FPSO:泄露可燃性气体和硫化氢气体可燃性气体:主要以甲烷、丙烷等气体为主可燃性气体的泄露在海上平台和FPSO生产的 各个环节都有可能发生,其泄露的可能性和危险性最大硫化氢气体:硫化氢气体是随着海底的污泥一同带上来的,故其泄露存在于钻机、井口、污 泥槽等装置1.天然气(主要成分是甲烷)管道泄漏产生火球热辐射:(1)火球参数的计算火球半径R与燃烧量及火球持续时间与燃烧 量之间的关系口(5)(6)式中:7?—火球半径*m;之一火球持续时间,匡包—燃 烧量(参与燃烧反应的天然气与氧气质量之 和)也燃烧量一般为泄漏量的90%2)热辐射剂量准则对人体的伤害〈度烧伤(人员死亡)一度烧伤(人员重伤)•度烧伤(人员轻伤)皮肤疼痛(3)危害计算距离火球中心某距离处的目标受到的入射热辐 射剂量为:式中:g一入射热辐射剂量,";r一热传导 系数,取1.0; R一目标距离火球中心的距离m; 0』一火球的总辐射量,J.可以用参与燃烧的泄漏 天然气叫(质量为90%的泄漏量)燃烧释放的所有 热量表示:Q}=叫乩=0. 式中,Hi —天然—占片 W小 JU Hi J/ 二 nr E M山 i-Ji 二 rur rr热剂量(kj/nr)对人体的伤害计算得到的相应 伤害半径(m)375〔度烧伤(人员死亡)R]二 3. 43 ./m |25().:度烧伤(人员质伤)= 4. 21 .yift ]125一度烧伤(人员轻伤)R】=5, 95 ./m i65皮肤疼痛0 = & 25 /XMt计算热 BLEVE:在实际操作中,无保护措施储罐在火灾作用下孕育BLEVE的时间可以采用10 min?。
£7 / = / + Q v.BLEVE时间计算公式:q t — 〃七 * c f 出A7 + *△力| .t = 3? * cf * A7 + m h *、:)/(q ”,出』)Qi为火球燃烧部分的热量,Ql和Qv分别为液体和气体的热量为没有绝热材料保温层液化气容器安全泄放速度Q 的设计计算公式4) q式中:为储罐安全阀的池放设计量,5】q 为在泄放压力下液化气体的气化潜热,kJ /kg F为 笔必:潭炸前物料的量即为逸糊上落泠H F_(] 3容借很 地面上时F= L对设置在大于10 L /(in • rniri)的 喷淋装置下时F= (1 G4为容器的受热面积,rn\表1几起热BLEVE事故信息列表序号时间 地储罐信息保护措施孕有时间119W加拿大蒙特利尔1 90Qn,丁烷球斑无3(111 in21957加拿大蒙特利尔800hi5 T烷球罐无45m in31957加拿大蒙特利尔2400h? T烷球罐无45m in41966 法国 Fryziii12(X)m -Lrc 球琏水幕90hi in51966 法国 FryziiiLFG球罐水幕45m in61969 美国 LAUREL数个LPG储槽(储槽火车)无40 n in 内7不明美国伊利诺斯州38(X11. LH;储趣无数分钟81998 土耳其艾伯特市18000加仑 LPG储罐无18m in2.LPG泄漏。
把大量的BLEVE事故案例记录数据根据统计及归一化理论处理后作为BP神经网络的 学习样本,建立非线性关系心心=5.6/323 (2)I- L 26W^a 224 (3)式电IF —LPC质量,kg;卜一火球最大直径,rn; 』一火球持续时间,s火球表面热辐射通量E:如快(1 一广叫心) (4)为火球表面最大辐射通量(可取值为200、 270、35().469), kW /rn2 o目标r处接受的热辐射通量 q(r):g — = E( 1 - 0. 0581nr) V; kW /m2 ( 5)目标r处接受的热辐射剂量⑴(kJ/n?)即为 目标处接受的热通量q⑴与作用时间』的乘积[Q(C= 5, (6)式中,1 - 0. 0581nr 大气传递系数”一目标高表3瞬态火灾下的热辐射伤害热剂量准则叫热剂量值/( kj-rn-2)伤害等级热剂量值/( kj-m-2)伤害等级375三度烧伤103()引燃木材25()二度烧伤392人员重伤125一度烧伤172人员轻伤3.LNG泄漏1) 火球半径:/?二 2. 665"⑵ (])式中:R 火球半径,m;M——急剧蒸发的可燃物质的质量,kgo 对单罐储存,"二50%饥 对双罐储 存,财二70%(M + VJ ,对多罐储n存,旧二 90% ( £ K )- i = IV——储罐容积,m\2) 火球持续燃烧时间:t 二 L 089Af 327 (2)式中:/ 火球持续燃烧时间,So3)火球醵烧色程中誉成出的热相肘通童:八 7)HrM式中:Q——火球燃烧过程中释放出的热辐射通 量,W;乩——燃烧热,"kg;T) 效率因子,r)-0. 27p° "P——储罐内LNG的饱和蒸汽压,Pao(4)由于BLEVE4)目标位置接受到的入射热辐射强度:4.LNG 泄漏。
产生火球|的持续时间很短,因而采用热强度准则来判断火球热辐射的破坏热辐射伤害破坏准则主要有热通量准则、热强度准则和热通量一热强度准则心的水平距根据A. F. Rober t s 结论,火球最大直 径D为:5,8史 ⑴式中:D为火球最大A径,虬in为火球消 耗的可燃物质量■ kg,对于单罐储存,m取 罐容量的50%;对于双罐储存,m取罐容量 的70%;对于多罐储存取罐容量的90%,美国化学工程师协会化工过程安全中 心推荐,对「动量扩散和浮力扩散,火球持 续时间td (s)可-分别表示为:技=n dSn?|/? m 屉 (2)式中:7为大气透射.系数;%R为辐射 分数.:O为热仔放速率、w; O = O/td. Q为 火球释放的总热量,kJ ; L为目标至火球中 心距离;日为目标法线与目标和火球连线 之间的夹角』辐射分数的取值范围通常/JO. 1-0. 4, 通常情况卜辐射分数%尺与容器内"]'燃物 禳的储存压力p间的关系为:ZR =0.27产 ⑸其适用范围是储存压力介F0. 2-1.4MPa 之 I'hJ .目标至火球中心距离L为:L = + (3户一土 尸 (6)式中:R T为目标至火球中心水平距离,D = uMt - cM为基本格式。
火球的性质参数,主要包括最大直径、延续时间 和火球高度其中,对于最大直径和持续时间的计 算比较统一,如式(1)所示:D = I =冲" (1)式中:》为火球直径为火球持续时间为火 球中可燃物质量,k”系数厦的取值为3. 51 ~6.48; 系数 b 为 0. 277 ~ 0. 333 "系数为 0. 32 ~ 2. 57 ;系 数 d 为 0. 097 〜0. 333口二叽,序5模型提出人员或部门常 数ahcd]marshall5. 500. 3330. 3800. 333n —ILO5- 800. 3330. 4500. 333Hardee6. 240. 3331. 1100, 1674K4t)orhouse5. 330. 3270. 9230- 3035TNO6. 480. 3250. 8520. 2606CCPS6. 480. 3250. 8250. 2607Maurer3. 510. 3330. 3200. 3338API’”5. 330. 3271. 0890. 327。