爆炸评价模型及伤害半径计算讲解
爆炸评价模型及伤害半径计算
爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸(VCE)模型分析计算2、沸腾液体扩展蒸气爆炸(BLEVE)模型分析计算3、液氨泄漏中毒事故的模拟计算V= 0 01000 22.4V = 0 01000 22.4V D MV D M 0V 冗 p K3R 17.0332 = 0 1000 22.4 = 785VV 0.59768 7850. 10= 621m4、水煤气泄漏事故的模拟计算Vπ K32=R=3315、天然气泄漏形成喷射火模型分析= = 0.004 K 1.314 ))|K -1 =))|1.314-1= 0.54K P 0 共 (| 2 )|K -11002〉 〉16〉10-6 〉0. 10 3V 〉 〉π〉K 32 =R =33P \K + 1)Q0 = CdAπ()q=νQHCqRi4x2I=NIiI=I=1qRx=4I6、天然气泄漏形成蒸气云爆炸模型分析∙∙7、压缩气体与水蒸气容器爆破能量表 1 常用气体的绝热指数表 2 常用压力下的气体容器爆破能量系数(κ=1．4 时)表 3 常用压力下干饱和水蒸气容器爆破能量系数表 4 常用压力下饱和水爆破能量系数8、冲击波超压的伤害－破坏作用表 5 冲击波超压对人体的伤害作用表 6 冲击波超压对建筑物的破坏作用表 7 1 000k8TNT 爆炸时冲击波超压表 8 某些气体的高燃烧热值(kJ／m3)表 9 损害等级表9、冲击波计算表 F4.1 钢瓶模拟爆炸产生的冲击波超压数值表 F4.2 冲击波对人体的伤害作用表 F4 3 冲击波对建筑物的破坏作用.。
爆炸评价模型及伤害半径计算
爆炸评价模型及伤害半径计算爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE ）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：B AWW NT = ------- --------QTNT式中WN——蒸气云的TNT当量，kg;B——地面爆炸系数，取B =1.8 ；A ――蒸气云的TNT当量系数，取值范围为0.02%〜14.9%;W f -------- 蒸气云中燃料的总质量：kg;Q f ――燃料的燃烧热，kJ/kg ;Q TNT――TNT的爆热，QTNT=412〜4690kJ/kg。
（2）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE分析计算由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸（VCE,设其贮量为70%寸，则为2.81吨，则其TNT当量计算为：取地面爆炸系数：B =1.8 ;蒸气云爆炸TNT当量系数，A=4%蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量，Wf=2.81 X 1000=2810 （kg）;水煤气的爆热，以CO30%"43%+ （氢为1427700kJ/kg, 一氧化碳为10193kJ/kg ）：取Q=616970kJ/kg ；TNT的爆热，取Q NT=4500kJ/kg。
将以上数据代入公式，得1.8X 0.04X 2810X 616970V T N T =4詔739(呦死亡半径R=13.6(W TN/1000) 0.37= 13.6 X 27.740.37=13.6 X 3.42=46.5(m)重伤半径R,由下列方程式求解:△P s/P。
爆炸评价模型及伤害半径计算
爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE ）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE ）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT 当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT 当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：W TNT =式中W TNT ——蒸气云的TNT 当量，kg ； β——地面爆炸系数，取β=1.8；A ——蒸气云的TNT 当量系数，取值范围为0.02%～14.9%； W f ——蒸气云中燃料的总质量：kg ； Q f ——燃料的燃烧热，kJ/kg ；Q TNT ——TNT 的爆热，QTNT=4120～4690kJ/kg 。
（2）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE ）分析计算由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸（VCE ），设其贮量为70%时，则为2.81吨，则其TNT 当量计算为：取地面爆炸系数：β=1.8； 蒸气云爆炸TNT 当量系数，A=4%； 蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量， Wf=2.81×1000=2810（kg ）；水煤气的爆热，以CO 30%、H 2 43%计（氢为1427700kJ/kg,一氧化碳为10193kJ/kg）：取Qf=616970kJ/kg；TNT的爆热，取QTNT=4500kJ/kg。
将以上数据代入公式，得W TNT死亡半径R1=13.6(W TNT/1000)=13.6×27.740.37=13.6×3.42=46.5(m)重伤半径R2，由下列方程式求解：△P2=0.137Z2-3+0.119 Z2-2+0.269 Z2-1-0.019 Z2=R2/(E/P0)1/3△P2=△P S/P0式中：△PS——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa；P——环境压力（101300Pa）；E——爆炸总能量（J），E=WTNT ×QTNT。
爆炸计算——精选推荐
爆炸计算液化⽓体与⾼温饱和⽔爆破事故后果模拟分析液化⽓体和⾼温饱和⽔⼀般在容器内以⽓液两态存在，当容器破裂发⽣爆炸时，除了⽓体的急剧膨胀做功外，还有过热液体激烈的蒸发过程。
在⼤多数情况下，这类容器内的饱和液体占有容器介质重量的绝⼤部分，它的爆破能量⽐饱和⽓体⼤得多，⼀般计算时不考虑⽓体膨胀做的功。
过热状态下液体其伤亡半径、财产损失半径计算如下：1、盛装过热液体容器爆破事故计算模型 1.1爆破能量的计算（1）过热状态下液体在容器破裂时释放出的爆破能量m T S S i i E b l ])()[(2121---= （1-1）式中：l E ——过热状态下液体的爆破能量，KJ1i ——爆破前液化⽓体的焓，KJ/Kg 2i ——在⼤⽓压⼒下饱和液体的焓，KJ/Kg1S ——爆破前饱和液体的熵，KJ/（Kg ·K ） 2S ——在⼤⽓压⼒下饱和液体的熵，KJ/（Kg ·K ） m ——饱和液体的质量，Kg T b ——介质在⼤⽓压⼒下的沸点，K（2）饱和⽔容器爆破能量V C E w w =式中：w E ——饱和⽔容器的爆破能量，KJV ——容器内饱和⽔所占容积，m 3w C ——饱和⽔爆破能量系数，KJ/m 3饱和⽔的爆破能量系数由压⼒决定，下表列出了常⽤压⼒下饱和⽔容器的爆破能量系数。
常⽤压⼒下饱和⽔容器的爆破能量系数表1-11.2将爆破能量换算成TNT 当量q爆破能量换算成TNT 当量q 。
因为1KgTNT 爆炸所放出的爆破能量为4320~4836KJ/Kg ，⼀般取平均爆破能量为4500KJ/Kg ，故其关系为：4500l TNT l Eq E q ==（1-2）1.3爆炸的模拟⽐实验数据表明，不同数量的炸药发⽣爆炸时，如果距离爆炸中⼼的距离R 之⽐与炸药量q 三次⽅根之⽐相等，则所产⽣的冲击波超压相同，⽤公式表⽰如下：α==310)(q qR R 则0p p ?=? （1-3）式中 R ——⽬标与爆炸中⼼的距离 R 0——⽬标与基准爆炸中⼼的距离 q 0——基准爆炸能量，TNT 当量q ——爆炸时产⽣冲击波所消耗的能量，TNT 当量，kg p ?——⽬标处的超压，MPa0p ?——基准⽬标处的超压，MPaα——炸药爆炸试验的模拟⽐根据式（1-3）拨破能量与1000KgTNT 爆炸的模拟⽐为：31313101.0)1000()(q q q q ===α（1-4）1.4 1000KgTNT 爆炸时死伤半径、财产损失半径的计算超压准则认为，只要冲击波超压达到⼀定值便会对⽬标造成⼀定的破坏或损伤。
爆炸模型是用于发生爆炸时对人员和建筑物的伤害
爆炸模型是用于发生爆炸时对人员和建筑物的伤害、破坏作用进行模拟分析的数学模型。
1）介质为液化气体的压力容器在容器内一般以气液两态存在，当容器破裂发生爆炸时，除了气体的急剧膨胀做功外，还有液化气体激烈蒸发过程。
大多数情况下，这类容器内液化气体占有容器内介质质量的绝大部分，它的爆破能量比气相要大得多，所以气相的往往可以忽略不计。
液化气体在容器破裂时释放出的能量按下式计算：E=[(H1-H2)-(S1-S2)T1]W式中:E——液化气体的爆破能量，kJ；H1——在容器破裂前的压力或温度下饱和液体的焓，kJ／kg；H2——在大气压力下饱和液体的焓，kJ／kg；S1——在容器破裂前的压力或温度下饱和液体的熵，kJ／(kg.℃)；S2——在大气压力下饱和液体的熵，kJ／(kg.℃)；W——饱和液体的质量，kg；T1——介质在大气压力下的沸点，K。
2）将爆破能量换算成TNT当量q，则q=E/4500。
3）计算爆炸模拟比a，即a=（q/q0）1/3=（q/1000）1/3=0.1q1/3。
4）根据附表2.4-2和附表2.4-3取对人员重伤、死亡、建筑物伤害、破坏作用的超压△p。
5）根据△p的值在附表2.4-1中找出△p对应的标准距离R0（中间值插入法）。
6）求出造成重伤、死亡、建筑物破坏等伤害、破坏的，即R= R0a。
附表2.4-1 1000kg TNT爆炸时的冲击波超压附表2.4-2 冲击波超压对人体的伤害作用附表2.4-3 冲击波超压对建筑物的伤害作用现采用爆炸模型对辅助设施单元中的二氧化碳储罐子单元液体二氧化碳储罐发生物理爆炸后其爆炸冲击波的伤害半径进行事故模拟。
该项目设液体二氧化碳储罐3台，其中100m3卧罐2台，1000m3球罐1台，储存压力均为2.0MPa，储存温度为-20℃。
过热状态下液体在容器破裂时释放出的爆破能量按下式计算：E=[（H1-H2）-（S1-S2）T1]W由资料查得：H1＝660.44kJ/kg；H2＝723.14kJ/kgS1＝5.14kJ/kg.K；S2＝5.93kJ/kg.K二氧化碳的沸点为-78.5℃，即194.5 K；按0.8的充装系数，100m3储罐的液体量为80m3，储存条件下液体二氧化碳的密度为970.8kg/m3，则W＝970.8×80＝77664kg。
爆炸评价模型及伤害半径计算讲解-共22页
爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：W TNT =——蒸气云的TNT当量，kg；式中WTNTβ——地面爆炸系数，取β=1.8；A——蒸气云的TNT当量系数，取值范围为0.02%～14.9%；——蒸气云中燃料的总质量：kg；Wf——燃料的燃烧热，kJ/kg；QfQ——TNT的爆热，QTNT=4120～4690kJ/kg。
TNT（2）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE）分析计算由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸（VCE），设其贮量为70%时，则为2.81吨，则其TNT当量计算为：取地面爆炸系数：β=1.8；蒸气云爆炸TNT当量系数，A=4%；蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量，Wf=2.81×1000=2810（kg）；43%计（氢为1427700kJ/kg,一氧化碳为10193 水煤气的爆热，以CO 30%、H2kJ/kg）：取Qf=616970kJ/kg；TNT的爆热，取QTNT=4500kJ/kg。
将以上数据代入公式，得W TNT死亡半径R1=13.6(W TNT/1000)=13.6×27.740.37=13.6×3.42=46.5(m)重伤半径R2，由下列方程式求解：△P2=0.137Z2-3+0.119 Z2-2+0.269 Z2-1-0.019 Z2=R2/(E/P0)1/3△P2=△P S/P0式中：△PS——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa；P——环境压力（101300Pa）；E——爆炸总能量（J），E=WTNT ×QTNT。
爆炸伤害模型
易燃、易爆、有毒重大危险源辨识评价技术的研究“ 八五”国家科技攻关课题研究背景火灾、爆炸是火炸药、石油、化工、采矿、交通运输等行业中发生频率高、损失大的两种重大事故类型。
对美国化工行业1978—1980三年中发生的1028起事故的统计结果如下面的图1所示。
火灾、爆炸事故危害巨大，研究其辨识评价技术对于加强火灾、爆炸重大危险源的辨识和管理，预防火灾、爆炸事故的发生，减轻火灾、爆炸事故可能造成的损失，具有十分重要的意义。
1: 爆炸 2: 火灾 3: 其它图 1 事故损失分布研究目的研究火灾、爆炸事故现象，探讨它们的发生、发展过程和伤害机理，建立它们的伤害模型，开发火灾、爆炸事故严重度预测软件。
研究成果(1) 系统地归纳和总结了火灾、爆炸的伤害机理和伤害准则。
(2) 推导了三种典型暴露条件下人在爆炸冲击波作用下肺伤害致死半径公式:0.472TNT 10.278W RR W TNT 204930274=.. R W TNT 305170251=.. 发现暴露条件对肺伤害致死半径有重要影响，最大半径比最小半径大50%。
(3) 推导了凝聚相炸药爆炸时人的肺伤害致死半径、身体撞击致死半径、头部撞击致死半径公式，发现肺伤害致死半径小于身体撞击致死半径，身体撞击致死半径小于头部撞击致死半径。
(4) 推导了爆炸火球热辐射致死半径、二度烧伤半径、一度烧伤半径公式，一度烧伤：R=1.598W 0.487二度烧伤：R=1.058W 0.487死 亡： R=0.861W 0.487发现爆炸火球热辐射伤害距离与火球温度无关。
(5) 气体燃料质量小于1×105kg 丙烷时，蒸气云爆炸火球热辐射致死半径小于冲击波作用下头部撞击致死半径；二度烧伤半径小于50%耳鼓膜破裂半径；一度烧伤半径小于1%耳鼓膜破裂半径。
(6) 爆源质量相同时，蒸气云爆炸冲击波伤害半径至少比凝聚相炸药爆炸冲击波伤害半径大一倍。
(7) 建立了室外池火灾、室内火灾、凝聚相炸药爆炸、蒸气云爆炸和沸腾液体扩展蒸气爆炸五种事故类型的伤害模型。
爆炸评价模型及伤害半径计算讲解
爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：βAWQ ff= W TNT QTNT式中W——蒸气云的TNT当量，kg；TNTβ——地面爆炸系数，取β=1.8；14.9%；当量系数，取值范围为0.02%～ A——蒸气云的TNT ； W——蒸气云中燃料的总质量：kg f——燃料的燃烧热， QkJ/kg；f 4690kJ/kg。
TNT Q——的爆热，QTNT=4120～TNT）分析计算2（）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
则（VCE），设其贮量为70%时，若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸当量计算为：吨，则其为2.81TNT β=1.8；取地面爆炸系数：；A=4%蒸气云爆炸TNT当量系数，蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量， Wf=2.81×1000=2810；）（kg10193H30%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Q TNT将以上数据代入公式，得616970×1.8×0.04×2810= =27739(kg)W TNT 45000.37 /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+0.269 Z+0.119 Z △ P22221/3 )/(E/P Z=R022△P=△P/P 02S式中：△P——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa；S P——环境压力（101300Pa）；0 E——爆炸总能量（J），E=W×Q。
蒸汽云爆炸伤害半径计算模型
C.7蒸汽云爆炸模型分析该工程建设项目原料罐区设100m 3异丁烯储罐2台,如1台不慎发生爆裂,发生火灾爆炸,其气体泄漏量计算公式如下：gh p p p A C Q d L 220+⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=ρ式中：Q L ——液体泄漏速度，kg/s ； C d ——液体泄漏系数； A ——裂口面积，m 2； ρ——泄漏介质密度，kg/m 3； P ——容器内介质压力，Pa ； P 0——环境压力，Pa ； g ——重力加速度；h ——裂口之上液位高度，m 。
现假设异丁烯储罐破裂形成80mm ，宽20mm 的长方形裂口，裂口之上液位高度忽略，泄漏时间取1min ，液体密度取670kg/m 3，环境大气压取0.1MPa ，介质压力取0.6MPa ，液体泄漏系数取0.5。
经计算，异丁烯泄漏速度为1.695kg/s ，泄漏量为101.7kg 。
根据荷兰应用科研院提供的蒸汽云爆炸冲击波伤害半径计算公式计算伤害半径：()3/1C S H V N C R ∙∙=式中：R ——损害半径，m ；C S——经验常数，取决于损害等级，具体损害等级见表C-5；N——效率因子，一般取10%；V——参与爆炸的可燃气体体积，m3；H C——高热值，kJ/m3，取240771.7 kJ/m3；表C-5 损害等级表损害等级Cs 人员伤害设备损坏备注1 0.031%死亡于肺部伤害＞50%耳膜破裂＞50%被碎片击伤。
重创建筑物和设备2 0.061%耳膜破裂。
1%被碎片击伤。
造成建筑物外表的可修复性破坏3 0.15 被玻璃击伤玻璃破碎4 0.4 10%玻璃破碎通过现假设异丁烯储罐破裂并泄漏1min，计算出泄漏量为101.7kg，折算成气体体积为40599.7704m3。
异丁烯的高热值取120772.321kJ/m3。
结合表C-5中C S的值，带入公式，计算出不同损害等级的半径如下：表C-6 损害半径表损害等级Cs 人员伤害设备损坏损害半径（m）备注1 0.03 1%死亡于肺部伤害＞50%耳膜破裂＞50%被碎片击伤重创建筑物和设备23.662 0.061%耳膜破裂1%被碎片击伤造成建筑物外表的可修复性破坏47.323 0.15 被玻璃击伤玻璃破碎118.34 0.4 10%玻璃破碎315.42从伤害模型的计算结果可以看出：当异丁烯储罐泄漏，假设泄漏时间1min，泄漏的异丁烯全部气化，在爆炸中心周边23.66m范围内的建筑及设备受到重创，人员1%死亡于肺部伤害、＞50%耳膜破裂、＞50%被碎片击伤；在爆炸中心周边47.23m范围内的建筑物外表将造成可修复性破坏，人员1%耳膜破裂、1%被碎片击伤；在爆炸中心周边118.3m范围内的建筑玻璃破碎，人员可能被玻璃击伤。
爆炸评价模型及伤害半径计算
爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE ）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE ）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT 当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT 当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：W TNT =式中W TNT ——蒸气云的TNT 当量，kg ；β——地面爆炸系数，取β=；A ——蒸气云的TNT 当量系数，取值范围为%～%；W f ——蒸气云中燃料的总质量：kg ；Q f ——燃料的燃烧热，kJ/kg ；Q TNT ——TNT 的爆热，QTNT=4120～4690kJ/kg 。
（2）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE）分析计算由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸（VCE），设其贮量为70%时，则为吨，则其TNT当量计算为：取地面爆炸系数：β=；蒸气云爆炸TNT当量系数，A=4%；蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量，Wf=×1000=2810（kg）；水煤气的爆热，以CO 30%、H2 43%计（氢为1427700kJ/kg,一氧化碳为10193 kJ/kg）：取Q f=616970kJ/kg；TNT的爆热，取Q TNT=4500kJ/kg。
将以上数据代入公式，得W TNT死亡半径R1=(W TNT/1000)=×重伤半径R2，由下列方程式求解：△P2=+ Z2-2+Z2=R2/(E/P0)1/3△P2=△P S/P0式中：△P S——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa； P0——环境压力（101300Pa）；E——爆炸总能量（J），E=W TNT×Q TNT。
爆炸评价模型及伤害半径计算
爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE ）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE ）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT 当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT 当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：W TNT式中W TNT ——蒸气云的TNT 当量，kg ； β——地面爆炸系数，取β=；A ——蒸气云的TNT 当量系数，取值范围为%～%； W f ——蒸气云中燃料的总质量：kg ； Q f ——燃料的燃烧热，kJ/kg ；Q TNT ——TNT 的爆热，QTNT=4120～4690kJ/kg 。
（2）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE ）分析计算由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸（VCE ），设其贮量为70%时，则为吨，则其TNT 当量计算为：取地面爆炸系数：β=；蒸气云爆炸TNT 当量系数，A=4%； 蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量， Wf=×1000=2810（kg ）；水煤气的爆热，以CO 30%、H 2 43%计（氢为1427700kJ/kg,一氧化碳为10193kJ/kg）：取Q f=616970kJ/kg；TNT的爆热，取Q TNT=4500kJ/kg。
将以上数据代入公式，得W TNT ==27739(kg)死亡半径R1=(W TNT/1000)=×重伤半径R2，由下列方程式求解：△P2=+ Z2-2+Z2=R2/(E/P0)1/3△P2=△P S/P0式中：△P S——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa；P0——环境压力（101300Pa）；E——爆炸总能量（J），E=W TNT×Q TNT。
爆炸评价模型和伤害半径计算
爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE ）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE ）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT 当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT 当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：W TNT =式中W TNT ——蒸气云的TNT 当量，kg ； β——地面爆炸系数，取β=1.8；A ——蒸气云的TNT 当量系数，取值范围为0.02%～14.9%； W f ——蒸气云中燃料的总质量：kg ； Q f ——燃料的燃烧热，kJ/kg ；Q TNT ——TNT 的爆热，QTNT=4120～4690kJ/kg 。
（2）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE ）分析计算由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸（VCE ），设其贮量为70%时，则为2.81吨，则其TNT 当量计算为：取地面爆炸系数：β=1.8； 蒸气云爆炸TNT 当量系数，A=4%； 蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量， Wf=2.81×1000=2810（kg ）；水煤气的爆热，以CO 30%、H 2 43%计（氢为1427700kJ/kg,一氧化碳为10193kJ/kg ）：取Q f =616970kJ/kg ；TNT 的爆热，取Q TNT =4500kJ/kg 。
将以上数据代入公式，得W TNT 死亡半径R 1=13.6(W TNT /1000)=13.6×27.740.37 =13.6×3.42=46.5(m)重伤半径R 2，由下列方程式求解：△P 2=0.137Z 2-3+0.119 Z 2-2+0.269 Z 2-1-0.019 Z 2=R 2/(E/P 0)1/3 △P 2=△P S /P 0式中：△P S ——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa ； P 0——环境压力（101300Pa ）； E ——爆炸总能量（J ），E=W TNT ×Q TNT 。
dow 火灾爆炸指数评价法中计算暴露半径的公式
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1. 什么是DOW火灾爆炸指数评价法DOW火灾爆炸指数评价法是一种用于评估和控制火灾爆炸风险的方法。
它是根据火灾和爆炸基础理论和实验研究，结合一系列物料特性参数，综合计算得出的一个表征火灾爆炸风险的指数。
该评价法被广泛应用于工业领域，有助于设计安全的工作场所和设备。
2. 计算暴露半径的公式在DOW火灾爆炸指数评价法中，暴露半径是评估爆炸风险的一个重要参数。
暴露半径就是指在这个范围内，人员和设备可能遭受到火灾爆炸侵害的距离。
计算暴露半径可以使用以下公式：暴露半径（米）= k × ∛(Qs/P)其中，k是一个修正系数，Qs是火灾爆炸源的放出速度（千克/秒），P是环境条件下的初始压力（帕斯卡）。
3. 公式解读与参数影响在上述公式中，修正系数k的数值由具体情况决定，主要受以下因素影响：3.1 爆炸物料的性质: 不同物料的燃烧特性和爆炸能力不同，因此修正系数k在一定程度上会随着物料的变化而变化。
3.2 环境条件: 环境温度、湿度和气压等环境条件会对爆炸行为产生影响，进而影响修正系数k的取值。
3.3 爆炸源放出速度: 爆炸源的放出速度是计算暴露半径的重要参数之一。
放出速度越大，暴露半径就越大。
3.4 初始压力: 初始压力是指爆炸源在环境条件下的初始压力值。
初始压力越大，暴露半径也越大。
综合上述因素，使用DOW火灾爆炸指数评价法计算暴露半径时，需要准确确定物料的特性参数，并结合环境条件和爆炸源的放出速度及初始压力等参数的取值，计算出修正系数k的数值，然后应用公式进行计算。
4. 个人观点和理解DOW火灾爆炸指数评价法是一种可靠且有效的风险评估方法。
它不仅可以帮助企业识别和控制火灾爆炸风险，还可以指导设计安全的工作场所和设备。
通过计算暴露半径的公式，我们可以更好地认识到火灾爆炸对人员和设备的危害范围，从而制定相应的应急措施和防护措施，最大限度地降低损失和风险。
核弹爆炸半径计算公式
核弹爆炸半径计算公式
核弹爆炸半径计算公式是一种评估核弹爆炸范围的公式，它可以根据核弹炸弹的放出量和舱容量算出爆炸半径。
计算公式有多种，但在实际应用中主要有两种：威力半径方程和正比半径方程。
威力半径方程用于计算非常强大的核弹，即发生反应的非常剧烈。
该方程认为爆炸的威力（爆炸产生的压强）随着爆炸距离的增加而减弱，根据一定律规则，求出爆炸半径。
具体的计算公式如下：
R=K×P^(-1/3)
其中，R代表爆炸半径；K代表一个因子，和爆炸力学参数相关；P是核弹放出量，通常用千克表示，也可以用千瓦表示。
正比半径方程同样用于计算核弹爆炸的半径。
但这种方程的计算模型不同，不认为爆炸强度和距离存在正比关系。
爆炸强度与舱容量之间有一定关系，舱容量与爆炸半径之间也有一定关系，建立正比关系，给出计算爆炸半径的公式。
具体计算公式如下：
R=K×V^(1/3)
其中，R代表爆炸半径；K代表一个因子，和爆炸力学参数相关；V是核弹舱容量。
总的来说，核弹爆炸半径计算公式可以有效地判断核弹爆炸的范围，对制定核弹及应急突发事件的防范控制策略有重要的意义。
爆炸破坏范围计算
爆炸破坏范围计算伤害分类Z（未知数）方程式?P S =0.137Z -3+0.119Z -2+0.269Z -1-0.019方程结果?P S =冲击波峰值÷环境压力P O 造成不同伤害所需的冲击波峰值（KPa)重伤 1.0890.4344403970.43435340644轻伤 1.9570.1678058270.16781836117死亡半径计算公式R 0.5=13.6×(W TNT /1000)0.37重伤半径计算公式R d0.5=Z/(P O /W ?H C )1/3轻伤半径计算公式R d0.01=Z/(P O /W ?H C )1/3财产损失区半径计算公式R ＝K ⅡW TNT 1/3/[1+(3175/W TNT )2]1/6K Ⅱ为二级破坏系数，取值5.6。
蒸气云爆炸的TNT 当量数W TNT环境压力P O（KPa)101.3101.3R0.5 ＝13.6（W TNT/1000）0.37＝13.6（158.0/1000）0.37＝6.87 m（△Ps＝0.137Z-3+0.119Z-2+0.269Z-1－0.019△Ps＝44/P＝44/101.3＝0.43435Z ＝R d0.5（P o /WH C ）1/3式P o 为环境压力，取101.3kPa 。
将P o 代入，用试插法求解可得重R d0.5＝20.8 m（△Ps ＝0.137Z -3+0.119Z -2+0.269Z -1－0.019△Ps ＝17/P 0＝0.16782Z ＝R d0.01（P o /WH C ）1/3用:轻R d0.01＝37.5 m（对R ＝K ⅡW TNT 1/3/[1+(3175/W TNT )2]1/6式K Ⅱ为二级破坏系数，取值5.6。
将K Ⅱ代入可得：R ＝5.6×158.01/3/[1+(3175/158.0)2]1/6＝11.1 m受限空间蒸气云爆炸事故后果模拟分析过程1）爆炸能量计算甲醇储罐的单罐容量为50m 3。
火灾爆炸危害评估
火灾、爆炸危害评估一、蒸气云爆炸事故灾害严重度估算（可参考《爆破安全规程》GB6722-2003第六节中的有关公式和标准。
）蒸气云爆炸在石油化工企业是一种发生频率较高、而且后果十分严重的事故，其事故严重度一般通过下列参数进行估算：1、死亡区死亡区内的人员如缺少防护则被认为将无例外地蒙受严重伤害或死亡，其内径为零，外径为R 1。
其与爆炸物量间的关系为：0.37TN T 1/1000W 13.6R ）（ （1） 式中：W TNT ——爆源的TNT 当量，kg 。
（这个数据可以根据下式计算而得）其中，W TNT 的计算式一般为：W TNT ＝1.8aW f Q f /Q TNT式中：1.8——地面爆炸系数；a ——蒸气云当量系数，取a ＝0.04；W f ——蒸气云中可燃气体的质量，kg ；Q f ——可燃气体的爆炸热， kJ ／kg ；Q TNT ——TNT 的爆热，取Q TNT ＝4520kJ ／kg例1：制氧车间氢气站设有容积20m 3氢气罐一个，事故预测时按超压（10Mpa ）计算氢气量。
氢气储罐大规模破裂时，气体泄漏形成气云，达到爆炸极限时遇激发能源即可发生气体爆炸，对气体爆炸，按超压－冲量准则预测蒸气云爆炸事故后果。
1）蒸气云爆炸总能量蒸气云爆炸总能量由下式计算：E=1.8 aV f q f式中：1.8－地面爆炸系数；a －可燃气体蒸气云的当量系数，取0.04；V f ——事故发生时氢气量为V f =2000 Nm 3q f ——氢气燃烧热，Q f =12770 kJ/m 3。
经计算：E=1.8×0.04×2000×12770 = 1839 MJ2）蒸气云爆炸当量蒸气云TNT 当量由下式计算：W TNT = E/Q TNT式中：Q TNT —TNT 爆炸热，取Q TNT =4520 kJ/kg 。
W TNT =1839000/4520=407 kg3）爆炸冲击波超压伤害范围死亡半径按下式计算：R 1=13.6（W TNT /1000）0.37 =13.6（407/1000）0.37=10m2、重伤区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。
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0.15 玻璃破碎 被碎玻璃击伤
0.4 10%玻璃破碎
5.6-3 天然气蒸气云爆炸冲击波损害范围表
Cs NE （NE）1/3 损害半径R 设备损坏 人员伤害
m?J-
1/3） J J1/3 m
0.03
1
199.77 5.99 重创建筑物和 加工设备 1%死亡人员肺部伤害 >50%耳膜破裂 >50%被碎片击伤
2VR
.0103.26
278568.1
621
1000kg液氨气化成蒸气时可能发生中毒浓度的区
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
π×R2=3.14×0.6212=1.21（平方公里）
、水煤气泄漏事故的模拟计算
《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）查得：水煤气（即
－可燃气体的燃烧热值；天然气高热值：39.86MJ／N m3；
－效率因子，一般取10％；
－经验常数，取决于损害等级。其具体取值情况见下表：
5.6-2 损害等级表
Cs/m?J-
1/3） 设备损害 人员伤害
0.03 重创建筑物的加工设备 1％死亡于肺部伤害；>50％耳
>50％被碎片击伤
0.06 损害建筑物外表可修复性
(5)
Es——水蒸气的爆破能量，kJ；
V——水蒸气的体积，m3；
Cs——干饱和水蒸气爆破能量系数，kJ／m3。
各种常用压力下的干饱和水蒸气容器爆破能量系数如表3所示。
3 常用压力下干饱和水蒸气容器爆破能量系数
1．2 介质全部为液体时的爆破能量
r——目标到火球中心的水平距离，m；
——火球表面的辐射通量，W/m2。对柱形罐取270kW/m2，球形罐取
2。
——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
可根据下式计算：
=-36.38+2.56 In(tq1414.1314.110
254.01314.1212004.0251013.0PPPP
1
)
2(RTMACQd
＝1.00；M＝CNG的分子量，16；R＝8.314J/mol?K；T＝293K（20℃）；ρ＝
， A 为裂口面积，D为储气瓶裂口直径。
＝πD2/4＝0.0000785（m2）
AW
Qf
爆炸评价模型及伤害半径计算 1、蒸气云爆炸（VCE）模型分析计算 （1）蒸气云爆炸（VCE）模型 当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。用TNT当量法来预测其爆炸严重度。其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT当量来表示蒸气云爆炸的威力。其公式如下： WTNT =
——椭圆形短轴与长轴之比，即K=h/R。
（GBZ2-2002）查得：液氨在工
20mg/m3；短时间接触容许浓度30mg/m3，其
ρ=26.3×10-6和ρ=39.5×10-6。
1000kg，其可能发生中毒事故的浓度区域半径计算如
V
=1/0.597=1.68m3
=26.3×10-6 K=0.10
= =27739(kg)
R
=13.6(WTNT/1000) 0.37
×27.740.37
×3.42=46.5(m)
R
，由下列方程式求解：
△P
=0.137Z2-3+0.119 Z2-2+0.269 Z2-1-0.019
=R2/(E/P0)1/3
12.5 有火焰时，木材燃烧，
1度烧伤/10s 1%死亡/1min
4.0 20s以上感觉疼痛，未必
1.6 长时间辐射 ，无不舒服
如不采取措施，在计算条件下的喷射火如果发生，距射流
0.082m处的人员在热辐射下10s内1%死亡，1min内100%死亡，另此
距射流轴线热源0.25m，热辐射不会造成人员伤亡；
P
=0.137Z3-3+0.119 Z3-2+0.269 Z3-1-0.019
=R3/(E/P0)1/3 1.8×0.04×2810×616970 4500
△P
=△PS/P0
P
——引起人员轻伤冲击波峰值，取17000Pa。
P
=0.168， Z3=1.95
R
=209（m）
、沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）模型分析计算
W
——蒸气云的TNT当量，kg；
β——地面爆炸系数，取β=1.8；
——蒸气云的TNT当量系数，取值范围为0.02%～14.9%；
——蒸气云中燃料的总质量：kg；
——燃料的燃烧热，kJ/kg；
——TNT的爆热，QTNT=4120～4690kJ/kg。
2）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE）分析计算
根据可以计算出有代表意义的入射热辐射通量造
qRx4
R―辐射率，取0.2；
5.6-1 不同入射通量所造成的危害范围
（m） 入射通量I （kW/ m2） 对设备的损害 对人的损害
37.5 操作设备全部损坏 1%死亡/10s
死亡/1min
25 在无火焰、长时间辐射
重大损伤/10s 100%死亡/1min
1 常用气体的绝热指数
从表1可看出，空气、氮、氧、氢及一氧化氮、一氧化碳等气体
1．4或近似1．4，如用κ=1．4代入式(1)中，得到
(2)
(3)
Cg——常用压缩气体爆破能量系数，kJ／m3。
压缩气体爆破能量系数Cg是压力p的函数，各种常用压力下的
＝8.2×10-4kg/s
2）喷射火热辐射通量
把整个喷射火看成是沿喷射中心线上的几个热源点组成，每个点热源的
HQq0
点热源热辐射量，W
效率因子，可取0.35
泄漏速度，kg /s
燃烧热，J/kg
Hc＝55800kJ/kg，则：
＝0.35×8.2×10-4×55800＝16kW
（VCE），设其贮量为70%时，则
2.81吨，则其TNT当量计算为：
β=1.8；
TNT当量系数，A=4%；
×1000=2810（kg）；
以CO 30%、H
43%计（氢为1427700kJ/kg,一氧化碳为10193
）：取Q
=616970kJ/kg；
的爆热，取Q
=4500kJ/kg。
。
3）小结
109m。将
、液氨泄漏中毒事故的模拟计算
250T，假设有1T泄漏量，对蒸发成蒸气扩散造成
1）液态气体蒸气体积膨胀计算
0℃，1013Mpa），1摩尔气体占有22.4升体积。根据液态气
.22100000
DVV
——膨胀后的体积（升）
——液态气体的体积（升）
——液态气体的相对密度（水=1）
——液态气体的的分子量
D
=0.597，M=17.03得到
.22100000
DVV
07854.221000
.17597.0VV
785倍。
2）液态气体扩散半径模拟计算
在一定泄漏量范围内，且液态气
沿地面能扩散到相当远的地方，可模拟为半椭圆形，其短轴与
2VR
V——液态气体膨胀后体积；
——液态气体在空气中的浓度；
0.40m以外为安全距离。为了安全生产，企业应积极采取应对措
、天然气泄漏形成蒸气云爆炸模型分析
1个2 m3、操作压力25MPa的天然气储气瓶组全部发生泄漏，则参与爆炸
50 m3，并与空气混合后形成蒸气云，蒸汽云爆炸冲击波的破坏
（ N E ）1/3
－爆炸能量，kJ，E = V·HC
－参与反应的可燃气体的体积，m3；
20mg/m3；短时间接触容许浓度30mg/m3。
ρ=16×10-6和ρ=24×10-6。
5000M3，设若泄漏量为100M3，取ρ=16×10-6，K=0.1
2VR
.01016
2100
（M）
π×R2=3.14×310=301754M2
、天然气泄漏形成喷射火模型分析
2m3、工作压力为25MPa的天然气储气瓶组。当设备
△P
=△PS/P0
P
——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa；
——环境压力（101300Pa）；
——爆炸总能量（J），E=W
×QTNT。
△P
=0.4344
=1.07
=1.07×（27739×4500×1000/101300）1/3
×107=115(m)
R
，由下列方程式求解：
——火球持续时间，取t=17s。
q
=21985W/m2。
可根据下式计算：
=-43.143+3.0188 In(tq24/3)
q
=18693W/m2。
可根据下式计算：
=-39.83+3.0188 In(tq34/3)
q
=8207W/m2。
通过q
、q2、q3可以求得对应的死亡半径R1、重伤半径R2及轻伤半径R3。（由
0.06 11.98 损坏建筑物外表，可修复性破
1%耳膜破裂 1%被碎片击伤
0.15 29.97 玻璃破碎 被碎玻璃击伤
0.4 79.9 10%玻璃破碎
1只2m3、工作压力为25MPa的天
天然气与空气形成爆炸性混合气，发生爆炸后在