火災環境液化石油氣臥罐穩定性與靜態可靠性分析

賈梅生，陳國華

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火災環境液化石油氣臥罐穩定性與靜態可靠性分析

賈梅生，陳國華

（華南理工大學安全科學與工程研究所，廣東廣州510640）

沸騰液體擴展蒸汽云爆炸（BLEVE）是液化烴介質壓力容器處于火災環境而極易發生的一類多米諾效應災難事故。本文針對液化石油氣（LPG）臥罐，考慮LPG熱力學性質與安全閥泄壓過程，構建一個兩節點集中溫度參數模型，并與美國陸軍彈道實驗室（BRL）現場實驗數據進行對比驗證；基于熱量平衡原理導出LPG臥罐的穩定狀態，分析表明處于穩定狀態的體系溫度與安全閥動作可以直接影響BLEVE是否發生；在穩定性分析基礎之上，應用一次可靠度法與響應面法，分析研究LPG臥罐的靜態可靠性。穩定性與靜態可靠性分析可以為多米諾效應定量風險評價以及火災環境壓力容器本質安全設計提供理論與方法支持。

沸騰液體擴展蒸汽云爆炸；多米諾效應；火災；液化石油氣臥罐；穩定性；可靠性

沸騰液體擴展蒸汽云爆炸（BLEVE）是一類需重點關注的多米諾擴展事故場景[1-7]，尤其在液體石油氣（LPG）儲運供應鏈中，很多事故案例已經證明其災難性事故后果[8]。當前也已開展了相關全尺寸現場實驗[9]與縮尺度模擬實驗[10-12]及許多不同復雜度的數值模擬[12-14]與經驗模型[15-16]，以揭示BLEVE機理、預測事故后果影響或驗證安全措施有效性。

由于缺乏合適的概率表征方法，這些實驗與模型未能有效用于多米諾效應定量風險評價，使用更多的是比例方法[1-2]或Probit模型[3-4]。……