液化石油气蒸气云爆炸伤害模型
采用TNT当量法估计蒸气云爆炸的严重度。如果某次事故造成的破坏状况与xkgTNT爆炸造成的破坏状况相当,则称此次爆炸的威力为xkgTNT当量。
1)TNT当量
用TNT当量来预测蒸气云爆炸严重程度的原理是:假定一定百分比的蒸气参与了爆炸,对形成冲击波有实际的贡献,并以TNT当量来表示蒸气云爆炸的威力。计算公式见式中的各参数单位及意义见表。
WTNT=1.8αWfQfQTNT
式
表3-2 参数对照表 参数符号 WTNT α Wf Qf QTNT R 参数符号说明 蒸气云的TNT当量 蒸气云的TNT当量系数 蒸气云中燃料的总质量 燃料的燃烧热 TNT的爆热 死亡半径 α=4℅,1.8为地面爆炸系数 液化石油气的燃烧热Qf=45.217-46.055 MJ/kg 煤气的燃烧热Qf=8.38-8.79 MJ/kg TNT的爆热QTNT=4.12~4.69 MJ/kg 单位 kg -- kg MJ/kg MJ/kg m 备注 (1)该企业液化石油气为116t,故TNT当量计算如下:
WTNT=1.8αWfQfQTNT=1.8×0.04×45.636×116000=84325.64kg
4.52因此,该危险源的爆炸事故的严重度相当于84325.64kgTNT爆炸造成的破坏状况。
死亡半径R1:
通过TNT当量计算可知,液化石油气储罐发生蒸气云爆炸所造成的死亡半径如下:
R1=13.6×WTNT/1000()0.37=13.6×84325.64/1000()0.37=70.17m
重伤半径R2:
ΔpS=0.137Z-3+0.119Z-2+0.269Z-1-0.019
Z=R2=0.0064R2,E=WTNT×QTNT,p0=101000pa 1E()3p0R2=169.7m
轻伤半径R3:
ΔpS=0.137Z-3+0.119Z-2+0.269Z-1-0.019
Z=R3=0.0064R3,E=WTNT×QTNT,p0=101000pa 1E()3p0R3=225.6m
财产损失半径R4
R=4.6×WTNT/1+(3175/WTNT)13[126]
=4.6×43.85/1.00024 =201.71m
依据蒸气云爆炸伤害模型,若液化石油气储罐发生蒸气云爆炸,死亡半径为70.17m,重伤半径为169.7m,轻伤半径为225.6m,财产损
失半径为201.71m。经现场调查,发生爆炸事故的伤害范围仅限于在厂区范围内,不会影响到厂外区域。
煤气柜蒸气云爆炸伤害模型
该企业转炉煤气储量为23t,故TNT当量计算如下:
WTNT=1.8αWfQfQTNT=1.8×0.04×8.56×23000=3136.14kg
4.52因此,该危险源的爆炸事故的严重度相当于3136.14kgTNT爆炸造成的破坏状况。
死亡半径
通过TNT当量计算可知,转炉煤气柜发生蒸气云爆炸所造成的死亡半径如下:
R1=13.6×WTNT/1000()-30.37=13.6×3136.14/1000(-2)0.37=20.76m
重伤半径R2
ΔpS=0.137Z+0.119Z+0.269Z-1-0.019
Z=R2=0.0192R2,E=WTNT×QTNT,p0=101000pa 1E()3p0 R2=56.65m
轻伤半径R3:
ΔpS=0.137Z3+0.119Z2+0.269Z1-0.019
Z=R3=0.0192R3,E=WTNT×QTNT,p0=101000pa 1E()3p0 R3=101.34m
财产损失半径R4
R4=4.6×WTNT/1+(3175/WTNT)13[2]
16 =4.6×14.64/1.125 =59.86m
依据蒸气云爆炸伤害模型,若转炉煤气柜发生蒸气云爆炸,死亡半径为20.76m,重伤半径为56.65m,轻伤半径为101.34m,财产损失半径为59.86m。经现场调查,发生爆炸事故的伤害范围仅限于在厂区范围内,不会影响到厂外区域。