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1、第34卷第12期辽 宁 化 工Vol.34,No.122005年12月LiaoningChemicalIndustryDecember,2005化工 罐区排水阀安装位置计算设备 孙日鹏,刘德俊,王 岳(辽宁石油化工大学,辽宁抚顺113001)摘 要:罐区防火排水阀的设计和安装始终是人们容易忽略的问题,虽然在相关的标准中有一些规定,如多数罐区排水阀都安装在紧贴防火墙外。但没有给出具体的安装位置,通过具体的计算分析了不同安装位置对操作人员安全的影响。关 键 词:排水阀;防火墙;辐射热;标准+中图分类号:TQ055.81文献标识码:A文章编
2、号:10040935(2005)12054502 事故处理阀,如蒸汽用阀、消防水用阀等为分r-目标到油区中心的水平距离,m;V-视角系数;散布置,且要考虑到事故时的安全措施。这类阀2q0-火焰表面的热通量,kW/m。门要布置在控制室后、安全墙后、厂房门外、泵房DYHcf(dm/dt)门外、或与事故发生处有一定的安全距离的地带。q0=(2)DY+4H[1]以便发生火灾时,操作人员可以安全的操作。式中:Hc-液体燃烧热,kJ/kg;油罐区排水阀大多数都安装在防火墙外面,f-热辐射系数,f=0.15;虽然这类阀门都是常闭的DY-液池等效直径,m。,但在下雨时
3、就必须开视角系数V可按莱(Rai)和卡雷卡(Kalekar)阀放水,如果这时遇雷击油罐爆炸着火,油品流到提供的方法计算,即:防火墙内,形成火池,操作人员几乎没有可能关闭22(3)阀门,造成油品外流扩大火灾面积,造成难以估量V=VH+VVπV-120.5的损失。本文通过对防火堤内形成火池产生的辐v=tan[h/(s-1)]+h(J-K)/S(4)-120.5射热来探讨罐区排水阀安装距离的问题。J=[α/(α-1)]tan[(α-1)(s-1)/(α-1)(s+1)]0.5-10.5可燃液体泄漏流到地面或流到水面之上并覆K=tan[(s-1)/(s+1)]π
4、VH=A-B(5)盖水面,形成液池。液池火灾若发生在敞开环境-10.5A=(b-1/s)tan[(b+1)(s-1)/(b-1)(s+1)]中,由于空气充足,燃烧比较充分,生成的有毒、有20.5/(b-1)害气体和烟尘较少,热辐射是人员伤亡和财产损B=(a-1/s)tan-1[(a+1)(s-1)/(a-1)(s+1)]0.5[3]失的主要原因。/(a2-1)0.522a=(h+s+1)/2s1 辐射热计算b=(1+s2)/2s式中:h-火焰高径比;防火堤内油品燃烧火焰的化学能通过辐射向s-目标到火焰垂直轴的距离与半径之比;四周传播,热辐射随着与火源距离
5、的增加而衰减。A,B,J,K,a,b-中间变量。由于液池火焰呈圆柱形,不能按照点火源对待,辐防火堤内充满可燃液体的等效直径可按下式射通量与火焰的角度有关系,热辐射在空气中的4S0.5计算:DY=()(6)[2]3.14传播可按式(1)计算:qr=q0(120.058lnr)V(1) 收稿日期:20052102082式中:qr-目标接收到的热辐射量,kW/m; 作者简介: 孙日鹏(1973-),男,经济师。 辽 宁 化 工 5462005年12月 式中:DY-液池等效直径,m;
6、2S-液池面积,对于防火堤为防火堤所围面积,m。假设液池为圆形,火焰为圆柱形,且直径不随时间变化,则火焰高度可按下式计算:dm/dt0.6H=42DY[ρ0.5](7)0(gDY)式中:H-火焰高度,m;2dm/dt-单位面积燃烧速度,kg/(m·s);ρ30-周围空气密度,kg/m。2 辐射热对人体的影响辐射热对人体的影响可采用彼得森的人体皮[4]肤对热辐射的反应分析。皮肤裸露时的死亡概率为:4/3)(8)Pr=-36.38+2.56ln(tq有衣服保护(20%皮肤裸露)时,二度烧伤概率为:4/3)(9)Pr=-43.14+3.0186ln(tq有衣服
7、保护(20%皮肤裸露)时,一度烧伤概率为:4/3)(10)Pr=-39.83+3.0188ln(tq采用劳森与希姆斯引燃木材所需热通量为:-4/5q=6730t+25400(11)综合以上两个方法,可以对比的定义热辐射图1 计算程序图的伤害数值,见表1。计算结果见表2。表1 不同热辐射值引起对人体的伤害及设备的破坏表210s内对人体伤害半径热辐射通量伤 害 情 况汽油罐区对人体伤害后果距液池中心距离(半径)R/m2)/(kW·m对人体伤害对设备破坏10s内1%的人死亡46.81min内100%的人死10s内严重(2度)烧伤70.437.5亡,10s内1%
8、的人死设备全部损坏亡10s内1度烧伤102.71min内100%的人死在无火焰长
