某油品罐区中新鲜苯贮罐2 个,均为2000m3;苯乙烯贮罐3 个,均为2000m3。下面以火灾危险性较大的新鲜苯贮罐为例,进行定量分析。
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,液体表面单位面积的燃烧速度可以用式(1 ) 进行计算:
式中,dm / dt———单位表面积燃烧速度,kg / (m2·s) ;
HC———油料的最大发热量,J / kg;
Cp———液体的定压比热,J / ( kg·K) ;
Tb———液体的沸点,K;
To———环境温度,K;
H———液体的汽化热,J / kg。
计算得出,苯的燃烧速度为0. 04594kg / (m2·s) 。
2 火焰高度
式中,h———火焰高度,m;
r——液池半径,即苯贮罐半径,m;
ρ0——周围空气密度,若是标准状况(1atm,0℃)条件下,经计算周围空气的密度为1. 295kg / m3;
g——重力加速度,9. 8m / s2。
该项目苯贮罐的半径为7m, 苯的燃烧速度为0. 04594kg / (m2·s) ,则苯燃烧的火焰高度为:
3 热辐射通量
液池燃烧时放出的总辐射通量为:
式中,Q——总辐射通量,W;
η——效率因子,可取0. 13 ~0. 35,此计算取平均值0. 24;苯贮罐的半径r = 7m;苯的最大发热量HC = 4. 014 ×107J / Kg;火焰高度h = 18. 1m;苯的燃烧速度为0. 04594kg /(m2·s) ;η = 0. 24,则苯贮罐发生池火灾的热辐射通量为:
Q = (3. 14 × 72 + 2 × 3. 14 × 7 × 18. 1 ) × 0. 04594× 0. 24 × 4. 014 × 107 /(72 × 0. 045940. 6 + 1)
= 3. 405 × 104( kW)
4 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释放出来,在距液池中心某点距离X 处的入射热辐射强度为:
5 池火灾定量评价小结
(1)新鲜苯贮罐如果发生火灾,若是标准状况(0. 1MPa,0℃)条件下,火焰高度( h)会迅速达到18. 1m;如果目标点到液池中心的距离为8. 5m,储运和消防等设施会全部损坏。但是,贮罐周围的其它生产装置均远超过此距离,短时间内不会损坏;人员会1%死亡/ 10s、100%死亡/ 1min。其它不同入射通量所造成的损失及计算出的目标受害距离见表1。根据上述定量计算出的数据,可以指导员工制定相应的迅速离开现场的自我保护方式。
(2)苯乙烯贮罐的规格与苯贮罐的规格相同,且苯乙烯的最大发热量与苯的最大发热量差别很小,苯乙烯贮罐的液池火灾危险性定量分析与苯贮罐的液池火灾危险性定量分析几乎相同,在此不作进一步计算分析。
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