大型原油儲(chǔ)罐泄漏隔堤池火災(zāi)后果研究

楊志華，宋佩月，付建民，李 震，張新琪，楊德鋮

(1.國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)東部原油儲(chǔ)運(yùn)有限公司，江蘇 徐州 221000；2.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 海洋油氣裝備與安全技術(shù)研究中心，山東 青島 266580；3.湖北文理學(xué)院，湖北 襄陽(yáng) 441053)

0 引言

原油儲(chǔ)備庫(kù)是原油儲(chǔ)運(yùn)的重要場(chǎng)所，儲(chǔ)罐數(shù)量多、儲(chǔ)量大，是引發(fā)火災(zāi)爆炸事故的危險(xiǎn)源。國(guó)內(nèi)消防部門(mén)調(diào)查結(jié)果表明，油罐池火災(zāi)中原油儲(chǔ)罐占40%，居第1位。目前我國(guó)10萬(wàn)m3的大型原油儲(chǔ)罐已成為原油儲(chǔ)備工程建設(shè)的主要項(xiàng)目，已建成的大型原油儲(chǔ)罐多達(dá)幾百座[1]。隨著原油儲(chǔ)罐向大容量發(fā)展，油庫(kù)安全問(wèn)題日益突出。原油易蒸發(fā)、易沸溢，蒸發(fā)油氣易燃爆，原油儲(chǔ)罐火災(zāi)事故災(zāi)害形式多變，事故發(fā)展迅速，破壞威力大，救援難度大[2]。原油泄漏后一旦發(fā)生火災(zāi)事故，將造成嚴(yán)重后果。

內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐是石油化工企業(yè)常見(jiàn)的原油儲(chǔ)罐類型，綜合考慮起火點(diǎn)部位、火點(diǎn)形狀、物料類型、燃燒形式四項(xiàng)要素，內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐火災(zāi)模式分為外罐點(diǎn)狀液體表面火災(zāi)、罐頂點(diǎn)狀氣體表面火災(zāi)、罐頂線狀氣體噴射火災(zāi)、罐內(nèi)浮盤(pán)半液面池火災(zāi)、罐內(nèi)浮盤(pán)上下液面池火災(zāi)、罐內(nèi)全液面池火災(zāi)、防火堤內(nèi)面狀液體池火災(zāi)7種[3]。目前對(duì)油罐火災(zāi)已有大量研究，莊磊等[4]通過(guò)數(shù)值模擬得到直徑20 m的柴油儲(chǔ)罐燃燒在無(wú)風(fēng)和有風(fēng)條件下的熱輻射空間分布規(guī)律。張琰等[5]使用KameleonFireEx模擬汽油儲(chǔ)罐管道泄漏的火災(zāi)事故，計(jì)算得到流淌火災(zāi)蔓延發(fā)展過(guò)程以及溫度場(chǎng)和熱輻射場(chǎng)等特征參數(shù)的變化規(guī)律。Fei等[6]采用火災(zāi)模擬軟件FDS對(duì)二氯丙烷儲(chǔ)罐區(qū)池火災(zāi)事故進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了池火燃燒過(guò)程中火焰和煙氣的發(fā)展規(guī)律。在各類油罐事故中，油罐破裂泄漏、甚至溢油事故造成的損失和損害最為嚴(yán)重，這是因?yàn)樾孤┑拇罅吭涂赡軘U(kuò)散漫過(guò)防火堤。當(dāng)前的研究中缺少對(duì)于大型原油儲(chǔ)罐泄漏后生成防火堤局部小范圍面狀池火的熱輻射特性研究。采用數(shù)值模擬方法可較好地觀察發(fā)展規(guī)律且影響因素可控，火災(zāi)模擬軟件FDS是基于大渦模擬(LES)的三維計(jì)算流體力學(xué)(CFD)軟件，采用數(shù)值求解受火災(zāi)浮力驅(qū)動(dòng)的低馬赫流動(dòng)N-S方程，對(duì)計(jì)算火災(zāi)中煙氣流動(dòng)和熱傳遞過(guò)程中的熱輻射強(qiáng)度得到了大量驗(yàn)證，準(zhǔn)確度較高[7]。

本文針對(duì)典型罐組10萬(wàn)m3的大型原油儲(chǔ)罐大孔泄漏后在隔堤形成的液池火災(zāi)，采用CFD軟件FLUENT和火災(zāi)模擬軟件FDS模擬可能產(chǎn)生的隔堤面狀液池火災(zāi)，使用FLUENT計(jì)算儲(chǔ)罐在發(fā)生泄漏事故時(shí)原油液池分布區(qū)域，將計(jì)算結(jié)果輸入FDS模擬發(fā)生隔堤內(nèi)液池火災(zāi)的特性及熱輻射煙氣分布，以及對(duì)相鄰罐區(qū)熱輻射影響，并模擬不同風(fēng)向條件，計(jì)算風(fēng)向?qū)Ω舻堂鏍钜撼鼗馂?zāi)燃燒影響。通過(guò)對(duì)實(shí)際儲(chǔ)罐尺寸以及布置位置的分析，研究泄漏過(guò)程以及泄漏后液池火災(zāi)的影響范圍和變化規(guī)律。為大型原油儲(chǔ)罐泄漏后的防火堤液池火災(zāi)事故防范、處置與應(yīng)急救援提供參考和數(shù)理依據(jù)。

1 儲(chǔ)罐泄漏擴(kuò)散數(shù)值分析

1.1 泄漏速率

原油儲(chǔ)罐存量大，罐壁腐蝕穿孔可導(dǎo)致罐內(nèi)原油發(fā)生泄漏，泄漏后的原油在防火堤內(nèi)流淌擴(kuò)散遇到點(diǎn)火源后將引發(fā)防火堤內(nèi)面狀液池火災(zāi)。由于10萬(wàn)m3原油儲(chǔ)罐的直徑長(zhǎng)達(dá)80 m，因此泄漏對(duì)液位的影響極小，忽略儲(chǔ)罐內(nèi)部的建模，通過(guò)伯努利方程求解出對(duì)應(yīng)泄漏孔高度的泄漏速率，以恒定的泄漏速率進(jìn)行泄漏模擬，伯努利方程如式(1)所示：

(1)

式中：P1為儲(chǔ)罐內(nèi)原油界面上的壓力，Pa；v1是儲(chǔ)罐內(nèi)原油的速度，m/s；由于是常壓儲(chǔ)罐且液面靜止，因此P1=0，v1=0；ρ是原油密度，取849.2 kg/m3；g是重力加速度，9.81 m/s2;P2是泄漏孔處的壓力，0 Pa；v2是泄漏孔處的泄漏速率，m/s；h1、h2分別為原油界面的高度和泄漏孔的高度，m。

泄漏速率公式如式(2)所示：

(2)

式中：Δh為泄漏孔與原油界面的高度差，m。

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《化工企業(yè)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》(AQ/T 3046—2013)[8]，泄漏場(chǎng)景中的泄漏孔徑可分為孔洞泄漏與完全破裂2類[9]。

本文研究的原油儲(chǔ)罐直徑為80 m，容積為10×104m3，可能發(fā)生泄漏的罐壁腐蝕及管道破裂場(chǎng)景設(shè)備內(nèi)徑都超過(guò)150 mm?？紤]到由于儲(chǔ)罐發(fā)生災(zāi)難性破裂的可能性極低，大孔泄漏相較于小孔泄漏及中孔泄漏，其泄漏量更大，基于保守計(jì)算原則，研究?jī)?chǔ)罐大孔泄漏場(chǎng)景，根據(jù)泄漏孔徑標(biāo)準(zhǔn)，選擇100 mm孔徑泄漏場(chǎng)景進(jìn)行研究，100 mm孔徑泄漏面積S1為7.85×10-3m2。

綜上所述，儲(chǔ)罐罐壁泄漏場(chǎng)景采用100 mm泄漏孔徑進(jìn)行仿真模擬計(jì)算。根據(jù)以下準(zhǔn)則定義每個(gè)泄漏孔的方案：考慮原油儲(chǔ)罐為軸對(duì)稱圓柱體，在罐組中的位置因素以及隔堤池火對(duì)罐組內(nèi)其余儲(chǔ)罐影響，以45°為間隔設(shè)置5個(gè)泄漏點(diǎn)，設(shè)置泄漏點(diǎn)的罐壁方向分別為：0°、45°、90°、135°、315°(以水平向右方向?yàn)?°)，分別研究?jī)?chǔ)罐原油向不同方向泄漏的液池?cái)U(kuò)展后果以及泄漏原油對(duì)防火堤墻壁、防火堤角落處、相鄰儲(chǔ)罐的影響。

1.2 模型建立及參數(shù)設(shè)置

根據(jù)《石油化工企業(yè)防火設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50160—2008)[10]和《儲(chǔ)罐區(qū)防火堤設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50351—2014)[11]，采用ANSYS Workbench軟件建立典型成組布置的十萬(wàn)立方大型原油儲(chǔ)罐區(qū)模型，儲(chǔ)罐區(qū)布置4個(gè)儲(chǔ)罐，形狀近似圓柱形，直徑為80 m，高度為23.5 m，液位高度為19 m，防火堤高度為2 m，隔堤高度為0.8 m。分別對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)壁、外壁及內(nèi)外壁之間的空腔以及對(duì)儲(chǔ)罐泄漏孔、防火堤、隔堤以及溝渠進(jìn)行建模，模型如圖1～2所示。采用Meshing軟件劃分非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，另外對(duì)泄漏孔處及出口網(wǎng)格進(jìn)行加密，以保證計(jì)算的精確性，劃分161 750個(gè)網(wǎng)格單元。對(duì)儲(chǔ)罐防火堤泄漏孔處和溝渠的網(wǎng)格進(jìn)行加密，共有286 561個(gè)網(wǎng)格。

圖1 儲(chǔ)罐罐體泄漏模型Fig.1 Leakage model of storage tank body

圖2 罐區(qū)防火堤泄漏模型Fig.2 Leakage model of fire dike in tank farm

將泄漏孔作為整個(gè)模型的物料輸入口，根據(jù)伯努利方程和液位高度不變假設(shè)可知，泄漏速率一直保持穩(wěn)定，且原油為不可壓縮流體，選擇速度入口作為泄漏孔的邊界條件，速度大小由公式(2)計(jì)算。

原油從泄漏孔進(jìn)入儲(chǔ)罐內(nèi)外壁之間的空腔后受重力影響向下流動(dòng)至模型底部，模型底部連通大氣環(huán)境，因此儲(chǔ)罐內(nèi)外壁均設(shè)置為壁面邊界條件,模型底部設(shè)置為壓力出口，壓力為0。將防火堤、隔堤、儲(chǔ)罐壁都設(shè)置為壁面條件,泄漏孔設(shè)置為質(zhì)量流量入口，流量大小依據(jù)儲(chǔ)罐壁泄漏孔大小確定，溝渠出口與大氣連通，設(shè)置為壓力出口，壓力為0。

1.3 計(jì)算結(jié)果

原油在儲(chǔ)罐壁發(fā)生泄漏，泄漏原油在儲(chǔ)罐壁上形成半圓弧狀流態(tài)，最終在重力作用下沉降至儲(chǔ)罐底部，如圖3所示。

圖3 單罐罐壁泄漏Fig.3 Leakage of single tank wall

定義高度為3 m、孔徑為0.1 m的泄漏孔，分別對(duì)0°、45°、90°、135°、315°方向泄漏場(chǎng)景進(jìn)行仿真模擬。經(jīng)過(guò)儲(chǔ)罐壁泄漏仿真計(jì)算，將沉降至儲(chǔ)罐底座的原油泄漏速率帶入防火堤泄漏模型中，在底座與包覆層的縫隙中呈弧線狀流淌溢出，圖4為泄漏120 s時(shí)刻0°、45°、90°、135°、315°方向泄漏場(chǎng)景原油液池分布圖。

圖4 不同泄漏方向下的液池分布Fig.4 Distribution of liquid pool under different leakage directions

由圖4可知，在0.1 m泄漏孔徑下，模擬時(shí)間到達(dá)120 s時(shí)儲(chǔ)罐各個(gè)泄漏方向都已形成一定面積液池，原油泄漏后首先在隔堤內(nèi)形成液池并隨著泄漏時(shí)間不斷擴(kuò)散，儲(chǔ)罐區(qū)防火堤內(nèi)設(shè)置雨水收集槽及集液池，液池?cái)U(kuò)散至雨水收集槽后原油流入集液池內(nèi)，泄漏流淌至隔堤的原油與流入底部雨水收集槽的原油流量達(dá)到一致后在隔堤內(nèi)產(chǎn)生相對(duì)穩(wěn)定面積的液池，此時(shí)液池流入和流出都已達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，液池面積不會(huì)隨時(shí)間繼續(xù)增長(zhǎng)。在模型中原油并未漫溢過(guò)隔堤進(jìn)入相鄰儲(chǔ)罐隔堤內(nèi)。

圖4(c)泄漏方向?yàn)?0°向相鄰相鄰儲(chǔ)罐(2號(hào)儲(chǔ)罐)方向泄漏場(chǎng)景下，在隔堤內(nèi)液池面積達(dá)到穩(wěn)定時(shí)原油覆蓋分布在泄漏方向且沿雨水收集槽向兩側(cè)流動(dòng)，液池整體分布類似漏斗狀，覆蓋面積555.15 m2。圖4(b)泄漏方向?yàn)?5°場(chǎng)景下液池由泄漏孔處聚集向兩側(cè)隔堤擴(kuò)展流向兩側(cè)雨水收集槽中，形狀類似三角形，最終穩(wěn)定液池面積約為1 456.65 m2。圖4(e)泄漏方向?yàn)?15°場(chǎng)景下液池面積最終穩(wěn)定在1550.75 m2。圖4(d)泄漏方向?yàn)?35°場(chǎng)景下原油泄漏后向4個(gè)儲(chǔ)罐中央地區(qū)擴(kuò)展并在雨水收集槽附近向兩側(cè)流出，最終形成液池面積約為869.14 m2。圖4(a)泄漏方向0°場(chǎng)景下泄漏液池形狀接近于模型1泄漏方向90°中形狀，但由于儲(chǔ)罐壁距離0°方向防火堤較近，所以形成的液池較寬，高濃度液池區(qū)域面積較大，液池形狀接近矩形，液池面積約為1 313 m2。

根據(jù)圖中泄漏液池分布，儲(chǔ)罐泄漏孔靠近兩側(cè)隔堤處擴(kuò)散形成的液池面積較大，儲(chǔ)罐泄漏孔靠近單側(cè)隔堤處擴(kuò)散形成的液池面積較小，這是由于泄漏位置與隔堤附近雨水收集槽的距離與分布位置不同導(dǎo)致，在隔堤雨水收集槽距離泄漏位置較近時(shí)由于泄漏原油初始速度較大，液池分布面積較大。

2 隔堤池火模擬

2.1 模型建立

根據(jù)典型儲(chǔ)罐區(qū)中儲(chǔ)罐與管線排布，在FDS中創(chuàng)建罐區(qū)實(shí)際尺寸的設(shè)備模型。考慮FDS中模型數(shù)值計(jì)算的局限性，創(chuàng)建由長(zhǎng)方體板進(jìn)行旋轉(zhuǎn)拼接得到的儲(chǔ)罐罐壁模型，儲(chǔ)罐頂浮盤(pán)由三角形沿中心旋轉(zhuǎn)復(fù)制得到。圖5為罐區(qū)模型。

圖5 罐區(qū)模型Fig.5 Model of tank farm

2.2 場(chǎng)景模擬

以泄漏儲(chǔ)罐(1號(hào)儲(chǔ)罐)中心為原點(diǎn)，以東為X軸正方向，設(shè)定的區(qū)域坐標(biāo)區(qū)間為X=(-160∶700)，Y=(-312∶200)。Z方向的模擬范圍參考Heskstad模型計(jì)算的火焰高度決定，如式(3)所示：

(3)

式中，Q為熱釋放速率，8 540 800 kW，代入得到火焰高度H約為57.6 m，D為火源直徑?？紤]火焰脈動(dòng)影響，Z方向的模擬范圍設(shè)置為0～100 m。

通過(guò)火源特征直徑D*確定網(wǎng)格尺寸大小，研究表明，當(dāng)網(wǎng)格尺寸取火源特征直徑的1/10時(shí)，模擬結(jié)果較為精確。火源特征直徑如式(4)所示：

(4)

式中：ρ∞為空氣密度，1.27 kg/m3，c∞為空氣比熱容，常溫常壓下為1.004 kJ/(kg·K)；T∞為環(huán)境溫度，300 K；g為重力加速度，9.81 m/s2。據(jù)此計(jì)算的火源特征直徑約為34.8 m。查閱相關(guān)文獻(xiàn)以及進(jìn)行網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證，胡隆華[12]選用FDS對(duì)某全尺寸隧道火災(zāi)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算的結(jié)果顯示，當(dāng)遠(yuǎn)火源區(qū)域的網(wǎng)格尺寸介于 0.1D*～0.12D*，近火源區(qū)域尺寸介于 0.05D*～ 0.06D*時(shí)，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合度較高；陳霖[13]在火災(zāi)模擬的結(jié)果中推薦，按0.05D*～0.075D*對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行劃分結(jié)果較為理想；彭婷等[14]認(rèn)為采用0.05D*的網(wǎng)格尺寸進(jìn)行計(jì)算更為合理。本文核心著火區(qū)域范圍是X=(144∶240)，Y=(144∶240)，網(wǎng)格尺寸為為0.4 m；近火源儲(chǔ)罐區(qū)范圍是X=(0∶300)，Y=(0∶300)，Z=(0∶60)，網(wǎng)格尺寸為0.057D*(2 m)，其他區(qū)域網(wǎng)格尺寸為0.1D*(取整3 m),網(wǎng)格總數(shù)為1 391 657個(gè)。儲(chǔ)罐區(qū)網(wǎng)格尺寸如圖6所示。

圖6 儲(chǔ)罐區(qū)網(wǎng)格尺寸Fig.6 Grid size of tank farm

以FLUENT計(jì)算得到原油泄漏后液池?cái)U(kuò)散分布區(qū)域?yàn)榛A(chǔ)，在FDS軟件中設(shè)置液池燃燒面，得到原油儲(chǔ)罐泄漏后發(fā)生隔堤池火燃燒的熱輻射和火焰煙氣分布。模擬時(shí)間設(shè)定為120 s，經(jīng)過(guò)FDS模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)各種場(chǎng)景下的隔堤池火發(fā)展?fàn)顟B(tài)中在120 s時(shí)刻池火都已達(dá)到穩(wěn)定燃燒狀態(tài)。圖7為根據(jù)液池?cái)U(kuò)散分布面積設(shè)置的池火燃燒面，池火災(zāi)區(qū)域?qū)?yīng)圖4液池區(qū)域，場(chǎng)景1～5分別根據(jù)0°、45°、90°、135°、315°方向泄漏形成的原油液池分布進(jìn)行隔堤液池火災(zāi)模擬。

圖7 液池燃燒面設(shè)置Fig.7 Setting of combustion surface of liquid pool

煙氣在風(fēng)的作用下會(huì)擴(kuò)散至相鄰儲(chǔ)罐周圍，會(huì)給相鄰儲(chǔ)罐造成影響，圖8為120 s時(shí)刻火焰煙氣分布。

圖8 120 s時(shí)刻火焰煙氣分布Fig.8 Distribution of flame and smoke at 120 s

3 隔堤液池火災(zāi)后果對(duì)比

3.1 無(wú)風(fēng)條件隔堤池火火焰特征值分析

模擬無(wú)風(fēng)條件下池火燃燒，圖9為場(chǎng)景2池火燃燒側(cè)切面溫度圖，此刻時(shí)間為22.3 s，池火燃燒開(kāi)始后火焰首先卷曲上升，進(jìn)入穩(wěn)定燃燒階段后在靠近儲(chǔ)罐壁燃燒，儲(chǔ)罐壁溫度達(dá)到370 ℃，火焰高度超出罐頂高度。

圖9 火焰溫度圖Fig.9 Diagram of flame temperature

分別沿儲(chǔ)罐壁自1.5 m高、每隔4.5 m設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，圖10為液池火災(zāi)對(duì)儲(chǔ)罐壁熱輻射強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律。位于儲(chǔ)罐正下方的液池火災(zāi)對(duì)儲(chǔ)罐造成的熱輻射極大，發(fā)生液池火災(zāi)后儲(chǔ)罐外壁鋼結(jié)構(gòu)會(huì)受到炙烤變形，長(zhǎng)時(shí)間炙烤下將導(dǎo)致儲(chǔ)罐破裂。即使是受熱輻射強(qiáng)度最小的19.5 m高處罐頂監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置，在火焰發(fā)展到91s時(shí)，熱輻射強(qiáng)度也已達(dá)到129 kW/m2，受熱輻射最大的1.5 m高處罐底監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置最高熱輻射強(qiáng)度可達(dá)352 kW/m2，根據(jù)火焰熱輻射強(qiáng)度傷害準(zhǔn)則，熱輻射強(qiáng)度超過(guò)37.5 kW/m2時(shí)設(shè)備會(huì)嚴(yán)重破壞[15]。

圖10 不同高度儲(chǔ)罐壁熱輻射強(qiáng)度分布圖Fig.10 Distribution of thermal radiation intensities on tank wall at different heights

3.2 風(fēng)場(chǎng)條件下臨罐熱輻射強(qiáng)度

在不同位置發(fā)生泄漏后產(chǎn)生的隔堤池火中，火焰雖然在隔堤阻擋下不會(huì)蔓延到相鄰儲(chǔ)罐，但是煙氣在風(fēng)的作用下會(huì)擴(kuò)散至相鄰儲(chǔ)罐周圍，通過(guò)監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀察相鄰儲(chǔ)罐熱輻射強(qiáng)度。

圖11為場(chǎng)景2中距離池火最近的2號(hào)儲(chǔ)罐罐壁不同高度所受熱輻射強(qiáng)度對(duì)比，最強(qiáng)熱輻射值出現(xiàn)在2號(hào)儲(chǔ)罐1.5～15.0 m高度之間，熱輻射強(qiáng)度最高可達(dá)2.44 kW/m2。為了防止1號(hào)儲(chǔ)罐液池火災(zāi)對(duì)2號(hào)儲(chǔ)罐熱輻射影響，應(yīng)當(dāng)針對(duì)此罐壁區(qū)域強(qiáng)化噴淋設(shè)置或增加保溫隔熱包覆層。

圖11 場(chǎng)景2不同高度臨罐熱輻射強(qiáng)度Fig.11 Thermal radiation intensities of adjacent tank at different heights in scene 2

圖12為場(chǎng)景2中不同風(fēng)向?qū)?號(hào)儲(chǔ)罐所受熱輻射強(qiáng)度的影響。在不同風(fēng)向影響下，2號(hào)儲(chǔ)罐罐壁受到的熱輻射強(qiáng)度整體上均呈現(xiàn)隨時(shí)間上升趨勢(shì)，其中135°風(fēng)向時(shí)熱輻射強(qiáng)度最大。38 s之后出現(xiàn)急速上升趨勢(shì)，熱輻射強(qiáng)度最大值出現(xiàn)在55.1 s，達(dá)到了11.28 kW/m2，此時(shí)刻之后熱輻射強(qiáng)度呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

圖12 場(chǎng)景2不同風(fēng)向臨罐熱輻射強(qiáng)度Fig.12 Thermal radiation intensities of adjacent tank under different wind directions in scene 2

總結(jié)分析幾組場(chǎng)景，風(fēng)對(duì)相鄰儲(chǔ)罐受到的池火熱輻射強(qiáng)度影響明顯，不同風(fēng)向影響程度不同，由于罐區(qū)內(nèi)特殊布局，儲(chǔ)罐圓柱形罐體對(duì)火焰發(fā)展以及熱輻射傳播具有阻擋作用，流體運(yùn)動(dòng)到儲(chǔ)罐附近產(chǎn)生圓柱繞流現(xiàn)象。如表1所示，場(chǎng)景1至場(chǎng)景4中對(duì)相鄰儲(chǔ)罐產(chǎn)生較高熱輻射強(qiáng)度的風(fēng)向均為135°。

表1 液池方向與風(fēng)向影響表Table 1 Influence of liquid pool directions and wind directions

由于池火建模采用軸對(duì)稱方式，對(duì)稱軸恰好為135°，故當(dāng)池火場(chǎng)景發(fā)生在對(duì)稱軸另一半時(shí)，對(duì)相鄰儲(chǔ)罐產(chǎn)生較高熱輻射強(qiáng)度的風(fēng)向也依然為135°，即在隔堤池火災(zāi)事故場(chǎng)景中，指向罐區(qū)方向的來(lái)風(fēng)將始終為相鄰儲(chǔ)罐帶來(lái)較高的熱輻射強(qiáng)度。

4 結(jié)論

1)原油儲(chǔ)罐罐壁發(fā)生大孔泄漏后將在隔堤內(nèi)形成相對(duì)穩(wěn)定面積的液池，在儲(chǔ)罐不同方位處泄漏形成的液池面積與儲(chǔ)罐壁和雨水收集槽距離相關(guān)。

2)位于儲(chǔ)罐正下方的隔堤池火對(duì)儲(chǔ)罐造成的熱輻射極大，在火焰發(fā)展初期熱輻射便已達(dá)到破壞鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

3)風(fēng)對(duì)相鄰儲(chǔ)罐受到的池火熱輻射強(qiáng)度影響明顯，當(dāng)池火發(fā)生在儲(chǔ)罐隔堤任意位置時(shí)，指向罐區(qū)中心方向的來(lái)風(fēng)將始終為相鄰儲(chǔ)罐帶來(lái)較高的熱輻射強(qiáng)度。