??????? 通過輕柴油樣品的實驗比較,輕柴油閃點降低后引發(fā)火災(zāi)的危險性和發(fā)生火災(zāi)后的危害性的變化情況如下:
??????? 1)閃點降低后表征引發(fā)火災(zāi)危險性部分參數(shù)變化顯著,輕柴油著火危險性增加。幾個參數(shù)的具體情況為:
??????? 閃點:從65℃降低到55℃相差10℃,并跨越了60℃的危險等級分界線;
??????? 飽和蒸汽壓:55℃時低閃點輕柴油的飽和蒸汽壓比高閃點增加了97%。
??????? 爆炸極限:50℃時未測出輕柴油的爆炸極限。
??????? 自燃點:低閃點輕柴油的自燃點略高。
??????? 2)閃點降低后表征發(fā)生火災(zāi)后危害性的主要參數(shù)變化微?。?%以下),輕柴油火危害性增加不明顯,可按不同牌號(如:-20#與0#)、不同生產(chǎn)工藝(如:直餾、裂解)、不同生產(chǎn)企業(yè)之間的差距對待。幾個參數(shù)的具體情況為:
??????? 燃燒速率:增加了1%。
??????? 火焰高度:增加了4%。
??????? 熱輻射:增加了6%。
??????? 2.3
??????? 輕柴油儲罐火災(zāi)模擬研究
??????? 目前,計算機模擬成為火災(zāi)科學(xué)研究中的重要內(nèi)容之一,通過計算機這一強有力的工具,使得這些理論能夠應(yīng)用于火災(zāi)科學(xué)的研究和實際的火災(zāi)安全工程。進(jìn)行輕柴油儲罐火災(zāi)模擬是在獲得實驗室研究成果的基礎(chǔ)上,利用CFX4計算機模擬軟件[6]將實驗數(shù)據(jù)放大到實際儲罐的規(guī)模。
??????? 通過對10000m3、5000m3拱頂儲罐高、低閃點輕柴油火災(zāi)的模擬,得出了熱輻射強度隨距離的變化、火焰高度和燃燒速度結(jié)果,模擬結(jié)果如下:
??????? 2.3.1 熱輻射強度
??????? 1)10000m3儲罐高、低閃點輕柴油火災(zāi)之間的熱輻射強度近距(0.3D,D為儲罐直徑,下同)相差0.6%,遠(yuǎn)距(2D)相差0.1%,低閃點輕柴油偏高。
??????? 2)5000m3儲罐高、低閃點輕柴油火災(zāi)之間的熱輻射強度近距(0.3D)相差0.3%,遠(yuǎn)距(2D)相差0.1%,低閃點輕柴油偏高。
??????? 3)高閃點輕柴油10000m3與5000m3儲罐火災(zāi)之間的熱輻射強度等直徑倍數(shù)上相差0.6%,5000m3偏高。
??????? 4)低閃點輕柴油10000m3與5000m3儲罐火災(zāi)之間的熱輻射強度等直徑倍數(shù)上相差0.3%,5000m3偏高。
??????? 高、低閃點輕柴油熱輻射上的差別在1%以下,低閃點輕柴油偏高,與實驗測定數(shù)據(jù)相比偏差基本一致。
??????? 2.3.2火焰高度
??????? 1)10000m3儲罐高、低閃點輕柴油火災(zāi)之間的火焰高度相差1.8%,低閃點輕柴油偏高。
??????? 2)5000m3儲罐高、低閃點輕柴油火災(zāi)之間的火焰高度相差3.4%,低閃點輕柴油偏高。
??????? 高、低閃點輕柴油熱輻射上的差別在4%以下,低閃點輕柴油偏高。
??????? 2.3.3 燃燒速度
??????? 1)10000m3儲罐高、低閃點輕柴油火災(zāi)之間的燃燒速度相差4.1%,低閃點輕柴油偏高。
??????? 2)5000m3儲罐高、低閃點輕柴油火災(zāi)之間的燃燒速度相差1.9%,低閃點輕柴油偏高。
??????? 高、低閃點輕柴油熱輻射上的差別在5%以下,低閃點輕柴油偏高??傮w上與國外實測數(shù)據(jù)0.0425~0.047 kg/m2.s相近。
??????? 3
??????? 結(jié)論
???????
??????? 通過對國外油品火災(zāi)研究成果的調(diào)研、實驗測定和計算機模擬,新標(biāo)準(zhǔn)輕柴油火災(zāi)危險性變化情況如下:
??????? 3.1 輕柴油閃點降低后引發(fā)火災(zāi)的危險性增加,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
??????? 1)輕柴油閃點從65℃降低到55℃相差10℃,并跨越了60℃的危險等級分界線;根據(jù)儲存情況調(diào)查儲罐操作溫度55℃--60℃的生產(chǎn)企業(yè)有4家,占調(diào)查煉化企業(yè)的30.8%。也就是說有相當(dāng)一部分企業(yè)的輕柴油儲罐在的操作溫度達(dá)到了閃點或接近閃點。
??????? 2)55℃時低閃點輕柴油的飽和蒸汽壓為667Pa,高閃點輕柴油的飽和蒸汽壓為338Pa,低閃點比高閃點增加了97%。根據(jù)[西德]K.納伯爾特[5]給出的輕柴油爆炸下限約為0.6%(體積比)。55℃時低閃點輕柴油的蒸汽濃度達(dá)可到爆炸下限,而高閃點輕柴油的蒸汽濃度約為爆炸下限的50%。
??????? 對銷售企業(yè)而言,最高操作溫度為40℃。此時,低閃點輕柴油的飽和蒸汽壓為308Pa,高閃點輕柴油的飽和蒸汽壓為143Pa。蒸汽濃度約為爆炸下限的50%和25%。由此可見,40℃時低閃點輕柴油的飽和蒸汽壓與55℃時高閃點輕柴油的飽和蒸汽壓相當(dāng)。根據(jù)閃點降低前生產(chǎn)企業(yè)的操作情況,輕柴油閃點(閃為55℃的輕柴油)降低后安全操作溫度的上限值應(yīng)為40℃。
??????? 3.2 輕柴油閃點降低后發(fā)生火災(zāi)后的危害性的變化不明顯(基本上在5%以下),低閃點輕柴油實測數(shù)據(jù)和計算機模擬數(shù)據(jù)稍有增加,幾個主要參數(shù)變化情況為:
??????? 1)燃燒速度:增加了1%。
??????? 2)火焰高度:增加了4%。
??????? c.熱輻射強度:增加了6%。
??????? 3.3
??????? 根據(jù)計算機模擬結(jié)果,油罐發(fā)生全表面火災(zāi)時,在相同直徑倍數(shù)(如:0.4D、0.6D等)距離上的熱輻射強度小直徑罐較大直徑(如:5000 m3與10000 m3)罐偏高。
??????? 4
??????? 建議
??????? 根據(jù)輕柴油儲存情況的調(diào)研和國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的調(diào)研,針對輕柴油閃點降低后引發(fā)火災(zāi)危險性增加這一問題,建議采取以下措施:
??????? 1)操作溫度(輕柴油的進(jìn)罐溫度)降到40℃以下,使儲罐內(nèi)油氣濃度低于50%的爆炸下限。
??????? 2)固定頂輕柴油儲罐涂刷防曬漆,防止在夏季因暴曬導(dǎo)致罐內(nèi)表層溫度的升高,而發(fā)生危險。
??????? 3)不可使用盛裝過低閃點易燃液體(如:汽油)的儲罐(未經(jīng)清洗)盛裝輕柴油。低閃點殘存液將使輕柴油的危險性增加。
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??????? 參考文獻(xiàn)
??????? 1、鄭學(xué)志編著《油罐滅火技術(shù)基礎(chǔ)》烴加工出版社,1990年。
??????? 2、Johnson,A.D.(1992)’A Model for Predicting Thermal Radiation Hazards from Large-scale Pool Fires’, IChemE Symposium Series NO.130, pp 507-524.
??????? 3、Koseki, H.& Mulhlland, G.W.(1991)’The Effect of Diameter on the Burning of Crude Oil Pool Fires’, Fire Technology, February, pp54-65.
??????? 4、Yumoto, T.(1986)’Burning Characteristics of 2.7m Square Dike Fires’, Report of Fire Research Institute of Japan, No. 61.
??????? 5、[西德]K.納伯爾特等著《可燃性氣體和蒸汽的安全技術(shù)參數(shù)手冊》機械工業(yè)出版社,1983年。
??????? 6、CFX4.0模擬軟件,ATE Technoloy Inc.出品。
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