氣體氣態(tài)、液態(tài)體積換算

1、理想氣體狀態(tài)方程(克拉伯龍方程)：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指0C( 273K), 1atm=101.3kPa的狀態(tài)下。V二nRTV:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體體積；n：氣體的摩爾量；R:氣體常量、比例系數(shù)；8.31441J/mol ?KT:絕對溫度；273KP:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；101.3kPaV=nRT二？8.31441?273/101.3或 V二nRT二n?0.082?273/1另可以簡便計算：V二V? p ?22.4/MI，ij f / i* yV:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體體積；V。：氣體液態(tài)體積；p:液化氣體的相對密度；M:分子量。'* "X |氮的標(biāo)準(zhǔn)沸點是-1958C，液體密度0.808 (-1958

2、C),1m3液氮可汽化成氮氣1* (808/28) *22.4=646.4 標(biāo)立二氧化碳液體密度1.56 (-79C),1m3液態(tài)二氧化碳可汽化成二氧化碳1* (1560/44.01) *22.4=794 標(biāo)立氯的標(biāo)準(zhǔn)沸點是-34C，液體密度1.47,1m3液氯可汽化成氯氣1* (1470/70.9) *22.4=464.4 標(biāo)立液態(tài)氧氣體體積膨脹計算在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下0C, O.IMPa 1摩爾氣體占有22.4升體積，根據(jù)液態(tài)氣體的相 對密度，由下式可計算出它們氣化后膨脹的體積：V 膨脹后的體積(升)V。一液態(tài)氣體的體積(升). /°、 i 1. do液態(tài)氣體的相對密度(水=1)M液態(tài)氣

3、體的分子量將液氧的有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式，由do=1.14 , M=32得即液氧若發(fā)生泄漏則會迅速氣化，其膨脹體積為原液態(tài)體積為798倍。b.液氧爆破能量模擬計算：液氧處于過熱狀態(tài)時，液態(tài)介質(zhì)迅速大量蒸發(fā)，使容器受到很高壓力的沖擊， 產(chǎn)生暴沸或擴展為BLEVBi炸，其爆破能量是介質(zhì)在爆破前后的熵、焓的函數(shù)。、.、一I11)計算過程(1) 容器爆破能量計算公式E_=(i 1 一 i 2) 一(s 1 S2)T bm式中：El一一過熱狀態(tài)下液體的爆破能量 KJ；i1一一爆破前飽和液體的焓KJ/kg ;i 2一一在大氣壓力下飽和液體的焓 KJ/kg ;S1一一爆破前飽和液體的熵KJ/(kg k);S2一一

4、在大氣壓力下飽和液體的熵KJ/(kg k);m飽和液體的質(zhì)量kg;Tb一一介質(zhì)在大氣壓下的沸點k(2) 30m3液氧儲罐的爆破能量本項目液氧貯存在1個容積為30nVl.84Mpa的儲罐內(nèi)，液氧最大儲存量為34290kg，液氧沸點90.188K;假設(shè)事故狀態(tài)下儲罐內(nèi)液氧的的溫度為95K,貝卩爆破能量：E二(167.2-125.4)-(1.73-1.65) X 90.188 X 34290=1186091KJ(3) 將爆破能量換算成TNT能量q, 1kgTNT平均爆炸能量為4500kJ/kg，故q=E / 4500=1186091/4500=264(kg)(4) 求出爆炸的模擬比a" &

5、#39; .'I即得 a=0.1q1/3=0.1 X( 264)1/3=0.64(5) 查得各種傷害、破壞下的超壓值表5-4沖擊波超壓對人體及建筑物傷害破壞作用表序號超壓 p/MPa沖擊波超壓對人體的傷害沖擊波超壓對建筑物的破壞作用10.020.03輕微損傷.| 1 -"嗇裂縫20.030.05聽覺器官損傷或骨折墻大裂縫，房瓦掉下30.050.10內(nèi)臟嚴(yán)重損傷或死亡木結(jié)構(gòu)廠房木柱折斷，房架松動，磚 墻倒塌。40.100.20大部分人員死亡防震鋼筋混凝土破壞，小房屋倒塌。50.200.30大部分人員死亡大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞。 求出在1000kgTNT爆炸試驗中的相當(dāng)距離 R根據(jù)相關(guān)

6、數(shù)據(jù)查得： p=0.02 時 R=56; p=0.03 時 R=43; p=0.05 時 F0=32; p=0.10 時 F0=23; p=0.20 時 F0=17;(7)求出發(fā)生爆炸時各類傷害半徑R=R)Xa=56X0 .64 35.8m;RFR)Xa=43X0. 6427.5m;RRXa =32X0. 6420.5m;RFR)Xa=23X0. 64 14.7m;Rs=FXa =17X0. 64 10.9m;2)事故后果預(yù)測小結(jié)按照單罐物理性爆炸事故后果預(yù)測，如果一臺30m的低溫液氧儲罐爆炸，其各類傷害、損失半徑見表5-5。表5-5沖擊波超壓對人體及建筑物傷害破壞作用半徑表序號與液氧儲罐的距離沖擊波超壓對人體的傷害沖擊波超壓對建筑物的破壞作用135.8m輕微損傷墻裂縫227.5m聽覺器官損傷或骨折墻大裂縫，房瓦掉下320.5m內(nèi)臟嚴(yán)重損傷或死亡木結(jié)構(gòu)廠房木柱折斷， 房架松動，磚 墻倒塌。414.7m大部分人員死亡防震鋼筋混凝土破壞，小房屋倒塌。510.9m大部分人員死亡大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞綜上，液氧若發(fā)生泄漏則會迅