近年来,外浮顶油罐储量逐年扩大,火灾危险性不断提高,尤其是全液面火灾发生概率不断攀升。全液面火灾具有火焰温度高、热辐射强等特点,一旦发生容易引燃邻近储罐,造成罐区大范围失火,从而导致严重的人员伤亡和财产损失。本文以大型外浮顶油罐为研究对象,结合原油的理化特性分析了原油储罐火灾爆炸危险性,并对原油罐区常见的火灾场景及特点进行分析;介绍了油罐全液面火灾相关的基本理论模型,重点研究以点源模型为基础的热辐射罐壁遮挡模型,并推算出热辐射遮挡修正系数。基于FDS软件建立大型外浮顶原油罐区计算模型,对不同外界影响因素下的全液面火灾场景进行了数值模拟,分析得出不同外界影响因素作用下的火焰燃烧特性和热辐射分布规律。研究结果表明:热辐射是油罐发生全液面火灾后的主要危害,离火焰越近,热辐射强度越大;热辐射强度不仅受罐壁遮挡作用的影响,还受外界风速、风向的影响。对邻罐采取水喷淋冷却应急措施下的全液面火灾进行模拟,得出不同影响因素下的水喷淋热辐射削弱效果。研究结果表明:外界风速对水喷淋削弱热辐射效果影响不大;而水喷淋强度越大热辐射削弱效果越好,热辐射强度削减率最高可达70%。最后根据火焰特性、热辐射分布规律以及水喷淋热辐射防护效果,为油罐全液面火灾应急处置措施的制定提出合理建议。