甲苯储罐池火灾事故后果模拟

二、甲苯储罐池火灾事故后果模拟
某公司在TDI 生产过程中需要甲苯作为原料，该公司在厂区内设置有 2 个容积均为1000m3的甲苯储罐。

若甲苯从设备及管路中泄漏到地面后，将向四周流淌、扩展，形成一定厚度的液池，若受到防火堤、隔堤的阻挡，液体将在限定区域内得以积聚，形成一定范围的液池。

这时，若遇到火源，液池可能被点燃，发生地面液池火灾，下面将对其影响范围进行预测。

（1）甲苯的燃烧速度
甲苯燃烧热H c ＝42445kJ/ ㎏，比热容C p ＝1.84kJ/ ㎏·K，沸点T b ＝383.6K，气化热H ＝360kJ/ ㎏。

取环境温度T o ＝30℃（303.15K ），液体表面上单位面积的重量燃烧速度dm/dt 为：
（2）液池半径
甲苯储罐隔堤所围池面积S ≈1200㎡，计算得到其液池当量
（3）火焰高度
设环境温度为30℃，这时周围空气密度ρ0 ＝1.165kg/m3；重力加速度g ＝9.8m/s 2。

由公式计算出甲苯储罐泄漏并发生池火灾时的火焰高度h 为：
（4）热辐射通量
热辐射通量计算式中的效率因子η取值0.25，其余符号的意义和单位与上述计算式相同：液池燃烧时放出的总热辐射通量Q 为：
Q ＝
（5）目标入射热辐射强度
液池火灾的主要危害来自火焰的强烈热辐射，而且燃烧的
持续时间比较长，属于稳定火灾，因而采用稳态火灾作用下热
辐射强度准则来确定它对周围人员和设备设施的烧伤或破坏
距离。

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强度与损失等级的相应关系基础上。

表1 为不同入射热辐射强度造成伤害或损失的情况。

表1 热辐射的不同入射热辐射强度所造成的损失
根据以上判断指标，用下式估算液池火灾可能的损失区域
距离X：
式中X：目标点到液池中心的距离，m ；I：热辐射强度，
W/ ㎡；Q ：总热辐射通量，W；tc ：热传导系数，取值为1。

由此可得出火灾对设备与人的伤害情况，见表 2
表2 火灾对设备与人的伤害情况
（6）液池火灾事故模拟结果分析
以上对甲苯储罐泄漏发生池火灾事故进行了模拟计算，通
过计算可知，如果甲苯储罐内的甲苯全部发生泄漏引发池火
灾，在以隔堤的几何中心为圆心， 143.2m 远处基本没有影响，
对外径 90.5m 、内径 51.2m 范围内的人员伤害不大，对 51.2m 范围以内的人员将有烧伤甚至死亡的危险，周围的可燃物有可
能被引燃造成火灾事故，操作设备将受到不同程度损坏。

甲苯储罐区池火灾还会影响到罐组或罐区内的其它储罐，
如果火灾不能得到及时控制，可能会引起其它储罐发生二次事
故，使事故的影响范围进一步扩大。