2 池火災傷害數學模型分析法
采用池火災傷害數學模型分析法進一步確定影響程度,被評價的汽油罐區防火堤長105m、寬32m、高約1.2m。罐體一旦破裂或操作失誤外溢,液體將立即沿著地面擴散,將一直流到防火堤邊,形成液池。遇明火將形成池火。
① 池火火焰高度計算
式中:h——火焰高度,m;
r——液池當量園半徑,
r=(105×32/3.14)0.5=32.71m;
ρo——周圍空氣密度,ρo=1.293kg/m3;(標準狀態);
g——重力加速度,9.8m/s2;
dm/dt——燃燒速度,dm/dt=0.086kg/m2·s(查可然液體燃燒速度表)。
②池火燃燒時放出的總熱輻射通量
式中:Q——總熱輻射通量,W;
η——效率因子,可取0.13~0.35;
he——液體燃燒熱,查物質系數和特性表,汽油燃燒熱
hc=43.7×106J
計算后得Q=276291.5kW。
③目標入射熱輻射強度
距離池中心某一距離(x)處的人射熱輻射強度為:
I=Qtc/4πx2
式中:I——熱輻射強度,W/ m2;
Q——總熱輻射通量,W;
tc——熱傳導系數,取值為1;
x——目標點到液池中心距離,m。
汽油罐區東北25m處為加壓泵房系統,西北100m處為廠區鍋爐房,其余鄰面無設施,因此取x=25、100m計算I值。為了進一步查明其影響范圍程度以及驗證前述道化學方法評價結論的準確性,再取x=30、37.85、45、55、65、75、85、100計算其對應的I值。計算結果見表1。
火災損失:火災通過熱輻射方式影響周圍環境。當火災產生的熱輻射強度足夠大時,可使周圍的物體燃燒或變形,強烈的熱輻射可能燒毀設備甚至造成人員傷亡等。
火災損失估算建立在熱輻射強度與損失等級的相應關系上,池火災傷害數學模型分析法介紹了不同熱輻射強度造成傷害和損失的關系,其關系見表2。
根據前面計算所得I值,對照表2,可得出如下結論:
汽油罐區東北方向25m處的加壓泵房將被燒毀,人員在1min內不及時撤離,將會造成全部死亡;而西北方向100m處的鍋爐房,幾乎不受影響。同時也驗證了半徑在37.85m內的設施和人員將嚴重被破壞和燒傷。半徑在37.85~55m以內的設施和人員也將受到不同程度損傷,半徑在55~85m以內的設施和人員會受到輕微損傷。半徑在85m以外的設施和人員幾乎不受影響。該評價結論和道化學方法的評價結論基本吻合,但又進一步進行了廣泛分析。