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化工进展 2020年第11期39卷 4342-4350页

作者：陈国华张心语周志航曾涛华南理工大学安全科学与工程研究所广东广州510640 广东省安全生产科技协同创新中心广东广州510640

化工园区多池火事故是典型的高后果低概率事件。鉴于目前两池火辐射模型存在一定局限性,本文采用数值模拟方法,以3个直线排布的5000m^3柴油拱顶罐为研究场景,从热释放速率、火焰形态、热辐射强度三方面分析两池火燃烧特性,并与单池火场... 详细信息

化工园区多池火事故是典型的高后果低概率事件。鉴于目前两池火辐射模型存在一定局限性,本文采用数值模拟方法,以3个直线排布的5000m^3柴油拱顶罐为研究场景,从热释放速率、火焰形态、热辐射强度三方面分析两池火燃烧特性,并与单池火场景对比,考虑储罐间距这一影响因素,进一步研究目标储罐热响应。结果表明:采用GB 50160—2008(2018年版)规定的防火间距,两燃烧罐产生的池火会发生耦合作用,并得出目标储罐受到的热辐射强度分布,最高热辐射达17.04kW/m^2;两池火作用下目标储罐的温度、Mises应力与失效时间分别为644℃、356MPa、936s,单池火为488℃、280MPa、2880s,目标储罐在两池火作用下的变形也比单池火更为严重;随着储罐间距增加,目标储罐的温度与Mises应力逐渐减小,失效时间逐渐增加,当储罐间距为标准防火间距的2.5倍(20m)时,失效时间为2800s,与单池火作用产生的失效时间2880s较为接近。本研究可为优化储罐防火间距及区域韧性提升提供理论指导。

关键词：两池火柴油拱顶罐燃烧特性热响应数值模拟

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化工罐区两池火耦合作用机理及增韧原理

化工罐区两池火耦合作用机理及增韧原理

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作者：张心语华南理工大学

学位级别：硕士

化工罐区作为化工园区布局中不可或缺的重要组成部分,具有储罐数量多、布局较为紧凑且储存物质易燃易爆等特点,一旦储罐发生事故极有可能波及其他邻近储罐,引发多米诺效应。池火是造成多米诺事故的主要因素之一,化工罐区两池火由于火焰... 详细信息

化工罐区作为化工园区布局中不可或缺的重要组成部分,具有储罐数量多、布局较为紧凑且储存物质易燃易爆等特点,一旦储罐发生事故极有可能波及其他邻近储罐,引发多米诺效应。池火是造成多米诺事故的主要因素之一,化工罐区两池火由于火焰之间耦合作用,相较于单池火事故会造成更严重的人员伤亡和财产损失。深入研究两池火耦合作用机理及增韧原理,对有效遏制化工罐区多米诺效应事故具有重要意义。本文研究内容主要包括:（1）化工罐区两池火燃烧特性研究。比较两池火小尺寸实验中四个热辐射强度探测点的实验值与模拟值,在验证数值方法合理性的基础上,从热释放速率、火焰形态、目标储罐热辐射强度等特征参数探究化工罐区两种典型场景下两池火耦合作用机理,为热响应及多米诺效应场景定量研究奠定基础。（2）两池火作用下目标储罐热响应研究。从传热角度探讨储罐的热响应过程,结合目标储罐热辐射强度分布,建立目标储罐数值模型,从温度、应力、位移三方面研究化工罐区两种典型场景下目标储罐热响应,并探究储罐间距、充装高度这两个因素对热响应的影响。（3）两池火作用下化工罐区多米诺效应场景定量研究。基于贝叶斯网络理论,系统梳理两池火多米诺效应事故定量研究的分析步骤和概率计算,并以某石化企业的化工罐区为例,建立化工罐区贝叶斯网络模型,识别造成事故传播的危险链路及危险储罐,为增韧原理研究奠定基础。（4）两池火作用下化工罐区增韧原理研究。基于化工罐区韧性定义及指标确定原则,量化表征化工罐区韧性相关参数,从安全屏障和应急救援的角度提出科学合理的化工罐区增韧措施,以某石化企业的化工罐区为例,根据识别出的危险场景,建立考虑增韧措施的化工罐区贝叶斯网络模型,定量评估不同增韧措施的增韧效果,此方法对化工罐区多米诺效应防控具有重要参考意义。

关键词：化工罐区两池火耦合机理热响应增韧

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化工厂复杂火灾环境中的热辐射区域仿真研究

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重庆工商大学学报(自然科学版) 2024年

作者：章志洋张学锋杨武洲武名安徽工业大学计算机科学与技术学院马鞍山市消防救援支队

【目的】为研究两池火在燃烧过程中热辐射危害区域，提出一个多池火仿真计算方法，进行火场辐射分布仿真模拟。通过仿真系统计算，获取不同环境条件下热辐射分布情况和安全临界距离，为化工厂罐区的火灾防控和制定应急方案提供数据参考... 详细信息

【目的】为研究两池火在燃烧过程中热辐射危害区域，提出一个多池火仿真计算方法，进行火场辐射分布仿真模拟。通过仿真系统计算，获取不同环境条件下热辐射分布情况和安全临界距离，为化工厂罐区的火灾防控和制定应急方案提供数据参考。【方法】基于某化工园区实际场景建立三维模型，采用结构化三维网格方法进行空间离散化。结合热辐射经验模型分析双池火的能量交互作用，并按照辐射损害准则划分危害区域，绘制出罐区火灾场景的热辐射分布范围。同时，应用FDS模拟工具对系统数据进行验证分析。【结果】仿真结果显示，在3级、6级、9级风力条件下，上风向热辐射危害区域的临界距离均小于下风向；下风向在6级（13.8 m/s）风速时临界距离数值最大，而在3级风（3.4 m/s）临界距离最小。与FDS模拟数据对比，误差范围为0.5%到18.0%。三维仿真效果能直观呈现多池火热辐射分布，显示有风条件下热辐射下风向危害范围变大，上风向危害范围缩小。【结论】仿真数据证明，环境风对下风向的热辐射分布影响显著。随着风速增大，下风向热辐射危害范围迅速增大。到达强风条件后，火焰开始不稳定，危害半径开始缩小且变化幅度减小。仿真成果在低风速和中风速条件下及大型储罐情景中的准确性较高，可为工厂罐区火灾救援和应急抢险仿真系统的设计提供可靠依据。

关键词：两池火热辐射危害化工园区仿真模拟

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