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        液化石油氣儲(chǔ)罐泄漏火災(zāi)事故模擬

        2016-10-21 08:46:10李華琳宋建池鄭州大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)學(xué)院河南鄭州450002
        化工管理 2016年25期
        關(guān)鍵詞:石油氣火源火災(zāi)事故

        李華琳 宋建池(鄭州大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)學(xué)院, 河南 鄭州 450002)

        液化石油氣儲(chǔ)罐泄漏火災(zāi)事故模擬

        李華琳 宋建池(鄭州大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)學(xué)院, 河南 鄭州 450002)

        液化石油氣;火災(zāi);數(shù)值模擬

        1 引言

        液化石油氣作為現(xiàn)代化工企業(yè)的新型能源和重要燃料,越來越多的被應(yīng)用在單位生產(chǎn)和居民生活中,需求量逐漸增大。為保障液化石油氣的穩(wěn)定供給,維持在市場(chǎng)中良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,儲(chǔ)罐裝備建設(shè)得到了迅速發(fā)展。然而由于液化石油氣具有易燃易爆的特點(diǎn),在儲(chǔ)存的過程中容易發(fā)生泄漏,當(dāng)遇到明火時(shí)會(huì)引起火災(zāi),嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)爆炸,造成重大經(jīng)濟(jì)損失[1],引起嚴(yán)重的環(huán)境污染,事故后果非常嚴(yán)重。如1998年3月5日,西安煤氣公司一臺(tái)400m3的儲(chǔ)罐排污閥上的法蘭處發(fā)生泄漏,造成爆炸及大火事故,致13人死亡,30多人受傷[2]。因此,對(duì)液化石油氣儲(chǔ)罐泄漏火災(zāi)事故進(jìn)行數(shù)值模擬,對(duì)發(fā)生事故時(shí)人員的安全具有重要意義。

        2 數(shù)值模擬

        本文采用FDS進(jìn)行數(shù)值模擬,F(xiàn)DS(Fire Dynamics Simulator)是由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)局(NIST)開發(fā)的一種火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬軟件,由于其準(zhǔn)確、方便、費(fèi)用較省等優(yōu)點(diǎn), FDS已得到國(guó)際間的廣泛認(rèn)可,并被大量應(yīng)用于火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬。模擬儲(chǔ)罐為圓柱形,通過多個(gè)長(zhǎng)方體組合獲得,半徑為20m,高度為15m,模擬區(qū)域?yàn)?50m×150m×50m,地面設(shè)置為inert,其它面均為open。由于人體特征高度為2m,因此在距地面上方2m處布置一列熱電偶,測(cè)點(diǎn)間隔為2m,第一個(gè)測(cè)點(diǎn)距火源中心為5m,如圖1。由于模擬中是否考慮外部環(huán)境會(huì)對(duì)模擬結(jié)果有一定影響[3],則環(huán)境溫度設(shè)置為20℃。

        3 結(jié)果與討論

        由圖2可知,地面2m高處溫度隨著距火源距離增大而降低,并且在距火源較近處溫度降低較快,距離火源越遠(yuǎn)溫度降低變緩,在距離火源40m處溫度逐漸趨于穩(wěn)定。因此,液化石油氣發(fā)生火災(zāi)時(shí)對(duì)周圍環(huán)境溫度影響范圍較廣,火源熱量通過熱輻射和熱對(duì)流以及煙氣蔓延等方式向周圍釋放熱量,火源中心溫度更是高達(dá)1000℃,此時(shí)人員要盡量與火源保持較遠(yuǎn)距離。由圖3可知,地面上方2m處溫度隨著距火源距離增加呈指數(shù)衰減,衰減公式為,通過該公式可知,在火災(zāi)發(fā)生時(shí),可通過距著火點(diǎn)的距離判斷人員所處地點(diǎn)的溫度變化。

        4 結(jié)語

        通過對(duì)液化石油氣泄漏引起的火災(zāi)事故模擬的分析可以得出,在火災(zāi)發(fā)生時(shí),火源附近溫度較高并且熱量傳遞較遠(yuǎn),周圍人員要盡量遠(yuǎn)離火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn),避免由于高溫及熱輻射帶來的傷害。由溫度衰減公式可以估算火災(zāi)發(fā)生時(shí)距火源不同距離處人員安全高度的溫度變化,對(duì)發(fā)生火災(zāi)時(shí)人員安置的安全地點(diǎn)選擇有重要作用。

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        [1]丁揚(yáng)發(fā).液化石油氣儲(chǔ)罐泄漏的危害與防范[J].安徽消防,1994,(08):6-7.

        [2]陶莉玲.液化石油氣儲(chǔ)罐泄漏火災(zāi)爆炸事故后果模擬分析[J].廣州化工,2012,(13):208-210.

        [3]ZHU S,HUO R,HU L,et al.Influence of mesh grid and computational domain on FDS simulation[J].Journal of Safety and Environment,2008,4:033.

        圖1 數(shù)值模擬圖

        圖2 距火源不同距離處溫度變化

        圖3 距火源不同距離處溫度衰減

        李華琳(1990- ),女,漢族,河南周口人,鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院碩士在讀,研究方向:化工安全。

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