蒸汽云爆炸事故后果模擬分析法

1、蒸汽云爆炸事故后果模擬分析法超壓：1）TNT當(dāng)量尋常，以TNT當(dāng)量法來(lái)預(yù)計(jì)蒸氣云爆炸的威力。如某次事故造成的破壞狀況與kgTNT炸藥爆炸所造成的破壞相當(dāng)，則稱此次爆炸的威力為kgTNT當(dāng)量。蒸氣云爆炸的TNT當(dāng)量WTNT計(jì)算式如下：WTNT=1.8WfQf/QTNT式中，WTNT蒸氣云的TNT當(dāng)量(kg)蒸氣云的TNT當(dāng)量系數(shù)，正己烷取=0.04；Wf蒸氣云爆炸中燒掉的總質(zhì)量(kg) Qf物質(zhì)的燃燒熱值(kJ/kg)，正己烷的燃燒熱值按48.27106J/kg，參與爆炸的正己烷按最大使用量792kg計(jì)算，則爆炸能量為38.23109J將爆炸能量換算成TNT當(dāng)量q，一般取平均爆破能量為4.521

2、06J/kg，因此WTNT= 1.8WfQf /qTNT+ =1.80.0479248.27106/4.52106=609kg2）危害半徑為了估計(jì)爆炸所造成的人員傷亡狀況，一種簡(jiǎn)單但較為合理的預(yù)計(jì)程序是將危險(xiǎn)源周邊劃分為死亡區(qū)、重傷區(qū)、輕傷區(qū)和安全區(qū)。死亡區(qū)內(nèi)的人員如缺少防護(hù)，則被認(rèn)為將無(wú)例外的蒙受重傷或死亡，其內(nèi)徑為0，外徑為R，表示外周邊處人員因沖擊波作用導(dǎo)致肺出血而死亡的概率為0.5，它與爆炸量之間的關(guān)系為： = 11.3 m重傷區(qū)的人員如缺少防護(hù)，則絕大多數(shù)將遭遇嚴(yán)重傷害，極少數(shù)人可能死亡或受傷。其內(nèi)徑就是死亡半徑R1，外徑記為R2，代表該處人員因沖擊波作用耳膜破損的概率為0.5，它要

3、求的沖擊波峰值超壓為44000Pa。沖擊波超壓按下式計(jì)算：=0.137Z-3+0.119Z-2+0.269Z-1-0.019式中：沖擊波超壓，Pa；Z中間因子，等于0.996；E蒸氣云爆炸能量值，J；P0大氣壓，Pa，取101325得R2=32.7m輕傷區(qū)的人員如缺少防護(hù)，則絕大多數(shù)將遭遇微弱傷害，少數(shù)人將受重傷或者平安無(wú)事。輕傷區(qū)的內(nèi)徑為重傷區(qū)的外徑R2，外徑R3，表示外邊界處耳膜因沖擊波作用破碎的概率為0.01，它要求的沖擊波峰值超壓為17000Pa。沖擊波超壓按下式計(jì)算：EQ=0.137Z-3+0.119Z-2+0.269Z-1-0.019沖擊波超壓，Pa；Z中間因子，等于1.672；E

4、蒸氣云爆炸能量值，J；P0大氣壓，Pa，取101325得R3=59.1 m 安全區(qū)內(nèi)人員即使無(wú)防護(hù)，絕大多數(shù)也不會(huì)受傷，安全區(qū)內(nèi)徑為輕傷區(qū)的外徑R3，外徑無(wú)窮大。財(cái)產(chǎn)損失半徑，指在沖擊波的作用下建筑物發(fā)生三級(jí)破壞的半徑，單位為m。依照英國(guó)建筑物破壞等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，建筑物的三級(jí)破壞是指房屋不能居住、屋基部分或全部破壞、外墻1 2面部分破損，承重墻破損嚴(yán)重。財(cái)產(chǎn)損失半徑可由下式確定。式中：K取值為5. 6正常泄露：從原料危險(xiǎn)性及最大儲(chǔ)存使用量?jī)煞矫婢C合考慮，選取甲醇的存儲(chǔ)為研究對(duì)象進(jìn)行蒸汽云爆炸事故后果模擬分析。為充分考慮事故的影響，尋常應(yīng)按最不利狀況對(duì)易燃液體汽化后產(chǎn)生的蒸汽云爆炸事故的影響

5、范圍、危害程度等進(jìn)行預(yù)計(jì)評(píng)價(jià)。在此假設(shè)易燃液體全部泄露并且汽化后參與爆炸，倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存的全部甲醇泄漏量為8640kg，單桶甲醇的泄漏量為158kg。本次定量評(píng)價(jià)采用TNT模型,如下： (9-1) (9-2)式中：WTNT 蒸氣云的TNT當(dāng)量，kg；Wp可燃?xì)怏w蒸氣云的丙烷當(dāng)量，kg；a蒸氣云爆炸的效率因子，說(shuō)明參與爆炸的可燃?xì)怏w的分?jǐn)?shù)，取值0.04；W蒸氣云中燃料的總質(zhì)量，kg；Hc蒸汽的燃燒熱，J/kg；QTNTTNT的爆炸熱(4.52 MJ/kg)。Qp 丙烷的爆炸熱(50.3 MJ/kg)。死亡半徑R1可由下式確定(死亡半徑指人在沖擊波作用下頭部撞擊致死半徑，m)： (9-3)重傷半徑R2可由下式確定(重傷半徑指人在沖擊波作用下耳鼓膜50%的破碎的半徑，m)： (9-4)輕傷半徑R3可由下式確定(輕傷半徑指人在沖擊波下耳鼓膜1破碎的半徑，m)： (9-5)財(cái)產(chǎn)損失半徑R4由下式確定(財(cái)產(chǎn)損失半徑指在沖擊波作用下建筑物三級(jí)破壞半徑，m) (9-6)式中：K3建筑物三級(jí)破壞系數(shù)，取5.6在發(fā)生破壞作用有爆炸沖擊波、爆炸火球熱輻射對(duì)周邊人員、建筑物、設(shè)備等的傷害或破壞作用。倉(cāng)庫(kù)中儲(chǔ)存的全部甲醇泄露并形成蒸汽云爆炸的預(yù)計(jì)結(jié)果：TNT當(dāng)量：WTNT =1737 kg;死亡半徑：Rl=18.9m；重傷半徑：R2=49.5m；輕傷半徑：R3=96.2m；財(cái)產(chǎn)損失半徑：R4