可为罐区的安全管理和应急管理提供可靠的依据。

1汽油罐区基本情况该罐区位于辽阳市某厂区，是公司9个重点油罐区中生产要害部位之一。

车间共分六大属地管理责任区，即燃料油装置区、轻油装置区、石脑油装置区、轻烃装置区、液化石油气栈台区、办公区。

汽油罐区由4座汽油储罐组成，其规格为每座5000m’，直径22．8m。

选定汽油罐区中汽油储罐为分析对象，4个储罐总容量为2万m3。

有效容积=20000m3×85％=17000m3，有效储存量w=0．725∥m3×17000=12325t。

池火灾环境下原油储罐区安全距离的研究

２００２）相比，这次修订扩大了适用范围，将液体化工品
包括进来；限制了一级石油库罐计算容量，并按储存液
体的火灾危险性确定计算系数；增加了通信控制系统的相关规定；取消了上一版本中人工洞库的规定。国外很早就开始对可燃液体储罐区的安全设计进行了要求，欧美国家、日本、新西兰的石油库设计规范已经发展得相当完善，也是国内该类规范制定的重要依据之
以国内现行的ＧＢ５００７４ —２０１４￣石油库设计规范》和美国的ＮＦＰＡ３０ —２０１２中原油储罐区安全距离的设
定要求为对象进行探讨。对比上述两部规范中对于安全
度越来越高。为了降低国际原油市场动荡带来的风险，
范要求更灵活、更合理。
２分析方法
笔者针对原油储罐池火灾环境下罐区安全距离的设计进
行了研究，与美国消防协会编制的ＮＦＰＡ３０ —２０１２进行
对比，并提出了相应的改进措施。
１规范要求１．１国内外相关规范
。
以美国消防协会（ＮＦＰＡ）为例，现行原油储备库安
全设计相关的规范为ＮＦＰＡ３０ —２０１２。

基于池火热辐射模型确定储罐合理安全距离新方法

本文研究了国内外标准中关于储罐安全距离条款的差异；基于浮顶罐主要火灾事故类型，评价了国内标准关于储罐安全距离的局限性；根据储罐池火热辐射数学模型，计算了１Ｘ１０、２Ｘ１０、５Ｘ１０和１０×１０ｍ。原油外浮顶储罐在临界热辐射强度对应的储罐安全距离；探讨了综合利用国内标准、储罐池火热辐射数学模型以及储罐技术参数等确定储
随着我国实施石油战略储备，储罐建设趋于大万立方米，因此有必要研究并确定合理的储罐防火
型化，大型储罐已达２０×１０ｍ。。近年来储罐事间距，以提高储罐安全设计水平。
故时有发生，例如２０１０年７月１６日大连油库火灾爆炸事故。提高大型储罐安全设计标准具有重要意义，其中储罐防火间距是一项重要参数。我国普遍存在储罐防火间距不足的问题，例如１９８９年黄岛油库事故１、２、３号拱顶罐（容积１００００ｍ。、直径３１ｍ），按照国家标准要求防火距离不应小于ｌ８．６ｍ，而实际距离仅为１１１１１＿，导致１、２号罐着火后３号罐也被引燃。储罐间距离直接影响油库面积、土
技术纵裱
赵Hale Waihona Puke 强等：基于池火热辐射模型确定储罐合理安全距离新方法
基于池火热辐射模型确定储罐合理安全距离新方法

池火灾模型

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。

汽油罐车池火灾热辐射下的安全距离研究

汽油罐车池火灾热辐射下的安全距离研究热辐射是池火灾的主要传热方式。

本研究对汽油罐车池火灾的伤害模型进行分析，根据热辐射伤害破坏判定准则，对站内或区间上汽油罐车发生池火灾时造成的伤害距离进行计算与分析。

分析结果表明，当采取措施，限制泄漏汽油形成的液池直径，可以明显降低池火火焰高度和热辐射通量，从而减小池火灾热辐射造成的破坏，上述结论为汽油罐车在站内或区间上发生池火灾时的风险评估、应急救援提供了重要的理论依据。

标签：汽油罐车；池火灾；热辐射；安全距离1 前言随着我国经济的发展，我国油品需求增长强劲，油品市场的成长壮大也带动了我国油品运输业的发展。

铁路运输，由于其相对于公路、水路来说，单位运输成本低、运送批量大，因此在油品运输中一般采用铁路运输方式。

由于油品具有易挥发、易流动扩散、易燃、易爆等特点，在运输过程中，可能由于设备老化、意外撞击、罐车过载等原因发生泄漏事故，泄漏出的油品如果遇明火，就会发生燃烧爆炸事故，造成极大的人员伤亡和财产损失。

池火灾是指可燃液体泄漏到地面，形成液池，遇到火源，在液面发生燃烧，形成池火。

液体泄漏，一般会引起池火灾。

池火灾的破坏主要是热辐射，如果热辐射作用在容器和设备上，其内部压力会迅速升高，引起容器和设备的破裂；如果热辐射作用于可燃物，会引燃可燃物；如果热辐射作用于人员，会引起人员烧伤甚至死亡。

汽油[闪点≤23℃]，别名车用汽油，信息化品名汽油，属一级易燃液体，铁危编号31001。

其化学成分是C4～C9的脂肪烃和环烷的混合物，为无色或淡黄色透明液体，有特殊气味，易挥发，相对密度0.67～0.71，闪点为-50℃，沸点为40℃～200℃，自燃点280℃～456℃。

蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限为1.3%～6.0%。

与氧化剂能发生强烈反应。

其蒸气比空气重，能在较低处扩散到较远的地方，遇明火会引起回燃。

有低毒，吸入汽油蒸气能引起头痛、眩晕、恶心、心动过速等现象。

吸入大量蒸气时，会引起严重的中枢神经障碍。

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表 1 池火灾热辐射伤害破坏判定准则
目标接受到的热强度（ KW / m2 ）
对设备设施损坏状况
对人员伤害状况
37． 5
破坏半径内所有设施设备
1% 死亡 /10s，100% 死亡 /1min
25
无火焰长时间燃烧辐射下，木材燃烧的最小能量
重伤 /10s，100% 死亡 /1min
12． 5
有火焰燃烧下，塑料熔化的最小能量
产业与科技论坛 2012 年第 11 卷第 9 期
基于池火灾伤害数学模型的油库安全间距分析
□杜素艳邹碧海
【摘要】本文介绍了池火灾伤害后果评价的基本步骤与方法，分析了热辐射伤害破坏判定准则，对比我国油库安全间距标准油库，分析了基于池火灾伤害数学模型的油库安全间距分析，建议对一级油库进一步细分，通过数值计算和试验研究等方法，分别确定 10 × 104 m3 以上的各级容量的油库的安全间距，特别是对容量在 100 × 104 m3 及其以上的油库单独定级，将其 /dt 0． 6
H = 84r ρ0 槡2gr
（ 3）
式中： H—火焰高度，m； ρ0 —周围空气密度，ρ0 = 1．
239kg / m3 （标准状态下）。
4．计算火焰总热辐射通量。火焰总热辐射通量可按公
式（ 4）计算：
[ ] Q =
2．确定液池半径。对油库罐区而言，根据现有标准规范要求，罐区周围都设有防火堤，一旦油品泄漏发生火灾，一般情况下泄漏油品会在整个防火堤内形成油品液池，计算公式见公式（ 1），可见在日常管理中，保证防火堤的可靠、有效的重要性；另一方面如果在油罐内发生火灾，液池半径就是油罐的半径。
r = 槡A / π
1 度烧伤 /10s，1% 死亡 /1min
4
20s 以上感觉疼痛，未必起泡
1． 6
长期辐射无不舒服感
三、油库安全间距分析（一）我国油库安全间距标准。现行国家标准《石油库设计规范》（ GB50074 － 2002）中规定“一级、二级、三级、四级、五级油库，其与周围居住区及公共建筑物的安全距离，分别不得小于 100m、90 m、80 m、70 m、50m”。其中：（ 1）安全距离，从石油库的油罐区或油品装卸区算起；有防火堤的油罐区，从防火堤的中心线算起；无防火堤的覆土油罐，从罐室内壁算起。（ 2）对于有装油作业的油品装卸区，安全距离可减少 25% ，但不得小于 15m；但对于仅有卸油作业的油品装卸区以及单罐容量小于或等于 100m3 的埋地卧式油罐，安全距离可减少 50% ，但不得小于 15m。（ 3）四、五级石油库仅储存丙 A 类油品或丙 A 类、丙 B 类油品时，安全距离可减少 25% ，四、五级石油库仅储存丙 B 类油品时，可不受限制。（ 4）少于 1000 人或 300 户的居住区与二、三、四、五级石油库的距离可减少 25% ，少于 100 人或 30 户的居住区与一级石油库的安全距离，与二、三、四、五级石油库的距离可减少 50% ，但不得小于 35m，居住区包括石油库的生活区。（二）油库池火灾伤害数学模型安全间距分析。通过利用池火灾伤害数学模型计算了不同等级油库的安全间距，通过结果可以看出： 1．火灾辐射热强度问题。距离着火罐越远的地方，火灾辐射热强度越小。还有数据表明，在距离着火罐相同距离处，着火罐直径越大，火灾辐射强度也越大，这符合火灾辐射强度规律。但火灾辐射热强度并未随着油罐直径的增加而成比例地增加。通过对比表 1 数据，可以看到，在远离储罐 120m 之外，热辐射强度很小，危害性大大下降。 2．国库安全间距标准。我国油库安全间距标准中，一级油库的安全间距为 100m，对于 10 × 104 m3 量级的油库，这安全间距标准是适用的。但这也导致了 10 × 104 m3 量级与 100 × 104 m3 量级乃至 1 000 × 104 m3 量级的石油库的安全标准相同，但对于较高量级的油库则不适用，增大了大型油库的安全风险。随着经济建设的不断发展，目前我国在建和拟建的某些油库，尤其是国家储备库，库容大都在 100 × 104 m3 的量级以上，有的甚至规划了 2000 × 104 m3 ，油罐结构基本采用浮顶油罐，单罐容积小则 5 × 104 m3 、大则 15 × 104 m3 。根据调研，美国、日本等国外标准规定防火堤的有效容积为最大罐罐容积的 100 % ～ 110 % ，我国规定为 50 % 。由此可见，我国大型油罐区防火堤的安全防护能力偏低。
【关键词】池火灾；油库建设；安全间距；热辐射【作者简介】杜素艳（ 1958 ～），女，中国石油润滑油公司生产技术处工程师；研究方向：安全环保管理
邹碧海，重庆科技学院
一、引言随着我国经济的发展，成品油的需求量日益增加。油库作为油品储存和销售的企业，在油品的市场供应中起着至关重要的作用。由于油品具有易燃、易爆、易挥发等特点，在储存过程中如若管理操作不当极易造成火灾爆炸等灾害，给人民生产、生活、财产等带来巨大的损失。设置油库与周围建筑物之间安全间距的目的，在于保证油库的安全生产，保证周围设施和人员在油库发生火灾、爆炸时不受或少受伤害。油库是储存易燃易爆危险品的场所，存在着较高的危险性，对周围设施和人员的危害远远大于周围环境对油库的危害。因此，在确定油库与周围设施的安全间距时，应从考虑油库的危害性出发，根据油库火灾、爆炸的特点确定科学的安全间距，保证油库和周围设施、人员两方面的安全。对于油库火灾，可以采用池火灾基本理论进行分析、计算。油库油品发生火灾时，一般火势凶猛，并伴有可燃性混合气体的爆炸，使储存容器遭到破坏，形成池火燃烧，池火灾使周围物体和人员受到热辐射的危害。池火灾是一类以可燃、易燃液体为燃料的火灾，常用于石油、化工等行业。预测池火灾的破坏半径对于油罐区的合理设计和布局、预防和减轻可能的事故损失具有重要意义，同时池火灾事故对周围设施集人员的热辐射危害程度与物料的储存量、燃烧时间、距事故原点的距离等诸多因素有关。其中，现行标准中采用的主要措施是保持油库与周围建构筑物的安全间距。本文采用池火灾伤害数学模型分析方法确定热辐射危害影响程度，从而进一步分析油库与周围建构筑物的安全间距要求的适应性。二、池火灾伤害后果评价（一）基本步骤与方法。油品罐区内发生池火灾伤害后果评价步骤如下： 1．确定有关参数。调查油库的工艺过程及发生池火灾的介质、压力、温度、数量等物态工艺参数。这是进行池火灾伤害后果评价中非常关键的一步，只有准确的工艺参数调查才能保证池火灾伤害后果评价结果的可靠性。
πr2 + 2πrH 72ν0． 6 + 1 νηζ
（ 4）
式中： Q—总热辐射通量，W； v—单位表面积燃烧速度，也就是 dm / dt，kg / （ m2 ·S）； η—效率因子，可取 0． 13 ～ 0． 35；
ξ—液体的燃烧热，J / kg。
5．确定辐射热强度。距离液池中心为 x 的目标所受到的
热辐射强度 f 按以下公式进行计算：
f
=
Qτ 4πx2
（ 4）
Industrial & Science Tribune 2012.（11）.69
·79·
产业与科技论坛 2012 年第 11 卷第 9 期
式中： f—热辐射强度，W / m2 ； τ—热传导系数，取值为 1。能烧毁设备甚至造成人员伤亡等。热辐射伤害破坏判定准（二）热辐射伤害破坏判定准则。当火灾产生的热辐射则，反映的是目标受到的热辐射对设备、设施破坏状况以及强度足够大时，可使周围物体燃烧或变形，强烈的热辐射可对人员伤害状况，如表 1 所示。
0． Tb
001Hc － T0 ） +
Hv
（ 2）
式中： dm / dt—单位表面积燃烧速度，kg / （ m2 ·S）； Hc —
液体的最大发热量，J / kg； Cp —液体的定压比热，J / （ kg·K）；
Tb —液体的沸点，K； T0—环境温度，K； Hv —液体的汽化热，J /
kg。
（ 1）
式中： r—油池半径，m； A—油池面积，m2 。
3．确定介质燃烧速度，计算火焰高度。不同油品介质，
其燃烧速度是不相同的，同时燃烧速度还与温度、压力、氧含
量、容器大小、风向等因素有关。液体表面上单位面积的燃
烧速度可用以下公式进行计算：
dm / dt
=
Cp （