赵金龙，黄弘，屈克思，苏伯尼



基于数值模拟的大型原油储罐热辐射响应研究

赵金龙，黄弘，屈克思，苏伯尼

(清华大学工程物理系，北京，100084)

为了得到一定热辐射条件下储罐的失效时间，对大型原油储罐在热辐射作用下的热响应进行研究，提出基于数值模拟的分析方法。利用FDS软件构建10万m³原油储罐燃烧模型，模拟得出邻罐所受到的热辐射强度分布；利用ANSYS软件构建10万m³原油储罐受热模型，分析储罐受到热辐射时的温度场分布；考虑储罐钢材的热物理性质，分析储罐在考虑热应力和不考虑热应力这2种条件下各自的失效时间。研究结果表明：考虑热应力时储罐经过245 s便发生失效，不考虑热应力时储罐理论失效时间超过3 600 s，可见大型原油储罐区火灾事故中热应力是储罐受热失效的关键因素。

大型原油储罐；ANSYS软件；FDS软件；热应力；失效时间

大型原油储罐(单罐容积大于5万m3)具有很多小型油罐不具备的优点，如单位容积占地面积小、耗费少、便于管理等，因此，油罐有朝着大型化、集约化发展的趋势[1−2]。对于大型罐区，储罐发生事故后，由于事件链效应，极易导致灾难性后果[3−5]。如2015−04−06，漳州古雷石化罐区大火，最初事故储罐先后引燃了临近2个储罐，大火持续了将近3 d，在救灾过程中导致6人受伤，被迫疏散周围29 096名群众，造成了巨大的经济损失和严重的社会影响[6]，因此，需研究在一定辐射强度下的储罐失效机理。10万m3原油储罐的直径达80 m，更大尺径的原油储罐也在不断地建造中。……