[發明專利]一種大型儲罐火災風險評估方法

在審

• 申請號: 202210442275.5
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN114723320A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 周林健;陳欣;桂浩;王創杰
• 申請（專利權）人: 杭州立方控股股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 浙江傳衡律師事務所 33387
• 代理人: 葉衛強

本發明公開一種大型儲罐火災風險評估方法，本發明將儲罐火焰簡化為底面固定的斜圓柱體，根據燃料熱化學性質估算燃燒速率，結合儲罐信息、儲量信息以及風速風向推算火焰高度、傾斜角和燃盡時間；依據上述火焰尺寸信息，考慮熱傳導在空氣中的衰減，計算儲罐周圍每個位置受到火焰固體表面的熱輻射通量值，還可以通過熱輻射強度破壞準則表確定熱輻射強度，依據熱輻射強度得出破環半徑，從而估算人員、材料損傷，得出滅火人員、材料的安全距離。

技術領域

本發明涉及消防安全技術領域，具體涉及一種大型儲罐火災風險評估方法。

背景技術

加油站、石化企業、機場等場所常使用大型立式儲罐存儲原油、汽油、苯等高熱值燃料。這類儲罐一旦發生火災，撲救難度極大，稍有不慎還有可能引發沸溢等衍生災害。針對這類儲罐罐頂失效后的火災事故，出現了對儲罐區進行風險等級評估和劃分的方法，從而為儲罐區域安全管理和規劃提供科學依據，從而實現最大限度的降低事故影響的目的；

如CN104657810A所述的“一種石油化工碼頭儲罐區火災爆炸風險評估方法”通過建立池火災數學模型對儲罐火災爆炸風險進行評估，但該方法無法準確估算儲罐各個位置的熱輻射通量值；

因此有必要建立一種評估方法基于儲罐基礎信息、氣象信息和物質屬性，計算儲罐火焰的高度、持續時間、熱輻射影響范圍、沸溢時間等事故關鍵數據，得出熱輻射對人員、設備和設施的影響范圍、最小滅火施救安全距離及周圍儲罐失效風險等，為事故救援決策提供可靠的數據支撐。

發明內容

本發明的目的在于提供一種大型儲罐火災風險評估方法，實現對儲罐火災波及范圍和火焰外型的評估，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種大型儲罐火災風險評估方法，包括以下步驟：

步驟1、將儲罐火焰簡化為底面固定的斜圓柱體，計算火焰表面單位面積的燃燒速率計算公式如下：

式中：dm/dt為單位表面積燃燒速度kg/(m²·s)；H_c為液體燃燒熱J/kg；C_p為液體的比定壓熱容J/(kg·k)；T_b為液體的沸點k；T₀為環境溫度k；H_v為液體的汽化熱J/kg；

步驟2、假設液池是一個半徑為r的圓形水池，計算火焰的高度h，計算公式如下：

無風時：

式中：h為火焰高度m；r為液池當量半徑m；ρ₀周圍空氣密度kg/m³，取1.293kg/m³

；dm/dt為單位表面積燃燒速度kg/(m²·s)；

有風時：

式中：g為重力加速度9.8m/s²；u為風速m/s；

步驟3、計算液池燃燒時的總熱輻射通量Q，計算公式如下：

式中：Q為總熱輻射通量W；η為效率因子，取0.13-0.35；

步驟4、假設全部輻射熱量由液池中心點的小球面輻射出來，計算距離液池中心的距離x處的熱輻射強度I，

或根據熱輻射強度破壞準則表確定熱輻射強度I計算距離液池中心的距離x，計算公式如下：

式中：I為熱輻射強度，W/m²；Q為總熱輻射通量，W；t_c為熱傳導系數，可取值為1；