近年来,随着能源行业的变革,成品油的消费增速逐渐放缓,增加和扩建成品油库便成为平抑成品油过剩的重要手段。大型石油储备设施有利于快速有效地降低石油储备成本,但成品油库面临的风险较以前也更为突出,罐区内一旦发生大型火灾事故,极易引起周围设备发生二次事故,造成巨大的生命财产损失。罐区内火灾事故的蔓延大多是由池火灾的热辐射作用引起的。建立罐区储罐池火灾事故模型,对初始火灾事故的热辐射分布情况和火灾环境下邻近储罐的热响应行为进行研究,可以为成品油库罐区火灾事故的预防和池火蔓延的控制提供理论依据。为此本文从以下几个方面进行了研究。首先对国内外多起油库火灾爆炸事故的事故过程进行了详细分析,厘清罐区初始池火灾事故蔓延的可能路径,作为后续研究工作开展的基础。选取了全液面池火灾作为整个蔓延过程的初始事件进行研究。利用Fluent软件建立了有风工况和无风工况下五万方汽油储罐的全液面池火灾事故模型,对与火灾事故后果相关的参数(如火焰长度、倾角以及热辐射分布等)进行了分析计算。将模拟结果与经验模型进行比对,验证模型的可靠性。在分析风速对上述事故后果的影响时,发现随着风速的增大,事故罐池火灾产生的强辐射区域逐渐由油池上方空间向油池下风方向的空间蔓延;而位于事故罐下风方向的储罐接收到的热辐射强度随着风速的增加呈现先升高后降低的趋势,7 m/s的环境风速下,目标罐接收到的热辐射强度最大。基于不同工况下初始池火灾事故的热辐射分布情况,对各火灾环境下邻近储罐的热响应过程进行了数值模拟研究。模拟了浮顶通气阀开启成功后目标罐泄放油蒸气的扩散过程以及开启失败后目标罐内的压力响应过程,获取了不同火灾环境下事故可能发生蔓延的关键时间节点。针对目标罐内的压力响应过程,采用浮盘强度校核、Faupel爆破压力和基于第四强度理论计算的爆破压力作为目标罐在火灾工况下的失效准则,对不同火灾环境下事故发生蔓延的关键时间节点进行计算和分析,结果表明初始池火灾事故发生后11 min-15 min左右,目标罐可能发生爆破;油蒸气扩散过程则以爆炸极限浓度范围内的泄放气体扩散至初始事故罐附近为界定点,对该蔓延路径下的事故蔓延时间进行计算,结果表明环境风速对该路径下的蔓延时间影响甚小。