偏二甲肼池火灾模型及热辐射伤害研究

来源 :科技创新导报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zlmgwj006
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要:泄漏偏二甲肼池火灾产生的热辐射可能导致周围人员伤亡、设备损坏或人员中毒事故。通过池火灾计算模型对泄漏偏二甲肼池火的火焰半径、火焰高度、火灾总的热辐射通量以及目标入射热辐射通量等参数进行了计算。根据热辐射和伤害准则,对偏二甲肼池火灾造成的伤害进行了研究,这对应急救援等具有一定的指导意义。
  关键词:偏二甲肼 池火灾 热辐射
  中图分类号:X93 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)04(c)-0091-03
  液体推进剂燃料偏二甲肼在军事、航天、化工等领域中被广泛应用。偏二甲肼是一种易燃、易爆、高毒性以及吸附性强的无色液体。偏二甲肼在生产、运输、贮存、转注、加注等过程中由于某些原因(设备老化、操作失误、自然灾害等[1])容易发生泄漏,泄漏若遇明火、火源或强氧化剂等就很有可能引起火灾爆炸以及毒害事故等。20世纪70年代,某单位因偏二甲肼泄漏发生重大火灾事故并且引起100多人中毒[2]。
  池火灾是常见的燃料泄漏事故模式之一。池火灾危险性分析主要目的是估算池火灾对周围目标的破坏程度。池火灾特性参数计算主要包括火焰半径、火焰高度、火灾总的热辐射通量以及目标入射热辐射通量等。开放环境下池火灾的破坏机理是热辐射[3]。池火灾产生的热辐射将对液池周围人员和设备设施的安全造成危害。因此,有必要对偏二甲肼泄漏后发生池火灾事故进行研究,这对预防和减轻事故损失具有十分重要的意义。
  1 偏二甲肼池火灾
  偏二甲肼在其生产、运输、贮存、转注、加注等过程中发生泄漏,泄漏到地面之后向四周流淌,当流到防火堤或者低洼边界时,便会在限定区域内积聚,形成一定厚度的液池,若遇到火源、強氧化剂等将引发起火,便形成池火灾。
  1.1 偏二甲肼池火灾计算模型
  1.1.1 液池面积
  1.2.3 热辐射伤害/破坏准则
  当产生的热辐射足够强大时,可能导致周围的物体燃烧或者损坏,可能烧伤、烧死人员,造成重大损失。伤害破坏程度主要取决于目标处接受热辐射的多少。常用的评价热辐射破坏准则有热通量准则和热强度准则[20]。表2为不同入射热辐射通量造成的损失情况。
  2 偏二甲肼池火灾热辐射的计算
  假定泄漏的偏二甲肼液体无蒸发、已充分蔓延且地面无渗透,根据上述池火灾模型中相应计算公式,当偏二甲肼泄漏量为1000 kg,环境温度25 ℃,在无风条件下,利用表3偏二甲肼理化参数计算得到池火模型的相应数据,见表4。
  选取距池火中心10-100 m的24个点进行计算,得到如图1所示目标接受热通量的值。根据表2可取死亡热通量为25 kW/m2,重伤的热通量值为12.5 kW/m2,轻伤的通量值为4 kW/m2,经计算可得出在上述条件下偏二甲肼发生池火后的安全距离约为35 m。
  3 结论
  (1)由图可以看出偏二甲肼池火热辐射随着距离变远而衰减,衰减速度随距离的变远而逐渐变慢。
  (2)根据本文提供的池火模型,可以很快计算出当发生池火灾时的安全距离,有助于第一时间对灾情进行估测评价。
  (3)要全面评估偏二甲肼泄漏后形成的伤害,在实际中我们需要考虑多种影响因素,例如风速、燃料纯度等。
  参考文献
  [1] 郑希仁.液体推进剂泄漏问题综述[J].中国航天,1999(3):17-20.
  [2] 王爱玲.偏二甲肼燃料库危险性评价方法探讨[J].中国安全生产科学技术,2005,1(5):76-78.
  [3] Rijnmond Public Authority, Risk analysis of six potentially hazardous industrial objects in the Rijnmond area[M].Holland:Reidel,1982.
  [4] 吴宗之,高进东.重大危险源辨识与控制[M].北京:冶金工业出版社,2003:27-28.
  [5] 霍然,胡源,李元洲.建筑火灾安全工程导论[M].合肥:中国科学技术大学出版社,1999.Huo Ran, Hu Yuan, Li Yuan Zhou. Introduction of Safe Engineering for Building Fire[M]. Hefei University of Science and Technology of China Press, 1999( in Chinese).
  [6] Karlsson B, Quintiere J G. Enclosure Fire Dynamics[M].Florida: CRC Press, 2000.
  [7] McCaffrey B J.Purely Buoyant Diffusion Flames: Some Experimental Results[M].Washington DC: National Bureau of Standards, 1979.
  [8] Thomas P H, Webster C T, Raftery M M. Experiments on Buoyant diffusion flames[J].Combustion and Flame, 1961,5(1): 359-367.
  [9] Cox G, Chitty R. Study of the deterministic properties of unbounded fire plumes[J].Combustion and Flame, 1980, 39(2): 191-209.
  [10] ZukoskiE E. Properties of Fire Plumes, Combustion Fundamentals of Fire[M]. London: Academic Press, 1995.   [11] Heskestad G. Fire Plumes, SFPE Handbook of Fire Protection Engineering[M]. National Fire Protection Assoc, 1995.
  [12] Thomas P H. The Size of Flames from Natural Fires [J]. Symposium (International) on Combustion. 1963, 9(1): 844-859.
  [13] American Gas Association.1974.LNG Safety Research Programe[R].Report IS 3-1.
  [14] 朱建华,褚家成.池火特性参数计算及其热辐射危害评价[J].中国安全科学学报,2003,13(6):25-28.
  [15] Methods for the calculation of physical effects-Due to releases of hazardous materials(3rd edition 1997),Committee for the Prevention of Disasters,Netherlands,1997.
  [16] D.Burgess,M.Hertzberg, Radiation from pool flames,Chapter 27 from:Heat Transfer in Flames,1974.
  [17] 高建明,劉骥,聂剑红,等.典型危险化学品事故模拟试验研究[J].科学技术与工程,2009,9(2):328-332.
  [18] 徐志胜,吴振营,何佳.池火灾模型在安全评价中应用的研究[J].灾害学,2007,22(4):25-28.
  [19] Methods for the calculation of physical effects-Due to releases of hazardous material(3rd edition 1997),Committee for the Prevention of Disasters,Netherlands,1997.
  [20] 开方明,马下康,尹谢平,等.油罐区泄漏及火灾危险危害评价[J].安全与环境学报,2008,8(4):110-114.
其他文献
目的分析研究急救护理教学中应用情景教学模式的效果。方法随机取样分析我校2012级中专护理班共计260人,其中140人接受传统教学方法为对照组,另外120人接受情景模拟教学方法
利用SWAT(soil and water assessment tool)模型,在GIS技术支持下,通过构建模型所需的空间数据库和属性数据库,以黑龙江蚂蚁河流域为研究区域进行流域非点源污染的模拟研究.分别在时间和空间尺度上对研究区域非点源污染负荷分布进行分析,识别出非点源污染严重的区域及其影响因素.结果表明:在时间尺度上,非点源污染物负荷与降雨量和径流量有较强的相关关系;在空间尺度上,流域西南部
摘要:安全生产是社会经济产出的重要前提,关乎着社会的稳步发展与经济的和谐推行。其中锅炉的生产安全问题最为突出,近年来相关锅炉的安全事故也层出不穷,备受社会媒体居民的关注。对锅炉的定期检验修复是保证锅炉正常安全生产的重要举措,因此针对锅炉检测这一重要环节的分析探究推出可行有效的安全生产对策很有必要。  关键词:锅炉检验 安全对策 分析  对于锅炉的安全检测分为时间段检测以及部位检测,其中部位检测分别
预应力锚索加固是边坡加固工程主要手段之一,锚索自由段的处理方式直接关系到锚索加固的效果。该文给出了锚索自由段几种不同处理方式的模型,通过弹塑性有限元法对锚索加固效
摘 要:如何充分發挥高校学生党员的先锋模范作用,构建发挥先锋模范作用的长效机制,是高校党建工作的一项重要课题。该文对高校学生党员先锋模范作用发挥长效机制的概念及科学内涵进行了梳理,分析构建高校学生党员先锋模范长效机制过程中存在的问题及障碍性因素,结合实际,建构完整、科学、具有实际指导力和操作性的高校学生党员先锋模范作用发挥长效机制。  关键词:高校学生党员 先锋模范 长效机制  中图分类号:G64
自动发电控制是我国电网功率调整与频率调整的重要手段,它承担着调节控制联络线交换功率、电网频率等重要任务,伴随电网负荷分配大多运用自动发电控制系统,发电机组必须在保证稳
摘 要:对企业而言,坚持以人为本,谋求长远发展,就必须不断推进企业思想政治工作。而当前新形势下,如何抓好煤矿企业后勤职工的思想政治工作,解决新形势下存在的新情况、新问题。稳定后勤职工情绪,提升工作热情,提高企业凝聚力以利于企业长远发展,成为煤矿后勤思想政治工作者的首要任务。  关键词:新形式;煤矿;后勤职工;思想政治  煤炭是职工们赖以生存的资本,如今煤价一再跳水,煤炭企业产销运营陷入重重困境,[
该文结合八长管道施工经验,针对目前质量管理通用的办法,提出了工程施工质量管理的方法和要点,分析了工程施工过程中施工质量与安全、工期、施工效益之间的关系,并从提高全员
该文论述了租赁企业在起重类特种设备租赁过程中安全控制的要点
为研究碱磷渣胶凝材料的高强机理,用扫描电子显微镜研究了碱磷渣胶凝材料硬化浆体结构及其与骨料界面的结构,用压汞法研究了硬化浆体孔结构,并与硅酸盐水泥浆体的结构进行了对比