2 池火災(zāi)傷害數(shù)學(xué)模型分析法
采用池火災(zāi)傷害數(shù)學(xué)模型分析法進(jìn)一步確定影響程度,被評(píng)價(jià)的汽油罐區(qū)防火堤長(zhǎng)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(kuò)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(jì)算
式中:h——火焰高度,m;
r——液池當(dāng)量園半徑,
r=(105×32/3.14)0.5=32.71m;
ρo——周?chē)諝饷芏龋裲=1.293kg/m3;(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài));
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(shí)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(zhì)系數(shù)和特性表,汽油燃燒熱
hc=43.7×106J
計(jì)算后得Q=276291.5kW。
③目標(biāo)入射熱輻射強(qiáng)度
距離池中心某一距離(x)處的人射熱輻射強(qiáng)度為:
I=Qtc/4πx2
式中:I——熱輻射強(qiáng)度,W/ m2;
Q——總熱輻射通量,W;
tc——熱傳導(dǎo)系數(shù),取值為1;
x——目標(biāo)點(diǎn)到液池中心距離,m。
汽油罐區(qū)東北25m處為加壓泵房系統(tǒng),西北100m處為廠(chǎng)區(qū)鍋爐房,其余鄰面無(wú)設(shè)施,因此取x=25、100m計(jì)算I值。為了進(jìn)一步查明其影響范圍程度以及驗(yàn)證前述道化學(xué)方法評(píng)價(jià)結(jié)論的準(zhǔn)確性,再取x=30、37.85、45、55、65、75、85、100計(jì)算其對(duì)應(yīng)的I值。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。
火災(zāi)損失:火災(zāi)通過(guò)熱輻射方式影響周?chē)h(huán)境。當(dāng)火災(zāi)產(chǎn)生的熱輻射強(qiáng)度足夠大時(shí),可使周?chē)奈矬w燃燒或變形,強(qiáng)烈的熱輻射可能燒毀設(shè)備甚至造成人員傷亡等。
火災(zāi)損失估算建立在熱輻射強(qiáng)度與損失等級(jí)的相應(yīng)關(guān)系上,池火災(zāi)傷害數(shù)學(xué)模型分析法介紹了不同熱輻射強(qiáng)度造成傷害和損失的關(guān)系,其關(guān)系見(jiàn)表2。
根據(jù)前面計(jì)算所得I值,對(duì)照表2,可得出如下結(jié)論:
汽油罐區(qū)東北方向25m處的加壓泵房將被燒毀,人員在1min內(nèi)不及時(shí)撤離,將會(huì)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(shí)也驗(yàn)證了半徑在37.85m內(nèi)的設(shè)施和人員將嚴(yán)重被破壞和燒傷。半徑在37.85~55m以?xún)?nèi)的設(shè)施和人員也將受到不同程度損傷,半徑在55~85m以?xún)?nèi)的設(shè)施和人員會(huì)受到輕微損傷。半徑在85m以外的設(shè)施和人員幾乎不受影響。該評(píng)價(jià)結(jié)論和道化學(xué)方法的評(píng)價(jià)結(jié)論基本吻合,但又進(jìn)一步進(jìn)行了廣泛分析。