火灾爆炸热辐射后果影响预测(池火灾计算)

火灾热辐射后果预测（池火灾计算）

燃烧速度/火焰高度/热辐射强度及后果

对航空煤油（以下简称航煤）进行池火模拟，模拟热灼烧后果。 （1）液池直径

本项目隔堤围成的面积为2677m 2，则液池半径r=29.2m 。 （2）燃烧速度

液体表面单位面积的燃烧速度dm/dt 为：

H

T T c Hc

dt dm O b p +-=

)(001.0/

式中：

dm/dt ——单位表面积燃烧速度，)/(2

s m kg ⋅；

c H ——液体燃烧热；航煤为43070000

kg J /； p c ——液体的定压比热容；航煤为2000)/(K kg J ⋅；

b T ——液体的沸点；取航煤的最小沸点为473K ； o T ——环境温度；取25℃即298K ；

H ——液体的汽化热；航煤为280000kg J /。 通过计算可知航煤的燃烧速度为)/(068.02s m kg ⋅ （3）火焰高度 火焰高度计算公式为：

6

.02

1

0])2(/[

84gr dt

dm r h ρ= 式中，h ——火焰高度；m ； r ——液池半径；29.2m ；

0ρ——周围空气密度，ρ0=1.293kg/m 3

；(标准状态)；

g ——重力加速度，2

/8.9s m ；

m h 66.58])2.298.92(293.10.068[2.29846

.02

1

=⨯⨯⨯= 因此，航煤储罐发生池火事故时火焰高度为58.66m 。

（4）热辐射通量

当液池燃烧时放出的总热辐射通量为：

()()[

]

172/261

.02+⋅⋅+=dt

dm c dt dm H rh r Q ηππ

式中，Q ——总热辐射通量；W ；

η——效率因子；可取0.13～0.35，取其平均值0.24； 其余符号意义同前。

计算得热辐射通量Q=6.3x108瓦。 （5）目标入射热辐射强度及后果

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：

2

4X

Qt I c

π=

式中，I ——入射通量；2/m W ； Q ——总热辐射通量；W ；

c t ——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 。

当入射通量一定时，可以求出目标点到液池中心距离X ：

当2

/5.37m kW I =时，m I Qt X c 57.36105.3714.341

106.343

8=⨯⨯⨯⨯⨯==π

当2/25m kW I =时，X=44.79m 当2/5.12m kW I =时，X=63.35m 当2/0.4m kW I =时，x=111.98m 当2/6.1m kW I =时，X=177.06m

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损失如下表：

根据上述计算结果可知，航煤储罐在发生池火灾的情况下，距储罐36.57m 范围内的人员死亡率为1%，且该范围内所有设备将被破坏；在距储罐36.57m～44.79m范围内的人员将被严重烧伤；在距苯储罐44.79m～63.35m范围内的人员将被1度烧伤。