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 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 二0.005 m2
P —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. 6
PO-环境空气密度，P 0=1. 293kg/ m3；
g—重力加速度，9.8 m /S2
n—燃烧效率因子，取0.35；
r —液池半径(m, r = (4S/ n ) 1/2
S—液池面积，S=3442 m2；
W—泄漏油品量kg
P—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/m2
1%死亡/10s
37.5 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/lmin
20 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 40
I
(kw/m2)
200
89
50
X (m) 90 100
no
I 10 8 6.6
50 60 70 80
32
22
16
13
120 130 140 150
5.6 4.7
4・1
3.6
(kw/m2)
I
14 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。