液化石油气储罐区火灾状况下危险区域研究
本文关键词: 液化石油气 火灾爆炸 关系模型 危险区域 防火间距 出处:《山东建筑大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:LPG储罐一旦由于人为因素、设备因素、生产管理或环境因素发生泄漏,遇到明火即会发生火灾爆炸事故,不仅会造成巨大的经济损失,还会造成环境污染乃至危及人们的生命财产安全。本文对LPG储罐的安全防火间距进行研究,量化危险区域,对于预防LPG罐区事故,保证LPG储罐的安全生产具有十分重要的意义,结果可作为液化气储配站设计的参考依据。LPG储罐火灾事故根据事故成因的不同分为喷射火(JF)、池火灾(PF)、蒸气云爆炸(UVCE)以及沸腾液体扩展蒸汽爆炸(BLEVE),前三种火灾事故最为典型,事故后果表现形式明显不同,本文选取前三类常见的火灾事故进行理论分析,重点研究三类火灾事故特点和危险区域。主要研究内容如下:首先,本文通过查阅国内外化工企业储罐火灾事故文献资料,总结LPG储罐危险性、储存方式与泄漏原因,分析三种常见火灾事故—喷射火、池火灾、蒸气云爆炸的燃烧机理及燃烧特性参数,建立事故树和火灾模式关系模型,研究不同关系模型的适用条件、求解方法。采用点热源模型并结合热辐射破坏准则分析火焰热辐射特性,得出JF主要通过热辐射对周围设备或人员造成伤害,其燃烧特性参数主要有泄漏口质量流速与目标被辐射物接受到的热辐射通量;利用Mudan模型结合热辐射破坏准则量化事故危险区域,PF燃烧特性参数主要有液池质量燃烧速率、液池直径D、火焰高度H、液池热辐射通量Q、目标被辐射物热辐射强度I等;采用普适火球模型和TNT当量法对LPG储罐发生蒸气云爆炸事故的火球热辐射和超压冲击波破坏范围进行模拟评价,UVCE产生多种破坏效应,如冲击波超压、火球热辐射、碎片作用等,高温燃烧产生的火球热辐射及爆炸产生的超压冲击波破坏威力巨大,破坏效应强度主要取决于气云的燃烧速度。利用比较得出的关系模型,以某液化气站为例,展开LPG储罐区火灾状况下危险区域实例研究,就该液化气站火灾事故后果分别进行模拟评价,分别分析三种火灾模式下燃烧特性参数的影响因素与事故后果,确定危险区域和安全防火间距。建立多米诺效应设备破坏概率计算模型,基于Cozzani等对100起典型的多米诺事故进行的统计分析结果,针对PF和UVCE两种最容易引发多米诺效应的事故形式进行分析,利用多米诺效应设备破坏概率模型计算两种事故下储罐失效概率,并根据储罐失效风险可容许标准ALARP原则对液化气站发生PF和UVCE事故的风险程度进行评估。研究得出:池火灾热辐射引起相邻储罐失效的概率为6×10-3,液化气站100m~3储罐发生全面积池火灾时,其邻近储罐被引燃的概率为7.2×10-8/a-1,10m~3储罐发生全面积池火灾时,其邻近储罐被引燃的概率为5.6×10-12/a-1,均属于可忽略风险;蒸气云爆炸由于超压作用引起邻近储罐失效的概率高达0.999,约为1,液化气罐区(1)~(5)号储罐发生蒸气云爆炸时,邻近储罐被引燃的概率约为1.39×10-8/a-1,属于不可接受风险,必须采取有效措施杜绝蒸气云爆炸事故的发生,如在储罐外壁涂装保温层,涂抹防腐剂,提高消防配备等措施尽可能降低罐组内储罐失效风险。结合三种火灾状况下危险区域研究结果,就某液化气站储罐区事故预防和应急救援处理提出针对性预案措施,将重伤半径r3(目标被辐射物接受到的热辐射通量为12.5kw/m2)作为消防救援临界安全距离,确定消防应急救援人员的最佳安全距离分别为13.11m、12.54m、149.4m(100m~3储罐),10.98m、6.19m、70.42m(10m~3储罐),为站区安全防火及确定消防救援安全距离提供了数据参考,确保液化气站储罐区火灾救援工作的安全性和高效性。
[Abstract]:The LPG tank once due to human factors, equipment factors, leakage of production management or environmental factors, encountered fire that will fire and explosion accidents, not only caused huge economic losses, but also cause environmental pollution and even endanger the safety of people's life and property. The fire safety spacing of LPG tank were studied. The quantitative risk area, for the prevention of LPG tank accident, it is very important to guarantee the safe production of LPG tank, results can be used as LPG storage and distribution station design reference for.LPG tank fire accident according to the cause of the accident is not the same as jet fire (JF), pool fire, vapor cloud explosion (PF) (UVCE) and boiling liquid expanding vapor explosion (BLEVE), the former three fire accidents in the most typical form, the consequences of the accident were different, this paper selects three kinds of common fire accident before the theoretical analysis focuses on three types of fire. The characteristics and risk areas. The main contents are as follows: firstly, through access to domestic and foreign enterprises of chemical accidents of tank fire literature, summed up the LPG tank danger, storage and leakage reason analysis of three kinds of common fire, jet fire, pool fire, vapor cloud explosion combustion mechanism and combustion characteristic parameters, the establishment of accident the tree and fire mode model, the applicable conditions, study the different relationship model method. The point source model combined with radiation damage criteria analysis of flame heat radiation characteristics, the JF mainly through the heat radiation to the surrounding equipment or personnel injury, the combustion characteristics of the main parameters of thermal radiation flux leakage velocity and quality target is radiation received; the Mudan model combined with the failure risk of regional guidelines for quantitative thermal radiation accident, PF combustion characteristics of the main parameters of liquid pool mass burning rate, The pool diameter D, flame height H, liquid pool heat radiation flux of Q, the target is radiation heat radiation intensity of I; the fireball by using the universal fireball model and TNT equivalent method for LPG tank vapor cloud explosion accident radiation and overpressure damage scope of simulation and evaluation, UVCE produces a destructive effect, as the shock wave overpressure, fireball thermal radiation, fragmentation effect, produce fireball thermal radiation of high temperature combustion and explosion overpressure of the shock wave to destroy the powerful, burning rate of damage effect strength mainly depends on the gas cloud. The relationship model comparison, a liquefied gas station as an example, LPG tank area under the condition of fire case study of dangerous areas, the consequences on liquefied gas station fire accident were simulated respectively evaluation, consequence analysis factors affecting the combustion characteristic parameters of three kinds of fire mode and accidents, determine the domain and security risk prevention area The establishment of fire spacing. Failure probability calculation model of Domino effect equipment, statistical analysis of typical Cozzani Domino of 100 accidents based on the analysis of PF and UVCE for the two most likely to trigger a Domino effect accident form, failure probability of tank using the Domino effect equipment damage probability model to calculate the two kinds of accidents, and according to the tank failure risk can be the degree of risk standards ALARP principle PF and UVCE to evaluate the accident of liquefied gas station. The study shows that the heat radiation of pool fire caused by the failure probability of adjacent tanks is 6 * 10-3, 100m~3 tank of liquefied gas station comprehensive product of pool fire, the adjacent tank is ignited for the probability of 7.2 * 10-8/a-1,10m~3 tank comprehensive product of pool fire, the adjacent tank ignited the probability is 5.6 * 10-12/a-1, belong to the negligible risk; vapor cloud explosion due to overpressure for use Since the probability of adjacent tank failure up to 0.999, about 1, LPG tank area (1) ~ (5) vapor cloud explosion, storage tank, storage tank ignited the adjacent probability is about 1.39 * 10-8/a-1, which belongs to the unacceptable risk, must take effective measures to prevent vapor cloud explosion, as in storage tank wall coating thermal insulation layer, daub preservatives, improve the fire with such measures as far as possible to reduce the risk of failure of storage tanks in the tank group. Combined with the research results of three kinds of dangerous area fire conditions, a liquefied gas station tank area accident prevention and emergency rescue treatment plan put forward specific measures, the injured radius R3 (thermal radiation flux of target radiation material received 12.5kw/m2) as fire rescue critical safe distance, determine the best safety distance of fire emergency rescue personnel were 13.11m, 12.54m, 149.4m (100m~3, 10.98m, 6.19M tank), 70.42m (10m~3 tank), for To provide reference for fire safety and fire rescue station to determine the safe distance, to ensure the safety and efficiency of liquefied gas station storage tank fire rescue work.
【学位授予单位】:山东建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TE88
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 蒋新正;油脂厂应重视安全工作近期陕西发生四起油脂厂火灾爆炸事故[J];中国油脂;2000年04期
2 王芳;浅谈全社会共同遏制群死群伤火灾爆炸事故[J];消防科学与技术;2001年05期
3 畅河;让荧屏带来更多的欢乐──谈电视机火灾特点及预防[J];安徽消防;2002年01期
4 庞建军;冷库的火灾危险性与安全管理[J];安全;2002年02期
5 范晓珑;化工企业检修存在的火灾危险性及对策[J];劳动保护;2002年04期
6 翁兴德,李锋华;仓库火灾的特点及预防措施[J];商品储运与养护;2002年02期
7 董炳生;火灾隐患的几个特征[J];浙江消防;2002年05期
8 邵学民;一起火灾爆炸事故带来的启示[J];消防月刊;2003年01期
9 本刊编辑部;;2005年国外10大火灾[J];水上消防;2006年01期
10 栾兴华;吴彬;;喷涂车间火灾爆炸事故分析[J];现代职业安全;2011年12期
相关会议论文 前10条
1 王炳强;王媛原;;论化工企业的火灾危险性及预防措施[A];第十届中国科协年会论文集(一)[C];2008年
2 苏向明;;首都地区火灾形势及相关对策[A];中国消防协会年会面向新世纪消防学术研讨会论文集[C];1999年
3 汪丽莉;谢建兵;周家铭;;危险化学品火灾爆炸事故鉴定及实验室建设的初步研究[A];中国职业安全健康协会2007年学术年会论文集[C];2007年
4 徐建平;肖虎;邹宝生;;采油厂集输站原油储罐火灾防控[A];2012中国消防协会科学技术年会论文集(上)[C];2012年
5 肖丽娜;涂志明;陈志斌;;化工企业丙酮埋地储罐火灾爆炸事故安全性评价[A];2013中国消防协会科学技术年会论文集[C];2013年
6 邓银才;;燃气火灾爆炸事故调查方法分析[A];2002年湖北省火灾事故调查学术研讨会论文集[C];2002年
7 喻梅;;燃气火灾爆炸事故原因的分析调查[A];2004年湖北省消防学术论文竞赛论文集[C];2004年
8 喻梅;;燃气火灾爆炸事故原因的分析调查[A];湖北省消防总队、消防协会火灾原因调查研讨及论文交流会论文集[C];2008年
9 王艳华;佟淑娇;陈宝智;;液化石油气罐区火灾爆炸事故后果分析[A];中国职业安全健康协会首届年会暨职业安全健康论坛论文集[C];2004年
10 蔡涛;刘培林;霍有利;许晓丽;王媛;;海洋平台火灾爆炸危险源识别与评价的研究[A];第十三届中国科协年会第13分会场-海洋工程装备发展论坛论文集[C];2011年
相关重要报纸文章 前10条
1 特约记者 陈天斌 通讯员 周昕;去年全市火灾形势总体平稳[N];泰州日报;2008年
2 陈天斌 周昕;泰州:全年火灾629起 火灾形势基本稳定[N];江苏经济报;2008年
3 中国石油河北销售公司 白勇恩 金龙;成品油库火灾成因、特点及预防[N];中国企业报;2012年
4 黄兴祥 陈天斌;泰州市上半年火灾形势平稳 群众消防安全意识仍需加强[N];江苏经济报;2007年
5 陈曰峰 张永明;生活中的消防误区[N];吉林日报;2004年
6 陈泰国;夏季火灾防控成效明显[N];常州日报;2006年
7 本报特约记者 腾华;面对火灾,我们应学会什么[N];湖北日报;2000年
8 肖言;全力扑杀火灾隐患[N];苏州日报;2006年
9 黄怀;确保群众平安过节[N];厦门日报;2008年
10 本报记者 张广泉;“上榜”火灾的区域特征[N];中国安全生产报;2006年
相关博士学位论文 前2条
1 王媛彬;基于图像特征的煤矿火灾检测与识别研究[D];西安科技大学;2015年
2 陆松;中国群死群伤火灾时空分布规律及影响因素研究[D];中国科学技术大学;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 李梦娜;加油站储油罐池火灾伤害结果分析与模拟[D];天津理工大学;2015年
2 张江涛;基于FDS的办公大楼火灾数值模拟研究[D];河北工程大学;2015年
3 尹志林;某自升式海洋平台火灾与人员疏散的仿真研究[D];上海交通大学;2014年
4 刘欢;LPG罐区火灾温度场数值模拟及防火间距研究[D];首都经济贸易大学;2016年
5 张耀伟;中庭建筑火灾的FLUENT模拟及安全疏散研究[D];华南理工大学;2016年
6 朱安驹;基于社会力模型下地铁站火灾疏散研究[D];西安建筑科技大学;2016年
7 刘伟;江西省城市火灾发生风险评估[D];江西农业大学;2016年
8 赵艳伟;火灾案件中的刑事责任认定[D];黑龙江大学;2016年
9 张帅;多重池火灾影响下的化工储罐区风险评估研究[D];沈阳航空航天大学;2017年
10 高云峰;液化石油气储罐区火灾状况下危险区域研究[D];山东建筑大学;2017年
,本文编号:1448191
本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/1448191.html