爆炸评价模型及伤害半径计算讲解Word文档下载推荐.docx
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1000=2810；
）（kg10193
H30%以水煤气的爆热，CO、一氧化碳为1427700kJ/kg,（氢为计43%2．
Q=616970kJ/kg；
kJ/kg）：
取f=4500kJ/kg。
TNT的爆热，取QTNT将以上数据代入公式，得
616970
×
1.8×
0.04×
2810==27739（kg）
WTNT4500
0.37/1000）R=13.6（W死亡半径TNT10.37×
27.74=13.6=13.6×
3.42=46.5（m）
重伤半径R，由下列方程式求解：
2-3-2-1-0.019=0.137Z+0.269Z+0.119Z△P22221/3）/（E/PZ=R022△P=△P/P02S式中：
△P——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa；
SP——环境压力（101300Pa）；
0E——爆炸总能量（J），E=W×
Q。
TNTTNT将以上数据代入方程式，解得：
△P=0.43442Z=1.07
21/3）×
1000/101300=1.07R×
（27739×
45002=1.07×
107=115（m）
轻伤半径R，由下列方程式求解：
3-3-2-1-0.019+0.269ZP△=0.137Z+0.119Z33331/3/（E/P=RZ）033．
△P=△P/P0S3式中：
△P——引起人员轻伤冲击波峰值，取17000Pa。
S将以上数据代入方程式，解得：
△P=0.168，Z=1.9533轻伤半径R=209（m）32、沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）模型分析计算
（1）沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）模型
液态存贮的易燃液化气体突然瞬间泄漏时，立即遇到火源就会发生剧烈的燃烧，产生巨大的火球，形成强烈的热辐射，此种现象称为沸腾液体扩展蒸气爆炸，简称BLEVE。
沸腾液体扩展蒸气爆炸的主要危险是强烈的热辐射，近场以外的压力效应不重要。
其火球的特征可用国际劳工组织（ILO）建议的蒸气爆炸模型来估算。
火球半径的计算公式为：
1/3R=2.9W式中R——火球半径，m；
W——火球中消耗的可燃物质量，kg。
对单罐储存，W取罐容量的50%；
双罐储存；
W取罐容量的70%；
多罐储存，取W为罐容量的90%。
（2）液氨储罐沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）模型分析计算
由于生产装置液氨贮罐区的液氨罐为多罐贮存，（共六只贮罐，其中三只333罐，则0.6，取100M，三只100M）最大库存量为250T。
氨比重约50M由W=100×
0.6×
1000×
90%=54000（kg）
代入式中，得到：
1/3=109（m）R=2.9（54000）火球半径火球持续时间按下式计算:
1/3t=0.45W式中:
火球持续时间,单位为S.
:
得到,将数据代入式中
1/3=17（s）
（54000）t=0.45×
目标接收到热辐射通量的计算，按下式计算：
（r）2223/2=qR+rr（1-0.058Inr）/（Rq）0式中：
r——目标到火球中心的水平距离，m；
22，球形罐取。
对柱形罐取270kW/mq——火球表面的辐射通量，W/m02。
200kW/m
R——火球半径，m。
R=109m。
有了热辐射q（r），即可求不同伤害、破坏时的热通量及其半径。
下面求不同伤害时的热通量：
死亡可根据下式计算：
4/3）P=-36.38+2.56In（tq1r式中：
P=5
rt——火球持续时间，取t=17s。
2。
解得q=21985W/m1重伤可根据下式计算：
4/3）=-43.143+3.0188In（tqP2r2。
=18693W/mq解得2轻伤可根据下式计算：
4/3）P=-39.83+3.0188In（tq3r2。
=8207W/m解得q3通过q、q、q可以求得对应的死亡半径R、重伤半径R及轻伤半径R。
（由311322于此方程式难以手算解出，故省略）。
（3）小结
通过计算，如果贮存区液氨储罐发生扩展蒸气爆炸，火球半径为109m。
将可能造成其他贮罐的连锁火灾和爆炸，造成灾难性的破坏。
3、液氨泄漏中毒事故的模拟计算
液氨贮存区最大贮存量为250T，假设有1T泄漏量，对蒸发成蒸气扩散造成的危害进行模拟计算。
．
）液态气体蒸气体积膨胀计算（1升体积。
根据液态气摩尔气体占有22.41013Mpa），10在标准状态下（℃，体的相对密度，由下式可计算出它们气化后膨胀的体积：
DV?
00422.?
1000?
V?
M
V——膨胀后的体积（升）——液态气体的体积（升）V0）D——液态气体的相对密度（水=10——液态气体的的分子量M得到，M=17.03=0.597将液氨有关数据代入上式，由D0D?
V00422.?
?
1000M5970.V?
0V785.4?
22?
003.17
倍。
即液态氨若发生泄漏迅速气化，其膨胀体积为原液态体积的7852）液态气体扩散半径模拟计算（且液态气液态气体泄漏后在高温下迅速气化并扩散，在一定泄漏量范围内，其短轴与可模拟为半椭圆形，沿地面能扩散到相当远的地方，体比重大于空气，长轴之比将随着扩散半径的增大而减少，可由下式计算：
R23?
3
——液态气体膨胀后体积；
V式中：
ρ——液态气体在空气中的浓度；
K=h/R。
κ——椭圆形短轴与长轴之比，即）查得：
液氨在工（GBZ2-2002根据我国《工作场所有害因素职业接触限值》33其20mg/m，；
短时间接触容许浓度30mg/m作场所空气中时间加权平均容许浓度-6-6。
ρ=39.5×
在空气中体积浓度换算为：
ρ=26.3×
1010和，其可能发生中毒事故的浓度区域半径计算如1000kg假设泄漏液氨的量为下：
3=1/0.597=1.68m取液氨体积V0-6K=0.10ρ=26.3×
10计算：
31.68?
785?
236?
10?
.10?
0?
26.33?
621m
从计算结果可知：
当泄漏1000kg液氨气化成蒸气时可能发生中毒浓度的区域半径为621m，即0.621公里，因此，其扩散时的可能发生中毒浓度的区域面积：
22=1.21（平方公里）0.621=3.14×
S=π×
R
4、水煤气泄漏事故的模拟计算
根据我国《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）查得：
水煤气（即33。
30mg/m一氧化碳）时间加权平均容许浓度20mg/m；
短时间接触容许浓度经换算，分别为ρ=16×
10-6和ρ=24×
10-6。
水煤气贮罐总容积5000M3，设若泄漏量为100M3，取ρ=16×
10-6，K=0.1则计算如下：
3100?
10.?
16?
103=310（M）
22310=301754M=3.14S=π×
R×
5、天然气泄漏形成喷射火模型分析
该项目设计有容积为2m3、工作压力为25MPa的天然气储气瓶组。
当设备损坏、法兰垫片撕裂或接管破裂等条件下，天然气就会在破裂处形成射流，在高速气流摩擦形成的静电火花或其他点火源存在的条件下，就会在裂口处引燃形成喷射火。
火灾通过热辐射方式影响周围环境，当热辐射强度足够大时，可使周围物体燃烧变形，强烈的热辐射可能烧毁设备并造成人员伤亡。
喷射火模拟事故模拟是通过定量的计算，估算出热辐射的不同入射通量所造成的损失程度。
（1）气体泄漏量的计算
假定天然气储气瓶组或管道泄漏，裂口为直径10mm的圆口：
P0＝0.1013×
106Pa；
P＝25×
κ=1.314（天然气的绝热指数）
则：
P0.10130?
0.004P25?
1.31422?
1?
.3141?
0.?
54?
?
1314?
.11?
P2?
?
1P?
故气体流动属于音速流动。
其泄漏量为：
2M?
）A（Q?
C?
d0?
1RT?
式中：
＝；
ρT＝293K（20℃）CNG＝1.00；
M＝的分子量，16；
R＝8.314J/mol?
K；
CdD为储气瓶裂口直径。
193.5kg/m3，A为裂口面积，）A＝πD2/4＝0.0000785（m2
计算得：
10-4kg/s8.2×
Q0＝）喷射火热辐射通量（2这里所用的喷射火辐射热计算方法是一种包括气流效应在内的喷射火扩散模式每个点热源的把整个喷射火看成是沿喷射中心线上的几个热源点组成，的扩展。
热辐射通量相等。
点热源的热辐射通量按下式计算?
Hq?
QC0式中：
Wq―点热源热辐射量，0.35η―效率因子，可取kg/sQ0―泄漏速度，J/kg
Hc―燃烧热，55800kJ/kg，则：
Hc天然气高热值：
＝16kW
55800＝q＝0.35×
8.2×
10-4×
I到距离该处一点的热源辐射强度为：
射流轴线上某点热源qR?
I
i2?
x4
Ii―点热源i到目标点x处的热辐射强度，W/m2；
q―点热源的辐射通量，W；
R―辐射率，可取0.2；
x―点热源到目标点的距离，m
某一点处的入射流强度等于喷射火的全部点热源对目标的热辐射强度的总和：
N?
I?
Ii1?
I．
。
＝5N―计算时选取的点热源系数，一般取n查热辐射的某点总入射热辐射通量的大小，根据喷射火全部点热源在距火焰xm根据可以计算出有代表意义的入射热辐射通量造的不同入射能量所造成的损失。
成的危害范围。
即：
qR?
x?
I4
式中：
R―辐射率，取0.2；
表5.6-1不同入射通量所造成的危害范围
目标伤害距入射通I对设备的损对人的损kW/m1死/10s37.5
0.082
操作设备全部损/1min100死亡在无火焰、长时间辐射/10s重大损伤0.125下，木材燃烧的最小能/1min100%死亡量
有火焰时，木材燃烧，1度烧伤/10s12.5
0.14塑料融化的最低能量/1min
死亡1%以上感觉疼痛，未必20s0.254.0
起泡，无不舒服长时间辐射0.401.6感从上表可以看出，如不采取措施，在计算条件下的喷射火如果发生，距射流轴线热源0.082m处的人员在热辐射下10s内1%死亡，1min内100%死亡
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