偏二甲肼池火災模型及熱輻射傷害研究

摘 要：泄漏偏二甲肼池火災產生的熱輻射可能導致周圍人員傷亡、設備損壞或人員中毒事故。通過池火災計算模型對泄漏偏二甲肼池火的火焰半徑、火焰高度、火災總的熱輻射通量以及目標入射熱輻射通量等參數進行了計算。根據熱輻射和傷害準則，對偏二甲肼池火災造成的傷害進行了研究，這對應急救援等具有一定的指導意義。

關鍵詞：偏二甲肼 池火災 熱輻射

中圖分類號：X93文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）04（c）-0091-03

液體推進劑燃料偏二甲肼在軍事、航天、化工等領域中被廣泛應用。偏二甲肼是一種易燃、易爆、高毒性以及吸附性強的無色液體。偏二甲肼在生產、運輸、貯存、轉注、加注等過程中由于某些原因（設備老化、操作失誤、自然災害等[1]）容易發生泄漏，泄漏若遇明火、火源或強氧化劑等就很有可能引起火災爆炸以及毒害事故等。20世紀70年代，某單位因偏二甲肼泄漏發生重大火災事故并且引起100多人中毒[2]。

池火災是常見的燃料泄漏事故模式之一。池火災危險性分析主要目的是估算池火災對周圍目標的破壞程度。池火災特性參數計算主要包括火焰半徑、火焰高度、火災總的熱輻射通量以及目標入射熱輻射通量等。開放環境下池火災的破壞機理是熱輻射[3]。池火災產生的熱輻射將對液池周圍人員和設備設施的安全造成危害。因此，有必要對偏二甲肼泄漏后發生池火災事故進行研究，這對預防和減輕事故損失具有十分重要的意義。

1 偏二甲肼池火災

偏二甲肼在其生產、運輸、貯存、轉注、加注等過程中發生泄漏，泄漏到地面之后向四周流淌，當流到防火堤或者低洼邊界時，便會在限定區域內積聚，形成一定厚度的液池，若遇到火源、強氧化劑等將引發起火，便形成池火災。

1.1 偏二甲肼池火災計算模型

1.1.1 液池面積

1.2.3 熱輻射傷害/破壞準則

當產生的熱輻射足夠強大時，可能導致周圍的物體燃燒或者損壞，可能燒傷、燒死人員，造成重大損失。傷害破壞程度主要取決于目標處接受熱輻射的多少。常用的評價熱輻射破壞準則有熱通量準則和熱強度準則[20]。表2為不同入射熱輻射通量造成的損失情況。

2 偏二甲肼池火災熱輻射的計算

假定泄漏的偏二甲肼液體無蒸發、已充分蔓延且地面無滲透，根據上述池火災模型中相應計算公式，當偏二甲肼泄漏量為1000 kg，環境溫度25 ℃，在無風條件下，利用表3偏二甲肼理化參數計算得到池火模型的相應數據，見表4。

選取距池火中心10-100 m的24個點進行計算，得到如圖1所示目標接受熱通量的值。根據表2可取死亡熱通量為25 kW/m2，重傷的熱通量值為12.5 kW/m2，輕傷的通量值為4 kW/m2，經計算可得出在上述條件下偏二甲肼發生池火后的安全距離約為35 m。

3 結論

（1）由圖可以看出偏二甲肼池火熱輻射隨著距離變遠而衰減，衰減速度隨距離的變遠而逐漸變慢。

（2）根據本文提供的池火模型，可以很快計算出當發生池火災時的安全距離，有助于第一時間對災情進行估測評價。

（3）要全面評估偏二甲肼泄漏后形成的傷害，在實際中我們需要考慮多種影響因素，例如風速、燃料純度等。

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