乙二醇、甲醇储罐池火灾计算法
气体火灾扑救
液化石油气的燃烧、爆炸特点
二、爆炸方式 （一）物理性爆炸
在常温下液态体积大约占贮罐容积的 85%。如果 贮罐接触热源，当温度升高到60℃时贮罐内就完全充 满了液态，罐体膨胀力将直接作用于罐壁，这时温度 每升高1℃，压力就急剧增大2～3MPa。贮罐的爆破压 力一般为8.0MPa，此时温度只要升高3～4℃，贮罐内 的压力就可能超越罐壁的爆破压力，引起贮罐爆炸。
2016/4/4 武警学院指挥系装备室 复燃的危险性大。 李本利
液化石油气泄漏的常见部位
一、气罐泄漏的一般部位 （一）阀门
阀门法兰的密封垫片易老化、开裂等而泄漏。
（二）管线
液化气管线因材质薄弱或受震动、撞击等出现裂缝 泄漏。
（三）贮罐根部
贮罐根部因材质问题或其它原因出现裂缝泄漏。
（四）贮罐上部
一、气体燃烧形式
（1）扩散燃烧 （稳定燃烧） 可燃气体由喷口喷出，喷出后与空气中的氧 气边扩散混合边燃烧的现象。 如：天然气井喷火灾、可燃气体管线或容器 泄露口上发生的燃烧。 （2）预混燃烧（爆炸式燃烧） 可燃气体在燃烧之前与空气混合，形成能够 燃烧的混合气体，然后被点燃而进行燃烧。
2016/4/4 武警学院指挥系装备室 矿井下瓦斯的爆炸 李本利
甲、乙类气体储罐火灾火场供灭火剂力量的计算
9、液化石油气、天然气凝液储罐不得 与甲、乙类液体储罐同组布置，其防火间 距应按现行国家标准《建筑设计防火规范》 的有关液化石油气罐的规定执行。液化石 油气罐可与压力储存的稳定轻烃储罐同组 布置，其防火间距不应小于其中较大罐直 径。 10、液化石油气储罐或天然气凝液储 罐的防护墙内应设置可燃气体浓度报警装 置 。 2016/4/4 武警学院指挥系装备室 李本利
（1）确定火场的控制面积和控制体积
厂房内的乙类储罐消防水量计算
厂房内的乙类储罐消防水量计算
乙类储罐的消防水量计算是根据储罐的容积和火灾风险等级进行确定的。
一般情况下，根据国家标准和规范，乙类储罐的消防水量计算公式如下：
消防水量（m³）= 容积（m³）×灭火时间系数×抑制比例系数×储罐操作系数
其中，
容积是指乙类储罐的实际容量；
灭火时间系数是根据火灾风险等级和其他因素确定的系数；
抑制比例系数是根据储罐内液体的可燃性和其他因素确定的系数；
储罐操作系数是根据乙类储罐的操作要求和其他因素确定的系数。
具体的计算方法和系数数值需要根据实际情况进行确定，建议根据相关规范和咨询消防专业人士进行准确计算。
乙二醇、甲醇储罐池火灾计算法
可燃性液体泄漏后流到地面形成液池，或流到水面并覆盖水面，遇到引火源燃烧形成池火。
该厂储罐区的10000m 3乙二醇、1000m 3甲醇储罐为重大危险源，本章假设储罐发生泄漏起火事故，利用池火灾计算模型对事故的后果进行计算分析。
5.3.1燃烧速度的确定当液池的可燃物的沸点高于周围环境温度时，液池表面上单位面积燃烧速度dtdm为： HT T C H dt dmb pc +-=)(001.00――――――――① 式中：dtdm——单位表面积燃烧速度，kg/m 2•s ； c H ——液体燃烧热，J/kg ；p C ——液体的比定压热容，J/kg ·K ； b T ——液体沸点，K ； 0T ——环境温度，K ；H ——液体蒸发热，J/kg 。
当液池中液体的沸点低于环境温度时，如加压液化或冷冻液化气，液池表面上单位面积的燃烧速度dtdm为HH dt dm c001.0=―――――――――② 式中符号意义同前。
乙二醇液池的沸点高于周围环境温度，故使用式①进行计算。
查得各个数据c H ＝281.9 kJ/mol ＝4.54×106 J/kg p C ＝2.35×103J/kg ·Kb T ＝470.65K 0T ＝279.15KH ＝799.14×103J/kg 燃烧速度可算得dtdm＝0.00363kg ·m 2/s同时，燃烧速度也可手册查得，下表5-8列出了一些可燃液体的燃烧速度。
查表1-1可知甲醇的燃烧速度dt＝0.0576kg ·m 2/s 5.3.2火焰高度的计算设池火为一半径为r 的圆池子，其火焰高度可按下式计算：6.02/10)2(/84⎥⎦⎤⎢⎣⎡=gr dt dm r h ρ―――――――③ 式中：h ——火焰高度，m ；r ——液池半径，m ；0ρ——周围空气密度，0ρ=2.93 kg/m 3；g ——重力加速度，g ＝9.8m/s 2；dtdm——燃烧速度，kg/m 2.s 。
天然气管网工程火灾、爆炸事故后果分析法
5.5火灾、爆炸事故后果分析法为评价天然气管道破裂事故后果的严重程度，ASME B31.8S介绍了美国运输部管道安全办公室（DOT—OPS）2000年委托美国天然气研究所所作的研究报告“确定天然气管道事故高危区的模型”（GRI—00/0189，A Model for Sizing High Consequence Areas Associated with Natural Gas Pipeline），提出了一个计算天然气等管道断裂引燃事故的热辐射高危区半径的方程式。
表5.5-1 国际上通用的热辐射危害后果标准该方程式是以热辐射量为5000Btu/h·f t2（15.8KW/㎡）作为临界危险强度的，即其伤亡判据为：在这样的辐射强度下，该处的人群如果在30s之内没找到掩蔽场所，则100人中有1个会死亡。
该判据与国际上通用的热辐射危害后果标准类似。
式中：r—为受影响区域的半径，f t;0.69—是天然气管道的计算因子，对其他气体或富气管道，该因子值不同；d－为管道外径，in;P－为该管道最大允许操作压力（MAOP）,psi;据此，计算高安市城区天然气管网工程高危区范围如下表。
表5.5-2 天然气管道破裂引燃事故的热辐射高危区半径范围（m）上述计算指地面上管道，而埋地管道则范围应小些。
5.2.4.1 罐区火灾爆炸事故造成人员伤亡涉及范围项目206B储罐区储存有甲醇、乙酸乙酯、丙酮、醋酸、吡啶、乙醇、四氢呋喃等等易燃易爆性物质，种类较多，且储量较大，现取罐区储量较大，物料相对较为危险的物质甲醇进行计算分析根据本项目生产涉及的物料特性，罐区储存的甲醇为甲类易燃液体，3只储罐容积50m³，甲醇燃烧速度为0.0576 kg /㎡·s，则本报告选用易燃危险物质甲醇为罐区池火灾事故伤害模型进行计算。
根据池火灾事故伤害模型，可燃液体泄漏后流到地面形成液池，或流到水面并覆盖水面，遇到火源燃烧而形成池火。
池火灾事故后果计算过程
池火灾事故后果计算过程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 = CdAρ *2(P-P0)/ ρ+2gh+1/2 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 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 =0.005 m2ρ－泄漏液体密度（kg/ m3）；P－容器内介质压力（Pa）；P0 －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 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：Q = (л r2 + 2л rh) •m f •η•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；Hc—柴油燃烧热，Hc = 43515kJ/kg；h—火焰高度h（m），按下式计算：h = 84 r{ m f /*ρO（2 g r）1/2+}0.6 ρO—环境空气密度，ρO=1.293kg/ m3；g—重力加速度，9.8 m /S2 &。
易燃易爆液体储罐区火灾、爆炸事故安全评价
易燃易爆液体储罐区火灾、爆炸事故安全评价易燃易爆液体作为原料或产品普遍存在于化工生产过程中，因此，大部分化工企业普遍分布着或大或小的易燃易爆液体储罐区。
如石化生产企业的石脑油、乙烷、甲醇、乙醇、汽油、丙酮等储罐区；储存企业的石油库、危险化学品仓库等储罐区。
由于易燃易爆液体储存构成危险源的临界量仅20t，因此上述储罐区一般都属于重大危险源。
这些场所，事故发生的风险值高，波及面广，事故后果严重，必须重点进行安全评价。
大量事故案例表明，火灾爆炸事故是易燃易爆液体储罐区多发事故，究其原因，主要是易燃易爆液体本身固有的危险性以及储存设施不健全和安全管理不利造成的。
对一系统的安全评价，要想使得出的结论准确、清晰、全面，就必须选择恰当的评价方法。
目前已开发出数十种安全评价方法，由于每种评价方法均具有不同的特点和不同的适用范围，因此，如果评价方法选择不当，就可能得出不切合实际的评价结论。
对一种可能发生的事故不但要知道其后果，而且要查明引起事故发生的直接原因，只有这样，对其评价才有意义。
因此，针对易燃易爆液体储罐区的火灾爆炸事故，应从事故后果的严重程度、事故发生的概率以及导致事故发生的直接原因三方面入手进行评价，得出的结论才算完整。
对易燃易爆液体储罐区的火灾爆炸事故进行定量评价，要综合各种评价方法的特点和实用性，如采用美国道化学公司的火灾、爆炸危险指数法，可以评价出火灾爆炸事故发生后的影响范围，即暴露区域面积，并可以计算出暴露区域的财产和停工损失；还可采用池火灾伤害数学模型分析法，从另一角度评价事故发生后其热辐射强度对周围设施、人员的伤害程度。
采用这2种评价方法同时进行定量评价，可以从不同角度评判事故发生后的严重程度，并可以相互印证其评价结果的准确性。
利用道化学和池火灾伤害数学模型分析法定量分析事故的影响范围和伤害程度后，还要寻找一种方法，评价导致事故发生的直接原因和求出事故发生的概率，事故树分析法最具上述特点。
液体火灾（池火）事故后果评价
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）H T Tb Cp Hcdt dm Mf +-==)0(001.0式中: MF 为单位面积燃烧速度，（Kg/m 2s ）H C 为液体燃烧热；（J/Kg ）(也可查表) Cp 为定亚比热；(J/Kg.K) (可查表) T b 为物质沸点；（K ）(可查表) T 0为环境温度；（K ）(可查表) H 为物质气化热；（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：HHc dt dm Mf 001.0== 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）SMf Wt =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，m 2Mf 为液体单位面积燃烧速度，（Kg/m 2s ）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 ）p 0为周围空气密度。
（取1.29 Kg/m 3）g 为重力加速度，（9.8m/S 2）Mf 即dm/dt 为液体单位面积燃烧速度，（Kg/m 2s ）或使用池火焰高度的经验公式转换如下：61.00)]/([42gD m DLh f ρ⨯==式中：L 为火焰高度（m ），D 为液池直径（m ）， m f 为燃烧速率（kg/m 2s ），ρ0为空气密度（kg/m 3），g 为引力常数。
最新整理甲醇(乙醇)储罐区的火灾爆炸危险性分析及防火防爆设计.docx
最新整理甲醇(乙醇)储罐区的火灾爆炸危险性分析及防火防爆设计1概述：甲醇(ＣＨ3.ＯＨ)是重要的基本有机化工原料,具有剧毒、易燃烧性,其蒸气与空气在一定范围内可形成爆炸性混合物。
同时也是一种清洁、高效的液体燃料,在国民经济中占有十分重要的地位。
于甲醇的易燃性及其蒸气与空气在一定浓度区间内混合物的爆炸性,因此,如何安全、有效地储存和使用是非常重要的。
2.火灾、爆炸危险性：于甲醇的物理化学性质及储存的条件和周围环境等因素所致,甲醇储存的火灾、爆炸危险性主要体现在以下几个方面。
20xx-11-92.1挥发性：甲醇在常态下为液体,沸点64.5℃,2.0℃时的饱和蒸气压为12..8ｋＰａ(96ｍｍＨｇ),温度愈高,蒸气压愈高,挥发性越强。
以地面固定顶罐储存甲醇为例,夏季昼夜温差按10℃考虑,则1台装料系数为85%的5000ｍ3.储罐挥发损失达77.2.ｋｇ/ｄ。
此可见,甲醇的挥发性较强,储罐的“小呼吸”损失十分明显。
2.2.流动/扩散性：甲醇的粘度0.5945ｍＰａ.ｓ(2.0℃),并随温度升高而降低,有较强的流动性。
同时于甲醇蒸气的密度比空气密度略大(～10%),有风时会随风飘散,即使无风时,也能沿着地面向外扩散,并易积聚在地势低洼地带。
因此,在甲醇储存过程中,如发生溢流、泄漏等现象,物料就会很快向四周扩散,特别是甲醇储罐一旦破裂,又突遇明火,就可能导致火灾。
2.3.高易燃性：甲醇的闪点11.1℃(闭杯),根据美国防火协会ＡＮＳＩ/ＮＦＰＡ3.0、中国国家标准《石油化工企业设计防火规范》(ＧＢ50160-92.)、《危险货物品名表》(ＧＢ12.2.68-90),甲醇属中闪点(-18～2.3.℃)、甲类火灾危险性可燃液体。
可燃液体的闪点越低,越易燃烧,火灾危险性就越大。
于可燃液体的燃烧是通过其挥发的蒸气与空气形成可燃性混合物,在一定的浓度范围内遇火源而发生的,因而液体的燃烧是其蒸气与空气中的氧进行的剧烈和快速的反应。
甲醇储罐爆炸事故后果分析
甲醇储罐爆炸事故后果分析各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢甲醇储罐爆炸事故后果分析1）甲醇储罐及甲醇物料性质物料火灾等级闪点熔点沸点燃烧热爆炸极限容量甲醇甲11-97.864.8727.05.5～442002）爆炸的能量甲醇的容积为200m3，假设罐内充满最高爆炸上限44.0％的混合气体，则其中甲醇含量为200m3×0.44=88m3；按标准状态下1mol=22.4×10-3m3计。
甲醇的燃烧热为727.0kJ/mol；能量释放Q＝88m3×727.0kJ/mol÷=2.86×106kJ；冲击波的能量约占爆炸时介质释放能量的75％。
则冲击波的能量E＝2.86×106kJ×75％＝2.14×106kJ。
3）爆炸冲击波的伤害、破坏作用冲击波是由压缩波迭加形成的，是波面以突进形式在介质中传播的压缩波。
开始时产生的最大正压力即是冲击波波阵面上的超压△ρ。
多数情况下，冲击波的伤害、破坏作用是由超压引起的。
冲击波伤害、破坏的超压准则认为，只要冲击波超压达到一定值时，便会对目标造成一定的伤害或破坏。
超压波对人体的伤害和对建筑物的破坏作用见附表4－20和附表4－21。
附表4－20 冲击波超压对人体的伤害作用超压△ρ伤害作用0.02～0.03轻微伤害0.03～0.05听觉器官损伤或骨折0.05～0.10内脏严重损伤或死亡＞0.10人员死亡附表4－21 冲击波超压对建筑物的破坏作用超压△ρ破坏作用超压△ρ破坏作用0.005～0.006门窗玻璃部分破坏0.06～0.07木建筑厂房柱折断,房架松动0.006～0.015受压面的门窗玻璃大部分破坏0.07～0.10砖墙倒塌0.015～0.02窗框损坏0.10～0.20防震钢筋混凝土破坏,小房屋倒塌0.02～0.03墙裂缝0.20～0.30大型钢架结构破坏0.04～0.05屋瓦掉下1000kgTNT爆炸时的冲击波超压。
池火灾
池火灾1.池火灾分析步骤可燃液体（如甲醇、乙醇）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。
池火计算步骤如下：（1）计算可燃液体（如甲醇、乙醇）的燃烧速度；（2）计算或确定液池面积；（3）计算火焰高度；（4）计算热辐射的不同入射通量所造成的损失。
2.池火灾计算模型简介（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：()H T T C H dt dm b P c +-=0001.0 式中dt dm —单位表面的燃烧速度，s m kg ∙2；c H —液体燃烧热，kg J ；p C —液体的定压比热，k kg J ∙；p T —液体的沸点，K ；0T —环境温度，K ；H —液体的汽化热，kg J 。
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dt dm 为：HH dt dm c 001.0= 式中符号意义同前。
（2）火焰高度（5.0⎪⎭⎫ ⎝⎛=πs r ） 设液池为一半径为r 的圆池子，其火焰高度可按下式计算：()6.0210284⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=gr dt dm r h ρ式中h —火焰高度，m ；r —液池半径，m ；0ρ—周围空气密度 30293.1m kg =ρ（标准状态）g —重力加速度 28.9s m g =dt dm —燃烧速度（3）总热功率液池燃烧的总热功率：()()[]17226.02+∙∙+=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35.0~13.0；其余符号意义同前。
（4）目标入射热辐射强度距离池中心某一距离（r ）处的入射热辐射强度为24r Q q πλ= 式中：q —热辐射强度，2m W ；Q —液池燃烧的总热功率，W ；λ—辐射率，此处可取为0.1；r —目标点到液池中心的距离。
（5）确定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。
甲、乙、丙类液体储罐区消防设施配置案例分析
甲、乙、丙类液体储罐区消防设施配置案例分析一、情景描述某储罐区，储存有正丙醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、环己酮、乙二醇、二甘醇、轻柴油和丙二醇，均为内浮顶储罐。
表2-25-1 罐区储存物主要理化性能二、案例说明本案例包含或涉及下列内容：（一）储存物品的火灾危险性分类。
（二）室外消火栓给水系统配置。
（三）低倍数泡沫灭火系统配置。
（四）水喷淋消防冷却系统配置。
（五）消防用水量、消防水源及泵房配置。
（六）火灾报警系统配置。
（七）建筑灭火器配置。
三、关键知识点及依据（一）火灾危险性分类根据《建筑设计防火规范》规定，正丙醇、乙醇、异丙醇储罐储存物品闪点小于28℃，火灾危险性分类为甲类；正丁醇、环己酮储罐储存物品闪点大于等于28℃，但小于60℃，火灾危险性分类为乙类；乙二醇、二甘醇、丙二醇和轻柴油储罐储存物品闪点大于等于60℃，火灾危险性分类为丙类。
上述储存物品除环己酮、轻柴油外均为水溶性物质。
（二）室外消火栓根据《建筑设计防火规范》规定，该储罐区应设室外消火栓给水系统，其消防用水量应按需水量最大的一座储罐计算。
储罐区消防给水系统采用独立的稳高压消防给水系统，压力为0.70 MPa～1.20MPa。
消防给水管道为环状布置，其进水管不少于两条，并用阀门分成若干独立管段，每段消火栓的数量不超过5个；消火栓选用地上式消火栓，间距不超过60m，沿罐区四周道路边设置。
（三）泡沫灭火系统该储罐区内除了环己酮和轻柴油罐外，其他储罐储存物品均为水溶性物质，发生火灾需用抗溶性泡沫液灭火。
考虑到目前我国泡沫消防车内装备的泡沫液大多为普通泡沫液，不适合扑救水溶性物质发生的火灾。
因此，该储罐区灭火使用抗溶性泡沫液，采用固定的液上喷射泡沫灭火系统。
其灭火用水量应按罐区内最大罐泡沫灭火系统、泡沫炮和泡沫管枪灭火所需的灭火用水量之和确定，并应按现行国家标准《低倍数泡沫灭火系统设计规范》、《固定消防炮灭火系统设计规范》的相关规定计算。
泡沫混合液供给强度不应小于12L/min ·㎡。
甲醇池火灾
易燃、易爆重大危险源伤害模型评估法本评价针对该项目甲醇罐区采用易燃、易爆重大危险源伤害模型评估法来确定其影响程度。
选取危险性较大的3座2×104m 3地上立式甲醇罐组成的罐组作为评价对象。
选取的罐组池面积约为5762m 2（以隔堤围成的面积计：长86m ，宽67m ）。
储罐罐体一旦破裂或操作失误外溢，液体将立即沿着防火堤堤内地面扩散，将漫至堤边，形成液池，遇明火将形成池火。
确定池半径将液池假定为半径为r 的圆形池子。
当池火灾发生在罐区时，可根据防火堤所围面积计算池直径：式中：r －池半径，m ；S －防火堤所围池面积，m 2。
池面积为5762m 2，则池半径r 计算结果为r=。
确定火焰高度广泛使用的计算火焰高度的经验公式为：式中：h －火焰高度，m ；r －池半径，m ；m f －燃烧速度，kg/； ρ0－空气密度，kg/m 3； g －重力加速度，9.8m/s 2。
甲醇的燃烧速度m f 取·m 2/s ，ρ0空气密度为 kg/m 3。
则火焰高度的计算值为： h ＝。
计算热辐射通量（Q ）假定能量由圆柱形火焰侧面非顶面均匀辐射，则池液燃烧时放出的总热辐射通量为：61.00284⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=gr m r h f ρ5.0421⎪⎭⎫ ⎝⎛=πS r式中：Q －总辐射通量，kw ；H c －液体燃烧热，kJ/kg ，H c 甲醇＝22690kJ/kg ， η－效率因子，可取～，本评价取； 其它符号意义同前。
则总辐射通量的计算结果分别为：Q ＝， 计算目标接受的热通量假设全部辐射热量是由液池中心点的球面辐射出来的，则在距离池中心某一距离（r ）处的目标接收到的热量为：式中：I －目标接收到的热通量，kW/m 2；X －目标点到液池中心的距离，m ；t c －热传导系数，在无相对理想的数据时，可取值为1。
由于火焰中心距防火堤最近处34m ，因此，选取液池距火焰中心34m 、40m 、50m 、60m 、80m 、100m 处进行计算，以确定人员在不同距离所接受的热通量，因此取x=34、40、50、60、80、100计算I 值，计算结果，见表。
甲醇储罐的火灾爆炸危险性分析与控制
甲醇别名木酒精， 广泛用于制造 甲醛、 烯烃、
二 甲醚 、香精 、染料 、医药 、火药 、防冻剂和 燃 料等 各种行 业 。随着 甲醇 储罐 区 的逐 步增 多 ， 由 此而 引起 的安全 问题 也 日益受 到社会 关注 。本 文
以一个布置有 ３３ ０ 甲醇储罐的储罐区为例 ， 个 ０ ｍ３
Ｘ １ ＋ Ｘ ｌ ＋ Ｘ ５ ＋ Ｘ ６ ＋ Ｘ ７ ＋ Ｘ ８ ＋ Ｘ １ ＋ Ｘ ｌ ＋ Ｘ ５ ＋ Ｘ ６ ＋ ２Ｘ ０ ２Ｘ １ ３Ｘ ３Ｘ ３Ｘ ３Ｘ ３Ｘ ｏ ３Ｘ １ ４Ｘ ４Ｘ Ｘ ７ ＋ Ｘ ８ ＋ Ｘ １ ＋ Ｘ ｌ ＋ Ｘ ９Ｘ ２ ＋ Ｘ Ｘ １ ＋ Ｘ Ｘ ４Ｘ ７ ＋ Ｘ １ Ｘ ８ ＋ ４Ｘ ４Ｘ ４Ｘ ｏ ４Ｘ １ １Ｘ １ １ ９Ｘ ３ １ １ １ １ Ｘ ４ ｌ Ｘ １ Ｘ ６ ＋ Ｘ ９Ｘ ２ ＋ Ｘ ９Ｘ ３ ＋ Ｘ １ １ ＋ Ｘ １ Ｘ ８ ＋ Ｘ １ １ ＋ Ｘ ９Ｘ ２ ＋ １ Ｘ ５ １ ２Ｘ １ ２Ｘ １ ２Ｘ ４Ｘ ７ ２Ｘ ４ １ ２Ｘ ５Ｘ ６ ３Ｘ １ Ｘ ９Ｘ ３ ＋ Ｘ １ １ ＋ Ｘ １ １ ＋ Ｘ １ Ｘ ６ ＋ Ｘ ９Ｘ ２ ＋ Ｘ ９Ｘ ３ ＋ Ｘ １ Ｘ ７ ＋ ３ Ｘ １ ３Ｘ ４Ｘ ７ ３Ｘ ４Ｘ ８ ３ Ｘ ５ １ ４Ｘ １ ４Ｘ １ ４Ｘ ４ １ Ｘ １ Ｘ ８ ＋ Ｘ １ １ ４Ｘ ４ １ ４Ｘ ５Ｘ ６
根 据基 本事 件 结构重 要度 判 断原 理和基 本 公 式Ⅲ可 以判 定基本 事件 的结构 重要 度 ，２，… ． ，，ｊ ， ， 的结 构重要 度 如下 ： ｌ ８
１一 ， 一／ ＝， ＞ Ｉ＝ ，２ ｌ一，４ ，５ ，６ １ ２ ３ ４ ９ ｌ＝，３ ｌ ｌ一 ｌ＝
１ 事故树法分析 甲醇储罐 区火灾、
储罐火灾爆炸指数计算
储罐火灾爆炸指数计算
（1）用火灾爆炸指数法确定罐区发生火灾、爆炸的伤亡范围（汽油储罐40立方米，31.6吨）
①储罐区火灾、爆炸指数（F＆EI）表，表三-7。
表三-7，储罐区火灾、爆炸指数（F＆EI）表
④储罐区安全措施补偿系数表，表三-8
表三-8，储罐区安全措施补偿系数表
⑤暴露区域
暴露区域是指当工艺单元发生火灾、爆炸事故后，可能影响的范围。
暴露区域计算方法如下：R= F＆EI×0.2560（m）；S=πR2；式中：R—暴露半径；S—暴露面积（m2）。
⑥评价结果
若工艺单元的火灾、爆炸危险指数评价结果汇总见表三-9。
表三-9，火灾、爆炸危险指数评价结果汇总表
对照火灾爆炸危险指数及危险等级标准，可得出采取安全措施后的危险等级（见表）。
从表中结果可见，经安全措施补偿系数后的火灾、爆炸危险等级均有所下降。
火灾、爆炸危险等级，表三-10。
消防灭火应用计算技术说明
灭火应用计算技术说明（建筑、油罐类）建筑类一、水枪的参数计算（1）流量q l=0.00348d2Pq l——直流水枪的流量，l/sd——直流水枪喷嘴的直径，mm；P——直流水枪的工作压力，104pa。
（2）充实水柱S k=K充PS k——直流水枪的充实水柱长度，m；K充——充实水柱系数，19mm口径喷嘴的K值为2.8 （2）控制面积A枪=q l/qA枪——直流水枪的控制面积，m2；q l——直流水枪的流量，l/sq——火场供水强度，l/s.m2或l/s.m（3）控制周长L枪=A枪/h sL枪——直流水枪的控制周长，m；h s ——直流水枪的控制纵深，m。
（3）控制高度H=H0 S k sinH0 ——枪口的水平高度，m。
（4）控制纵深h s= S k-S eS e——水枪手距火场的安全距离。
表1 水枪技术参数二、水带压力损失计算（1）水平铺设：P dx=P d+P XP dx——每条水平铺设水带的压力损失，104Pa；P d——水带阻抗与过水流量（KQ2），104Pa；P X——修正系数，中压部分一般取0.5×104Pa, 低压取0。
（2）垂直铺设：P dy==βL+P d+P XP dy——每条水平铺设水带的压力损失，104Pa, 低压取0。
β——垂直铺设水带系数，沿楼梯为0.6，沿窗口或阳台为0.8.L——每条水带的长度，m。
P X——修正系数，中压部分一般取1×104Pa。
表2 水带技术参数（3）串联铺设：PD=n.Pd n=(n1+n2+n3+n4……….)（4）并联铺设等长水带按一条计算，ql=Q/n三、灭火供水强度确定例：某仓库发生火灾，燃烧面积1000m2，燃烧周长250m，灭火时间60min，问需要多少供水量？1.数量的确定例：上述案例中需要几支QZ19水枪？若出SP50水炮，还需几支枪对于固体可燃物，其灭火强度一般在0.12——0.21l/s.m2火灾荷载密度<50kg/m2, 灭火强度按0.12l/m2火灾荷载密度≧50kg/m2，灭火强度按0.2l/m2火灾荷载密度<50kg/m2, 灭火强度按0.4l/m火灾荷载密度≧50kg/m2，灭火强度按0.8l/m表3 建筑火灾荷载密度（1）面积确定法： n 枪=[lq q.A] q l —— 一支水枪的灭火流量，QZ19为6.5l/s []—— 向上取整n 枪=[l q q.A ]=[31]5.610002.0=⨯ 有水炮的情况下 ： n 枪=]5.6n 5010002.0[炮⨯-⨯水枪数与水炮数的关系： 6.5n 枪+50n 炮-200=0表4 水枪数与水炮数的关系（2）周长确定法：n 枪=[lq q.L] q l —— 一支水枪的灭火流量，QZ19为6.5l/s[]—— 向上取整 L ——火场周长m n 枪=[6.52500.8⨯]=31其它计算同上四、灭火用水量的确定灭火流量按实际水枪数来确定Q=60t （n 枪q 枪+n 炮q 炮） t ——灭火时间min例：（1）都使用水枪情况下Q=60×60×31×6.5=725400L（2）使用两支水炮 Q=60×60（16×6.5+2×50）=734400L 五、车辆数的确定车辆的出动数量确定由水枪数量、供水距离和供水车的特性共同决定，水枪数量决定主战车数量，供水距离和供水车的特性决定供水车数量供水距离计算： （一）单车接力供水水平：]P H P P [L .L d21q b d ---=γθL ——消防车供水距离，m ；θ——铺设水带系数，使地形情况可取0.7——0.9；L d ——单条水带长度，m ；γ——消防水泵扬程系数，一般取0.8——1.0；P b ——消防泵扬程，104Pa ；P q ——分水器或水枪进口压力，104Pa P d ——每条水带的压力损失，104Pa ；H 1-2——水泵出口与水枪或分水器的高度差，m 。
甲醇储罐爆炸事故后果分析(完整版)
甲醇储罐爆炸事故后果分析甲醇储罐爆炸事故后果分析2）爆炸的能量甲醇的容积为200m3，假设罐内充满最高爆炸上限44.0％的混合气体，则其中甲醇含量为200m3×0.44=88m3（气态）；按标准状态下1mol=24×10-3m3计。
甲醇的燃烧热为727.0kJmol；能量释放Q＝88m3×727.0kJmol÷（24×10-3m3mol）=86×106kJ；冲击波的能量约占爆炸时介质释放能量的75％。
则冲击波的能量E＝86×106kJ×75％＝14×106kJ。
3）爆炸冲击波的伤害、破坏作用冲击波是由压缩波迭加形成的，是波面以突进形式在介质中传播的压缩波。
开始时产生的最大正压力即是冲击波波阵面上的超压△ρ。
多数情况下，冲击波的伤害、破坏作用是由超压引起的。
冲击波伤害、破坏的超压准则认为，只要冲击波超压达到一定值时，便会对目标造成一定的伤害或破坏。
超压波对人体的伤害和对建筑物的破坏作用见附表4－20和附表4－21。
附表4－20 冲击波超压对人体的伤害作用超压△ρ（MPa）伤害作用0.02～0.03轻微伤害0.03～0.05听觉器官损伤或骨折0.05～0.10内脏严重损伤或死亡＞0.10人员死亡附表4－21 冲击波超压对建筑物的破坏作用超压△ρ（MPa）破坏作用超压△ρ（MPa）破坏作用0.005～0.006门窗玻璃部分破坏0.06～0.07木建筑厂房柱折断,房架松动0.006～0.015受压面的门窗玻璃大部分破坏0.07～0.10砖墙倒塌0.015～0.02窗框损坏0.10～0.20防震钢筋混凝土破坏,小房屋倒塌0.02～0.03墙裂缝0.20～0.30大型钢架结构破坏0.04～0.05屋瓦掉下1000kgTNT爆炸时的冲击波超压。
附表4－22中列出了超压△ρ时的1000kgTNT爆炸试验中的相当距离R。
附表4－22 1000kgTNT爆炸时的冲击波超压分别情况距离R0（m）567891012超压△ρ（MPa）94061.671.270.950.760.50距离R0（m）14161820253035超压△ρ（MPa）0.330.2350.170.1260.0790.0570.043距离R0（m）40455060657075超压△ρ（MPa）0.0330.0270.02350.02050.0180.0160.0134）后果模拟①爆破能量E换算成TNT当量。
池火灾计算模型
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。
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可燃性液体泄漏后流到地面形成液池，或流到水面并覆盖水面，遇到引火源燃烧形成池火。
该厂储罐区的10000m 3乙二醇、1000m 3甲醇储罐为重大危险源，本章假设储罐发生泄漏起火事故，利用池火灾计算模型对事故的后果进行计算分析。
5.3.1燃烧速度的确定
当液池的可燃物的沸点高于周围环境温度时，液池表面上单位面积燃烧速
度
dt
dm
为： H
T T C H dt dm
b p
c +-=
)(001.00――――――――① 式中：
dt
dm
——单位表面积燃烧速度，kg/m 2•s ； c H ——液体燃烧热，J/kg ；
p C ——液体的比定压热容，J/kg ·K ； b T ——液体沸点，K ； 0T ——环境温度，K ；
H ——液体蒸发热，J/kg 。
当液池中液体的沸点低于环境温度时，如加压液化或冷冻液化气，液池表面
上单位面积的燃烧速度dt
dm
为
H
H dt dm c
001.0=―――――――――② 式中符号意义同前。
乙二醇液池的沸点高于周围环境温度，故使用式①进行计算。
查得各个数据c H ＝281.9 kJ/mol ＝4.54×106 J/kg p C ＝2.35×103J/kg ·K
b T ＝470.65K 0T ＝279.15K
H ＝799.14×103J/kg 燃烧速度可算得dt
dm
＝0.00363kg ·m 2/s
同时，燃烧速度也可手册查得，下表5-8列出了一些可燃液体的燃烧速度。
查表1-1可知甲醇的燃烧速度
dt
＝0.0576kg ·m 2/s 5.3.2火焰高度的计算
设池火为一半径为r 的圆池子，其火焰高度可按下式计算：
6
.02/10)2(/84⎥⎦
⎤⎢⎣⎡=gr dt dm r h ρ―――――――③ 式中：h ——火焰高度，m ；
r ——液池半径，m ；
0ρ——周围空气密度，0ρ=2.93 kg/m 3；
g ——重力加速度，g ＝9.8m/s 2
；
dt
dm
——燃烧速度，kg/m 2.s 。
乙二醇池面积＝4850 m 2，折算半径＝39.3 m 甲醇池面积＝2150 m 2，折算半径＝26.2 m 将已知数据代入公式得： 乙二醇火焰高度h ＝8.0879m 甲醇火焰高度 h ＝32.029m 。
5.3.3热辐射通量
当液池燃烧时放出得总热辐射通量为：
]172
[)2(61
.02
++=dt
dm
H dt dm rh r Q c ηππ――――④
Q ——总热辐射通量。
W ；
η——效率因子，可取0.13～0.35。
其它符号意义同前。
η取决于物质的饱和蒸汽压，
即 η＝0.27p
0.32
乙二醇饱和蒸汽压取6.21 kPa ，则η＝0.27p 0.32＝0.484 甲醇饱和蒸汽压取13.33k Pa ，则η＝0.27p 0.32＝0.618 故η的值均取0.35
其他数据取之前算好的结果，
另外，甲醇c H ＝727 kJ/mol ＝22.69×106 J/kg 将已知条件代入式④得 乙二醇Q ＝1.18×107 W 甲醇 Q ＝339.66×107 W
5.3.4目标入射热辐射强度
假设全部辐射热量由液池中心点得小球面辐射出来，则在距液池中心某一距离x 处的入射热辐射强度为：
2
4x Qt I c
π=
―――――――⑤ 式中I ——热辐射强度，W/m 2；
Q ——总热辐射通量，W ；
c t ——热传导系数，此处取1；
x ——目标点到液池中心距离，m 。
为了查明其影响范围程度，取x=5、10、15、20、25代入式⑤计算其对应的I 值。
其计算结果如下
表5-9乙二醇辐射热/距离表
表5-10甲醇辐射热/距离表
5.3.5火灾损失
火灾通过辐射热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辐射通量与损失等级的相应关系上的基础上。
表5-11为不同入射通量造成伤害或损失的情况以及相对应的距乙二醇、甲醇池火焰中心的距离。
由表5-11可知，对于乙二醇来说，距液池中心5.01m以内范围对设备、人体的伤害情况为：操作设备全部损坏，人10s内1%死亡，1min内100%死亡；距液池中心6.13m处对设备、人体的伤害情况为：在无火焰、长时间辐射下，木材燃烧的最小能量，1/10s内对人体有重大损伤，1min 之内100%死亡；距液池中心8.67m处对设备、人体的伤害情况为：有火焰时，木材燃烧，塑料熔化的最低能量，10s 内造成1度烧伤1min之内1%死亡；距液池中心24.23m以外对设备、人体无伤害情况。
对于甲醇来说，距液池中心84.92m以内范围对设备、人体的伤害情况为：操作设备全部损坏，人10s内1%死亡，1min内100%死亡；距液池
中心104.01m处对设备、人体的伤害情况为：在无火焰、长时间辐射下，木材燃烧的最小能量，1/10s内对人体有重大损伤，1min 之内100%死亡；距液池中心147.09m处对设备、人体的伤害情况为：有火焰时，木材燃烧，塑料熔化的最低能量，10s 内造成1度烧伤1min之内1%死亡；距液池中心411.12m以外对设备、人体无伤害情况。
以下为根据表1-2表1-3所绘制的乙二醇、甲醇的热辐射强度/距离图。