储罐内液体沸腾模拟

BLEVE（Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion），沸腾液体膨胀蒸气爆炸，是过热液体整体沸腾迅速膨胀引发的爆炸。液化气储罐在储运中时有BLEVE发生。

与由储罐内的物质因化学反应迅速释放热量使储罐内温度与压力上升引发的热爆炸（化学性爆炸）不同，BLEVE是一种物理性爆炸。

一种典型的火灾场景下发生的BLEVE描述如下：装有高压液化气体（譬如石油液化气LPG）的油罐车发生某种事故，从而引发火灾。火对油罐的加热有两方面的效果。首先，储罐中液体被加热，引起储罐中的压强升高。储罐中的压强取决于液体的蒸汽压，而蒸汽压是温度的指数函数，所以随着液体温度的升高，储罐内的压力会显著增加。其次，没有被液体浸润的金属墙壁区域，由于没有有效的散热机制（相比而言，被液体浸润的金属墙壁区可以很快向液体散热），火焰导致储罐壁面温度快速升高，从而导致储罐材料强度下降。同时，压力的迅速上升，引起安全阀动作，泄放出更多的燃料，进而加剧了局部的火灾。储罐金属壁的高温，使得灼热的金属壁面强度削弱，在储罐内部的压力作用下，高温区域（即储罐的蒸汽区）壁面逐渐变薄，发生塑性蠕变，最终可能导致局部失效，罐壁表面出现裂缝，蒸气瞬间释放，使得容器内压力迅速下降，于是原先封闭容器中的液体瞬间处于过热状态（相对于环境压力而言），引起液体的爆炸性沸腾。其结果是产生大量的蒸汽，并在容器空间中出现具有很高动能的两相流体，容器内的压力迅速恢复，甚至于几倍的超过失效前的容器内部初始压力。这种超压的出现使得裂缝沿着容器壁面快速传播，如果裂缝在整个储罐上快速扩展开来，这种爆炸形式即称为BLEVE。

BLEVE具有极大的破坏性，常常伴随着毁坏容器并将容器撕成碎片的冲击波。高速抛射出去的容器碎片对周围一定范围内的建筑物和设施造成严重破坏。危及附近居民及工作人员的生命，甚至引发二次灾害。容器内存储的介质以极快的速率泄放，如果介质是可燃的并且被立刻点燃，那么可能产生巨大的火球，引发火焰冲击和强烈的热辐射伤害。如果可燃性介质没有被立刻点燃，会扩散形成可燃气云，可能引发蒸气云爆炸。同时有毒性介质扩散后，对事故范围内人及其他生物有一定毒副作用。

本篇文章来源于微信公众号: 南流坊