爆炸冲击波.doc

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1）冲击波超压

在计算中爆炸冲击波参数用式

（1）、

（2）计算。

.

.

△Ps=0.137Z-3+0.119Z-2+0.269Z-1－0.019

（1）

Z=R2（P0/E0）1/3

（2）

△Ps=44000/P0

△Ps=0.137Z-3+0.119Z-2+0.269Z-1－0.019

Z=R3（P0/E0）1/3

△Ps=17000/P0

式中：

△Ps——冲击波正相最大超压，Pa；

P0——大气压力，取1.01325×105Pa

式中：

——目标到蒸汽云中心的距离，m；

——爆源总能量，E0用下式计算：

（3）

式中：

W——蒸汽云对爆炸冲击波有实际贡献的燃料质量，kg；

——燃料的燃烧热，50MJ/kg。

2）爆炸伤害区计算依据

①人员伤害区

·死亡区

与爆炸量间的关系由下式给出：

（4）

式中：

Mtnt——爆源的TNT当量，kg。

按下式计算：

式中：

——TNT爆热，可取为4.50×106J/kg。

·重伤区

要求的冲击波峰值超压为44000Pa，用超压值由式

（2）即可计算出重伤区外径。

·轻伤区

要求的冲击波峰值超压为17000Pa，用超压值由式

（2）即可计算出轻伤区外径。

·轻微伤害区

该区内径为，外径为无穷大。

②建筑物及设施的破坏区

爆炸能不同程度地破坏周围的建筑物和设施，造成直接经济损失。

根据爆炸破坏模型，可估计建筑物和设施的不同破坏程度，据此可将危险源周围分为几个不同的区域，下表是不同的冲击波压力及其危害效应表。

冲击波压力及其效应

超压（105Pa）

冲击波破坏效应

0.002

某些大的椭圆形玻璃破裂

0.003

产生喷气式飞机的冲击音

0.007

某些小的椭圆形玻璃破裂

0.01

窗玻璃全部破裂

0.02

有冲击碎片飞出

0.03

民用住房轻微损坏

0.05

窗户外框损坏

0.06

屋基受到损坏

0.08

树木折枝，房屋需修理方能居住

0.10

承重墙损坏，屋基向上错动

0.15

屋基破坏，30%树木倾倒，动物耳膜破坏

*0.2

90%树木倾倒，钢筋混凝土柱扭曲

*0.3

油罐开裂，钢柱倒塌，木柱折断

*0.5

货车倾覆，民用建筑物全部损坏，人肺部受伤

*0.7

砖墙全部破坏

*1.0

油罐压坏

选取表中后5项作为冲击波对建筑物和设施的破坏标准，将超压值代入式（3），即可求出不同超压值下的破坏半径。

3）汽油贮罐蒸汽云爆炸计算过程

1）基础数据选取

在计算时，选取的参数有：

液化天然气的密度ρ＝750kg/m3

液化天然气的燃烧热Qc＝50MJ/kg

液化天然气储罐容积V=60m3

液化天然气罐的装满系数k＝0.95

由此给出该罐爆源的总能量为

Eo＝0.01kVρQc

爆源的当量TNT量为：

WTNT＝Eo/QTNT

2）冲击波超压对人体的伤害

死亡半径为：

重伤半径R2由下列方程式求解：

△Ps=0.137Z-3+0.119Z-2+0.269Z-1－0.019

Z=R2（P0/E0）1/3

轻伤半径R3由下列方程式求解：

△Ps=0.137Z-3+0.119Z-2+0.269Z-1－0.019

Z=R3（P0/E0）1/3

4）汽油蒸汽云雾爆炸伤害分析

油罐区有30m3的汽油储罐3个，本次评价分别选取单个汽油罐和3个汽油罐作为对象，假设汽油罐内所有的汽油参与爆炸，评价其发生蒸气云雾爆炸对人体的伤害程度。

蒸气云雾爆炸冲击波超压对人员的伤害情况，按照上述计算方法,确定蒸汽云雾爆炸冲击波超压对人员的伤害情况见下表。

蒸汽云雾爆炸冲击波超压对人体的伤害情况表（单位:

m）

范围

单个汽油储罐（30m³）

3个汽油储罐（90m3）

死亡半径R0.5

16.95

25.45

重伤半径Re0.5

47.03

67.83

轻伤半径Re0.01

84.56

121.95

死亡区

<16.95

<25.45

重伤区

16.95～47.03

25.45～67.83

轻伤区

47.03～84.56

67.83～121.95

安全区

>84.56

>121.95