设为水平方向，仅水平方向喷射火计算。
加压的可燃物泄漏时形成射流，如果在泄漏裂口处被点燃，则形成喷射火。假定火焰为圆锥形，并用从泄漏处到火焰长度4/5处的点源模型来表示。 （1）火焰长度计算
喷射火的火焰长度可用如下方程得到：
(HCm)0.444L?161.66 （3.12）
式中：
L——火焰长度，单位为m；
HC——燃烧热，液氨的燃烧热为11053.315 kJ/kg； m——质量流速，单位为kg/s。
1）泄漏场景为小孔泄漏时，泄漏孔径为5mm，质量流速795.7g/s。
(HCm)0.444L?161.66 =0.3489m
2）泄漏场景为中孔泄漏时，泄漏孔径为25mm，质量流速m=19.89kg/s
L?(HCm)0.444161.66=1.456m 3）泄漏场景为大孔泄露时，泄漏孔径为50mm，质量流速m=79.57kg/s (HCm)0.444L?161.66=2.696m (2)热辐射的通量计算
距离火焰点源为X(m)处接收到的热辐射通量可用下式表示：
q?fHCm?4?X2?1000 (3. 13 )
式中：
q——距离X处接收的热辐射的通量，单位为kw/m2； f——热辐射率； τ——大气传输率。
大气传输率τ按下式计算：
??1?0.0565lnX (3.14 )
选择泄漏场景为完全破裂时，质量流速m=79.57kg/s，热辐射率f取0.25，X分别取10m、50m、100m、150m。不同距离热辐射通量见表3.3所示：
表3.3不同距离热辐射通量 X（m） τ q （kw/m 2） 10 0.87 0.15 50 0.78 5.459×10-3 100 0.74 1.295×10-3 150 0.72 5.60×10-4
3.4 爆炸模型计算
3.4.1 沸腾液体扩展为蒸气云爆炸（BLEVE）计算
沸腾液体扩展为蒸气云爆炸（BLEVE）计算:采用国际劳工组织建议的沸腾液体扩展为蒸气云爆炸热辐射模型进行计算，步骤如下： (1)火球直径的计算 火球直径计算公式为：
R?2.9W13 (3.15)
式中：
R——火球直径，单位为m；
W——火球中消耗的可燃物质量，单位为kg，对于单罐储存，W取罐容量的50%，对于双罐储存，W取罐容量的70%；对于多罐储存，W取罐容量的90%。
已知该企业属于双液氨储罐，容积都为90m3,每个储罐的实际储存量为47.25T。即三个储罐的实际总储存量为2×47.25=94.5T
所以W=70%M=70%×94.5×10^3=6.62×10^4kg 即R?2.9W13=2.9×（6.62×10^4）1/3=117.31m
(2)火球持续时间的计算 火球持续时间按下式计算：
t?0.45W13 （3.16）
式中：
t——火球持续时间，单位为s；
W——火球消耗的可燃物质量，单位为kg。 即t?0.45W13=18.2s
(3)目标接收到热辐射通量的计算 q?r??q0R2r?1?0.058lnr??R2?r2?32 （3.17）
式中：
q0——火球表面的辐射通量，单位为W/m2；对于柱形罐取270 W/m2 ，对于球形罐取200 W/m2 ； r——目标到火球中心的平均距离，单位为m。
q0取270 W/m2，分别取r=10m、15m、20m、50m、100m，来进行目标接收到热辐射通量的计算，具体数据见下表3.1所示：
q?r??q0R2r?1?0.058lnr?当r=10m时，
?R2?r2?32=19.73 W/m2
q?r??q0R2r?1?0.058lnr?当r=15m时，
q?r???R?R?R2?r2???32=29.19 W/m2
q0R2r?1?0.058lnr?2当r=20m时，
q?r???r232=38.21 W/m2
q0R2r?1?0.058lnr?2当r=50m时，
q?r???r232=77.62W/m2
q0R2r?1?0.058lnr?当r=100m时，
?R2?r2?32=87.89W/m2
各点目标接受的热辐射通量见表3.4所示： 表3.4 目标接收的热辐射通量
r(m) qr(W/m2) 10 19.73 15 29.19 20 38.21 50 77.62 100 87.89 3.4.2 蒸气云爆炸（TNT当量法）计算
当泄漏到空气中的可燃气体与空气的混合物的浓度处于爆炸范围内时遇到点火源发生的爆炸现象称为蒸气云爆炸。其主要危害为爆炸产生的冲击波，能导致人员伤亡及设备、设施、建筑、厂房的破坏。它是一类经常发生、且后果十分严重的爆炸事故。通常采用 TNT 当量法估计蒸气云爆炸的严重度【8】。
WTNT=αWQ/ QTNT （3.18） 式中 WTNT—可燃气体的 TNT 当量，kg；
α—可燃气体蒸气云当量系数(一般取值 0.04)； W—蒸气云中可燃气体质量，kg； Q—可燃气体的燃烧热，J/kg；
QTNT—TNT 的燃烧热，J/kg(一般为 4.52×106)；
E=1.8αWQ （3.19） 式中 E—可燃气体的爆炸总能量，J； 1.8—地面爆炸系数。
爆炸伤害半径： （3.20）
式中： C 为爆炸实验常数，取决于损害等级， 取值为 0.03~0.4； N 为有限空间内爆炸发生系数，取10% 液氨 30 ℃时，单罐实际储存量为47.25T【1】，即两个罐的总储存量为94.5T,氨的分子量为 17，燃烧热18.59 MJ/kg，沸点-33 ℃，液体比热容 4.6 kJ/kg·℃，气化热q为 1.37×103 kJ/ kg。 (1)氨气的 TNT 当量计算 WTNT 的计算
WTNT=αWQ/ QTNT=0.04×94.5×103×18.59×10^6/4.52×10^6=1.5547*10^4kg (2) 氨气爆炸总能量 E 的计算
根据公式3.15 氨气爆炸总能量： E=1.8αWQ
＝1.8×0.04×94.5×103×18.59 =1.26×105MJ
(3)氨气蒸气云爆炸冲击波的损害半径
根据公式3.16计算氨气蒸气云爆炸冲击波的损害半径为： R=C(NE)1/3=0.2×（10%×1.26×10^11）1/3=465.39m （4）死亡区伤害半径
死亡区内的人员如缺少防护则被认为将无 例外地受到严重伤害或死亡，其内径为零，外径 为R1,，其计算公式为:
式中，WTNT为蒸气云的TNT当量，kg. R1=35.54
（5）重伤区、轻伤区伤害半径
重伤区的人员如缺少防护，则绝大多数人员将遭受严重伤害，极少数人可能死亡或受轻伤。其内径就是死亡半径R1，外径为R2，其计算公式为:
式中，E为爆炸产生的总能量，J;P0为环境压力，Pa，取Po = 101300 Pa, △P为引起重伤冲击波超压峰值，Pa，取△P=44000 Pa.
轻伤区内的人员如缺少防护，则绝大多数人员将受轻微伤害，少数人将受重伤或平安无事，死亡的可能性极小。内径为R2，其外径为R3，其计算公式与重伤区伤害半径计算公式相同，其中△P为引起轻伤冲击波超压峰值，Pa，取△P=17000 Pa. 计算得出重
重伤区z=1.089，轻伤区z=1.957 R2=117.12
R3=210.46
3.5 事故伤害的计算
3.5.1 火灾热辐射伤害计算
火灾通关辐射热的方式影响周边环境，当火灾产生的热辐射足够大时，可使周边的物体燃烧或者变形，强烈的热辐射可能烧毁设备甚至造成人员伤亡。 人身伤害半径计算
对于喷射火这类稳态火灾，其人身伤害半径的计算是：根据暴露时间10s，死亡时概率为50%的情况下求得导致死亡的热通量q1、重伤热通量q2、轻伤热通量q3分别为81830、69522、30548W/m2.然后利用对应的热通量qi来反算得到人身死亡、重伤、和轻伤半径。 选择泄漏场景为大孔泄漏时，质量流速m=79.57kg/s，热辐射率f取0.25，
fHCm?q?4?X2?1000
??1?0.0565lnX
R1= R2= R3=
3.5.2 毒物泄漏伤害计算
有毒物质泄漏后生成有毒蒸气云，它在空气中飘移、扩散，直接影响现场人员并波及居民区。毒物对人员的危害程度取决于毒物的性质、浓度和人员与毒物接触的时间等因素。 毒性暴露下死亡概率值可按下式计算：
Pr毒?a?bln(Cn?t) (3.19 )
C* =2.24×10^7C / M 式中：
Pr毒——毒性暴露下的伤亡概率单位值
C*——毒气的体积浓度，单位为mg/m3； C——浓度，单位为kg/m3 ； M——泄漏气体的相对分子量； a,b,n——描述物质毒性的常数
t——暴露于毒物环境中的时间，单位为min，最大值为30 min。 不同距离毒性暴露下的伤亡概率见表3.5所示： 表3.5毒性暴露下的伤亡概率
10 50 100 200 400 X（m） C（g/m3） 20.309 8.21 0.8132 1.1×103 1.81 0.2178 286.98 —— 0.0589 77.61 —— 0.0162 21.35 —— C*（mg/m3） 2.68*10^4 500 0.01075 1.416 —— Pr毒
4、结论
本次课程设计对液氨储罐事故后果进行了定量分析，并分析了液氨泄漏的危害范围及其严重程度,提出了科学、合理、可行的安全对策措施和建议。经过这次课程设计认识到了在化工及相关行业中进行易燃、易爆及毒性物质泄漏事故的理论及实验研究，对促进定量化风险评价方法的成熟和为企业及政府部门采取安全防护措施和制定事故应急救援预案提供科学依据的重要性。并且对液氨储罐存在的危险有了相应的认识，掌握了相关危险的控制手段。此外，通过以上对液氨储罐事故后果的定量分析，可见液氨是一种极其危险的化学品，一旦发生泄漏，影响范围大，危害性强，因此必须采取一定的安全措施防止事故的发生。