PHAST软件在LPG储罐泄漏分析中的应用.pdf

石油化τ安全环保技术★
P TROC.HE MICAL SATETY AND ENVIRONMFNTAI. PROTFCTON TFCHNOI.OGY2013年第29巻第6期
防防太
PHAST软件在LPG储泄漏分析中的应用
楞亮,赛,主思
(1.中海油安全技术服务有限公司,天津300456:
天津市以达安全技术服务有F限公司,天津300456
摘要:运用 PHAST软件,建立物理数学模型,对LPG储嫤泄漏后的事故后果进行了扩
、闪燃、火灾、爆炸的模拟和分析,确定出了泄漏后扩散、闪燃的危险区域苑周,得到了
火灾热辐射和爆炸超压导致的人员死亡半径、中伤半径和轻伤半径。分析结果可以帮助厂家
直观了解发生事故后的危险,进而针对性的取相应的安全对策措施。
关键词:LPG储罐 PHAST危险区域
表1LPG主要成分的燃烧爆炸特性
LPC储罐的危险性
主要成分
阿烷{正丁烷」丙烯「异丁
伴随着我国现代化石油工业的迅猛发展,作
闪点/℃
104-82
108
82.8
为一种资源丰富、污染小、价格低的化工基本原
自燃点/
58
料和燃料,液化石油气已广泛应用于工业牛产和
引燃温度/℃
450287455460
日常生活。LPG具有易燃易爆、易挥发、易积聚
最小引燃能量/MJ
0.310.2510.28280.52
静电荷和热膨胀等特性,火焰温度高达2000℃
爆炸下限,%(体积分数)「2.371.862.00「1.80
爆炸速度为200300m,火灾危险性关上限、%(体映分数9o1a4「n,o「s
别为甲A类。液化气通常存储在常温压力球罐之
燃烧热//mol
2878204925356
中,如果存在设计不合理,制造、施工质量问
最大爆炸压力/ハMPa「0.843
0.84
题,材料、设备性能降低,安全附件失效,管理
火灾危险性类别
甲A甲A「甲A「甲A
和人为因素以及环境影响和自然灾害等情况造成
泄満,泄漏出的LPC将立即剧气化,极易形成类型、泄漏方式、物质参数、环境因素等条件
闪火、喷射火、火球或蒸汽云爆炸,生成强烈的可以计算出石油化工行业装置发生火灾爆炸时扩
热辐射和巨大的冲击波超压,造成人员伤亡、财散、热辐射、超的影响范,得到重伤、中
产损失和环境危害。因此,研究LPG储火灾爆伤、轻伤半径。有利于采取针对性的应急措施,
炸事故危害性,结合LPG爆炸极限,量化爆炸危减小事故的影响
害范国,提高PC储罐泄漏事故的风险预测能。3评定准则
カ,对减少人员伤亡及财产损失具有重要意义。
表1为LPG主要成分的燃烧爆炸特性习。
3.1火灾热辐射及评定准则
2 PHASTT软件介绍
热辐射对人体的影响与热辐射蝨度、持续时
PEASTT软件是由挪威船级社(DNV)开发的
收稿日期:2013-06
一款专广]用于石油化工和天然气领域的后果模拟
作者简介:繆灿亮,男,1996年毕业于天津理工大
软件,已经拥有超过20年的历史。软件内嵌了大
学应用物理专业,学士,主要从事海洋平台和陆地
而全的危险物质数据库,泄放、扩散、燃烧、爆
端的安全讧价评估工作,安全评价师,工程师。电
炸、毒气扩散等模型。通过输入事故发生的设备
话:13820342464,F-mail:35884922 com
2013年第29卷第6期
★缪灿亮等, PHAST软件在IPC储舖泄淅分析中的应用★
间及人的年龄、性別、皮狀暴露程度、身体健康员和设备伤害等级的评定,前我国尚未出台相
状况有关;热辐射对设备的影响与破坏取决于作关的行业或国家标准,因此本报告在评定火灾对
用时间的长短。当口标接受到的热通量大于或等人员的伤害等级时,采用4.1-1中的基本数据,
于引起目标破坏所需的临界热通量时,目标被破暴露吋间取为1min,热辐射和瀑炸冲击波的伤害
坏;否则,目标不被破坏。稳定火灾下不同临界原则采用通用的标准9
值热辐射通量的伤害效应如表2所示。火灾对人3,2爆炸超压评定准则
表2稳定火灾下不同临界值热辐射通量的伤害效应
LPCG球罐发生爆炸时,爆破能量在向外释放
热辐射通量
(kw
对设备的危害
对人的危害
时以冲击波、碎片和容器残余变形能量3种形式
表现出来,其中空气冲击波占绝大部分,是爆炸
37.5操作设备全部破坏
108,1%死亡
1min,100%死亡
的主要危害因素。冲击波的伤害和破坏作用在多
在无火始、长时间的辐象」10,重大伤:数情况下都是由超压°所引起的,表3和表4分
下木材燃烧的最小能量1min,100%死亡
别列出了爆炸超压对人体和建筑物的危害。
有火焰时,木材燃烧,塑」108,1度烧伤;
12.5
料熔化的最小能量
1min,1%莞伤
表3爆炸超压对人的伤害
20s以上感觉
痛,未必起泡
超压p/br1>0.21「0.14~0.21「0.02-0.14<0.02
长期辐射无不舒服
对人的危害死亡
重伤
轻伤
安全
表4燝炸超压对建筑物的破坏
超压p/bar
>0.76
0,5~0.76
0,3-0.5
0.12-0.3
0.02-0.12
对建筑物的危害し房屋倒塌し门窗全部破杯「门大部分破坏「门窗部分破坏」玻羽窗破坏
基本无破坏
3.3泄漏扩散评定准则
风向、大气温度和大气稳定度等)关系较大,选取
对液化石油气的事故评定,一般有通风条件气象条件为该厂区常年平均值:大气温度:30℃
的非危险性建筑要求气体扩散浓度不能超过爆炸大气压力:101325Pa;相对湿度:80%;风速
下限的50%(50%LEL)。本报告依据油气爆炸极
3m/s;风向:东北;稳定度:D。
限评定浓度如下
4.2事故后果分析
1)1/2的爆炸下限(50%IEL):87428lml/
4.2
G储罐泄漏影响范围
2)爆炸下限(IEL):17485.6mL/m3
LPG储罐泄漏后,如果无火源,则带有乐力
3)爆炸上限(UEL):9277.5mL/m23。
的LPG从容器内泄漏流出至大气巾时,液体温度
4LPG球罐泄漏事故分析
远高于LPG大气圧ド的沸点,泄漏出的LPC立即
剧烈气化,发生闪素,如果没有被点燃,气相扩
4.1基本参数录入
散与空气混合形成蒸气云扩散。LPC储罐泄漏后
4.1.1IPG储罐基本数据
影响范围如表5所示。事故后果影响范闱曲线详
操作压力:1.25MPa;
见阿1
操作温度:常温;
表5LPG储罐罐泄漏范汇总
充装系数:0.85
规格尺寸:2000m2
爆炸上限爆炸下陬150%爆炸
事情形
气象
下限
条件
4.1.2泄灞数据
散距离/m
泄漏直径为中孔泄满:25.4mm;泄漏时间
液化石油气球罐中
孔泄漏(25.4mnソ/3/D8.5
44,3
⊥,3
4.1