液化气储罐火灾爆炸事故是液化气生产、运输、储存过程中常见的事故。引起这样的事故的重要原因之一是液化气储罐受到外部火灾侵袭后,储罐内部压力升高,储罐壁面强度下降,造成储罐破裂引起的火灾爆炸或者中毒事故。本文对液化气储罐在火灾条件下的热响应行为过程进行研究,能够为预测、预防和控制事故提供一定的理论依据。本文研究中,以LPG储罐作为研究对象,建立了在火灾侵袭情况下,LPG储罐热响应过程的物理模型和数学模型。用RNGk-ε湍流模型描述流体湍流流动,用VOF模型处理两相流动,用UDF添加质量方程和能量方程源相的方法处理在热响应过程中气液两相的质量能量变化情况。应用CFD软件FLUENT对LPG储罐处于两种不同火灾(池火和喷射火)条件下的压力、壁温以及内部介质温度的热响应过程进行了三维数值模拟。在模拟过程中,根据本身的物理模型和数学模型特点,提出了一些假设。将模拟结果与实验数据进行了对比,模拟结果与实验结果相吻合。通过改变计算模型的边界条件和初始条件,本模型可以模拟在两种类型火灾环境下,不同尺寸,不同充装率,不同火焰温度,不同壁厚和不同火焰包围程度下等情况的LPG储罐热响应过程。将影响储罐热响应过程的主要因素作为考虑对象,分别在两种火焰条件下,对比不同充装率、不同外部火焰温度、不同壁厚以及不同火焰包围程度对储罐壁温度、内部介质温度和压力响应的影响。储罐的充装率越高,储罐的压力响应越快,内部介质温度响应越慢,失效时间越短。85%充装率储罐的压力响应几乎是20%储罐的2倍;储罐外部火焰温度越大,储罐的压力、最大壁温和内部介质温度响应越快。火焰温度对壁温的影响较为显著,火焰温度变化100K,最大壁温也变化100K左右:储罐壁厚对压力、最大壁温和内部介质温度都有很大影响,壁厚增大,三种变量的响应都减慢。外部的火焰包围程度越大,储罐压力和内部介质温度的响应越快,对最大壁温响应没有影响。与池火作用时比较,喷射火引起的储罐热响应更快,达到相同压力、温度值时需要的时间更短;但是当储罐的压力、壁温相同时,池火条件下的液相介质温度更高,即过热度更高,如果储罐此时破裂,发生BLEVE的可能性更大,或者两者同时发生BLEVE,过热度更高的储罐爆炸产生的威力更大。