随着我国石油化工行业的飞速发展和原油战略储备库的相继建成,大型油库和大型储罐的安全性越发重要。然而,近年来大型储罐区火灾爆炸事故在国内外屡有发生,尤其是全表面火灾的发生对能源储备、人员健康以及财产安全均造成了不可估量的损失。究其原因,多集中在对全表面火灾场景研究欠缺、大型罐区间的安全距离不合理以及缺乏科学的灭火救援措施等。基于此,本文开展大型储罐全表面火灾计算模型及风险区域研究,并得到以下结论:(1)在归纳分析国内外储罐火灾事故案例基础上,研究了大型储罐火灾危险性与燃烧机理,结果表明大型储罐火灾事故整体呈上升趋势,起火频次最高的存储介质是原油,并且以外浮顶储罐为主,密封圈火灾为最常见火灾场景,全表面火灾为后果最严重的火灾场景。(2)优选了大型储罐全表面火灾的计算模型,将多个模型计算结果与Tomakomai原油火灾实验对比,确定适于分析大型储罐全表面火灾的计算模型,即采用Babrauskas公式计算燃烧速度,采用Heskestad方程和Thomas公式计算无风和有风时的火焰高度,采用Mudan模型计算火焰倾角,应用FDS进行火灾场景三维模拟,得到热辐射强度分布以及火焰温度等参数。(3)应用提出的计算模型研究大型原油储罐全表面火灾后果,分析了0m/s、4m/s、8m/s、12m/s四种风速下储罐火灾的燃烧特性、火羽流形态及温度、热释放速率以及热辐射分布。得出了风速与火焰倾角呈正比,与火焰高度呈反比。在罐顶高度上,热辐射强度随距离增加呈指数衰减;在人员高度上,热辐射强度随距离变远而先增后减。(4)从热辐射伤害的角度分析了邻近储罐失效风险区域和人员安全距离,得出四种风速下邻近储罐失效的不可接受风险区域为下风向35m、40m、53m、48m范围,无保护人员的临界安全距离为距着火储罐178m、181m、184m、180m处,消防官兵临界安全距离为45m、48m、60m、62m;通过对实例罐区在全表面火灾场景下的防火间距评估,建议罐间距设为0.52D。