李华琳 宋建池（郑州大学力学与工程科学学院， 河南 郑州 450002）

液化石油气储罐泄漏火灾事故模拟

李华琳 宋建池（郑州大学力学与工程科学学院， 河南 郑州 450002）

液化石油气；火灾；数值模拟

1 引言

液化石油气作为现代化工企业的新型能源和重要燃料，越来越多的被应用在单位生产和居民生活中，需求量逐渐增大。为保障液化石油气的稳定供给，维持在市场中良好的经济效益和社会效益，储罐装备建设得到了迅速发展。然而由于液化石油气具有易燃易爆的特点，在储存的过程中容易发生泄漏，当遇到明火时会引起火灾，严重时出现爆炸，造成重大经济损失［1］，引起严重的环境污染，事故后果非常严重。如1998年3月5日，西安煤气公司一台400m3的储罐排污阀上的法兰处发生泄漏，造成爆炸及大火事故，致13人死亡，30多人受伤［2］。因此，对液化石油气储罐泄漏火灾事故进行数值模拟，对发生事故时人员的安全具有重要意义。

2 数值模拟

本文采用FDS进行数值模拟，FDS（Fire Dynamics Simulator）是由美国国家标准技术局（NIST）开发的一种火灾动力学模拟软件，由于其准确、方便、费用较省等优点， FDS已得到国际间的广泛认可，并被大量应用于火灾动力学模拟。模拟储罐为圆柱形，通过多个长方体组合获得，半径为20m，高度为15m，模拟区域为150m×150m×50m，地面设置为inert，其它面均为open。由于人体特征高度为2m，因此在距地面上方2m处布置一列热电偶，测点间隔为2m，第一个测点距火源中心为5m，如图1。由于模拟中是否考虑外部环境会对模拟结果有一定影响［3］，则环境温度设置为20℃。

3 结果与讨论

由图2可知，地面2m高处温度随着距火源距离增大而降低，并且在距火源较近处温度降低较快，距离火源越远温度降低变缓，在距离火源40m处温度逐渐趋于稳定。因此，液化石油气发生火灾时对周围环境温度影响范围较广，火源热量通过热辐射和热对流以及烟气蔓延等方式向周围释放热量，火源中心温度更是高达1000℃，此时人员要尽量与火源保持较远距离。由图3可知，地面上方2m处温度随着距火源距离增加呈指数衰减，衰减公式为，通过该公式可知，在火灾发生时，可通过距着火点的距离判断人员所处地点的温度变化。

4 结语

通过对液化石油气泄漏引起的火灾事故模拟的分析可以得出，在火灾发生时，火源附近温度较高并且热量传递较远，周围人员要尽量远离火灾发生地点，避免由于高温及热辐射带来的伤害。由温度衰减公式可以估算火灾发生时距火源不同距离处人员安全高度的温度变化，对发生火灾时人员安置的安全地点选择有重要作用。

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［1］丁扬发.液化石油气储罐泄漏的危害与防范［J］.安徽消防，1994，（08）：6-7.

［2］陶莉玲.液化石油气储罐泄漏火灾爆炸事故后果模拟分析［J］.广州化工，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.

图1 数值模拟图

图2 距火源不同距离处温度变化

图3 距火源不同距离处温度衰减

李华琳（1990- ），女，汉族，河南周口人，郑州大学化工与能源学院硕士在读，研究方向：化工安全。