液化石油氣儲罐區(qū)火災(zāi)狀況下危險區(qū)域研究.pdf

1、LPG儲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，遇到明火即會發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，不僅會造成巨大的經(jīng)濟損失，還會造成環(huán)境污染乃至危及人們的生命財產(chǎn)安全。本文對LPG儲罐的安全防火間距進行研究，量化危險區(qū)域，對于預(yù)防LPG罐區(qū)事故，保證LPG儲罐的安全生產(chǎn)具有十分重要的意義，結(jié)果可作為液化氣儲配站設(shè)計的參考依據(jù)。
　　LPG儲罐火災(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，本文選取前三類常見的火災(zāi)事故進行理論分析，重點研究三類火災(zāi)事故特點和危險區(qū)域。主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，本文通過查閱國內(nèi)外化工企業(yè)儲罐火災(zāi)事故文獻資料，總結(jié)LPG儲罐危險性、儲存方式與泄漏原因，分析三種常見火災(zāi)事故—噴射火、池火災(zāi)、蒸氣云爆炸的燃燒機理及燃燒特性參數(shù)，建立事故樹和火災(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主要通過熱輻射對周圍設(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)被輻射物熱輻射強度I等；采用普適火球模型和TNT當(dāng)量法對LPG儲罐發(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行模擬評價，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LPG儲罐區(qū)火災(zāi)狀況下危險區(qū)域?qū)嵗芯浚驮撘夯瘹庹净馂?zāi)事故后果分別進行模擬評價，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)備破壞概率計算模型，基于Cozzani等對100

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

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