液化石油氣儲(chǔ)罐區(qū)火災(zāi)狀況下危險(xiǎn)區(qū)域研究.pdf

1、LPG儲(chǔ)罐一旦由于人為因素、設(shè)備因素、生產(chǎn)管理或環(huán)境因素發(fā)生泄漏，遇到明火即會(huì)發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)造成環(huán)境污染乃至危及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。本文對(duì)LPG儲(chǔ)罐的安全防火間距進(jìn)行研究，量化危險(xiǎn)區(qū)域，對(duì)于預(yù)防LPG罐區(qū)事故，保證LPG儲(chǔ)罐的安全生產(chǎn)具有十分重要的意義，結(jié)果可作為液化氣儲(chǔ)配站設(shè)計(jì)的參考依據(jù)。
　　LPG儲(chǔ)罐火災(zāi)事故根據(jù)事故成因的不同分為噴射火（JF）、池火災(zāi)（PF）、蒸氣云爆炸（UVCE）以及沸騰

2、液體擴(kuò)展蒸汽爆炸（BLEVE），前三種火災(zāi)事故最為典型，事故后果表現(xiàn)形式明顯不同，本文選取前三類(lèi)常見(jiàn)的火災(zāi)事故進(jìn)行理論分析，重點(diǎn)研究三類(lèi)火災(zāi)事故特點(diǎn)和危險(xiǎn)區(qū)域。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，本文通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外化工企業(yè)儲(chǔ)罐火災(zāi)事故文獻(xiàn)資料，總結(jié)LPG儲(chǔ)罐危險(xiǎn)性、儲(chǔ)存方式與泄漏原因，分析三種常見(jiàn)火災(zāi)事故—噴射火、池火災(zāi)、蒸氣云爆炸的燃燒機(jī)理及燃燒特性參數(shù)，建立事故樹(shù)和火災(zāi)模式關(guān)系模型，研究不同關(guān)系模型的適用條件、求解方法。采用點(diǎn)熱源模

3、型并結(jié)合熱輻射破壞準(zhǔn)則分析火焰熱輻射特性，得出JF主要通過(guò)熱輻射對(duì)周?chē)O(shè)備或人員造成傷害，其燃燒特性參數(shù)主要有泄漏口質(zhì)量流速與目標(biāo)被輻射物接受到的熱輻射通量；利用Mudan模型結(jié)合熱輻射破壞準(zhǔn)則量化事故危險(xiǎn)區(qū)域， PF燃燒特性參數(shù)主要有液池質(zhì)量燃燒速率、液池直徑D、火焰高度H、液池?zé)彷椛渫縌、目標(biāo)被輻射物熱輻射強(qiáng)度I等；采用普適火球模型和TNT當(dāng)量法對(duì)LPG儲(chǔ)罐發(fā)生蒸氣云爆炸事故的火球熱輻射和超壓沖擊波破壞范圍進(jìn)行模擬評(píng)價(jià)，UVCE產(chǎn)

4、生多種破壞效應(yīng)，如沖擊波超壓、火球熱輻射、碎片作用等，高溫燃燒產(chǎn)生的火球熱輻射及爆炸產(chǎn)生的超壓沖擊波破壞威力巨大，破壞效應(yīng)強(qiáng)度主要取決于氣云的燃燒速度。
　　利用比較得出的關(guān)系模型，以某液化氣站為例，展開(kāi)LPG儲(chǔ)罐區(qū)火災(zāi)狀況下危險(xiǎn)區(qū)域?qū)嵗芯浚驮撘夯瘹庹净馂?zāi)事故后果分別進(jìn)行模擬評(píng)價(jià)，分別分析三種火災(zāi)模式下燃燒特性參數(shù)的影響因素與事故后果，確定危險(xiǎn)區(qū)域和安全防火間距。建立多米諾效應(yīng)設(shè)備破壞概率計(jì)算模型，基于Cozzani等對(duì)100

5、起典型的多米諾事故進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，針對(duì)PF和UVCE兩種最容易引發(fā)多米諾效應(yīng)的事故形式進(jìn)行分析，利用多米諾效應(yīng)設(shè)備破壞概率模型計(jì)算兩種事故下儲(chǔ)罐失效概率，并根據(jù)儲(chǔ)罐失效風(fēng)險(xiǎn)可容許標(biāo)準(zhǔn)ALARP原則對(duì)液化氣站發(fā)生PF和UVCE事故的風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行評(píng)估。研究得出：池火災(zāi)熱輻射引起相鄰儲(chǔ)罐失效的概率為6×10-3，液化氣站100m3儲(chǔ)罐發(fā)生全面積池火災(zāi)時(shí)，其鄰近儲(chǔ)罐被引燃的概率為7.2×10-8/a-1，10m3儲(chǔ)罐發(fā)生全面積池火災(zāi)時(shí)，其鄰

6、近儲(chǔ)罐被引燃的概率為5.6×10-12/a-1，均屬于可忽略風(fēng)險(xiǎn)；蒸氣云爆炸由于超壓作用引起鄰近儲(chǔ)罐失效的概率高達(dá)0.999，約為1，液化氣罐區(qū)①~⑤號(hào)儲(chǔ)罐發(fā)生蒸氣云爆炸時(shí)，鄰近儲(chǔ)罐被引燃的概率約為1.39×10-8/a-1，屬于不可接受風(fēng)險(xiǎn)，必須采取有效措施杜絕蒸氣云爆炸事故的發(fā)生，如在儲(chǔ)罐外壁涂裝保溫層，涂抹防腐劑，提高消防配備等措施盡可能降低罐組內(nèi)儲(chǔ)罐失效風(fēng)險(xiǎn)。
　　結(jié)合三種火災(zāi)狀況下危險(xiǎn)區(qū)域研究結(jié)果，就某液化氣站儲(chǔ)罐區(qū)事故