事故分析模型

附件9 事故后果模拟分析

该项目在生产运行过程中，危险性较大的事故是天然气泄漏爆炸。因此本次分析运用事故后果模拟分析，对天然气管道发生泄漏后造成火灾爆炸可能造成的危害程度进行模拟分析。

天然气一旦泄漏，与空气形成爆炸混合气，遇到延迟点火源，则可能发生蒸气云爆炸。其爆炸冲击波伤害、破坏半径模拟分析如下：

根据荷兰应用科研究[TN0（1979）]建议，可按下式预测蒸气云爆炸的冲击波的损害半径：

R= Cs (NE)1/3

式中：R——损害半径，m；

E——爆炸能量kJ，可按下式取E=V•Hc；

V——参与反应可然气体体积，m3；

Hc——可燃气体的高燃烧值，kJ/m3；

N——效率因子，其值与燃烧浓度持续展开造成损耗的比例和燃料燃烧所得机械能的数量有关，一般取N=10％；

Cs——经验常数，取决于损害等级，其取值见表1。

表1 损害等级表

假设天然气管道泄漏量为1m3，查表得天然气的高燃烧热值36220kJ/m3，则所泄漏天然气爆炸能量：

E=36220×1.0=36220kJ

1）当C S为0.03时

R1=0.03×(0.1×36220×103)1/3=4.6m

2）当C S为0.06时

R2=0.06×(0.1×36220×103)1/3=9.21m

3）当C S为0.15时

R3=0.15×(0.1×36220×103)1/3=23.04m

4）当C S为0.4时

R1=0.4×(0.1×36220×103)1/3=61.43m

从以上计算可知，当管道内天然气泄漏后，形成爆炸性的蒸气云，若发生爆炸时：

在爆炸半径4.6m处，有1％的人死亡于肺部伤害，50％以上的人耳膜破裂，50％以上的人被碎片击伤，可重创建筑物的加工设备；

在爆炸半径9.21m处，1％的人耳膜破坏；1％被碎片击伤，建筑物外表遭受可修复性破坏；

在爆炸半径23.04处，人被碎玻璃击伤，建筑物玻璃破碎；

在爆炸半径61.43m处，10％的玻璃破碎，无人员伤害。

以上计算式可知爆炸能量与泄漏的天然气量成正比，爆炸冲击波伤害、破坏半径又与爆炸能量的立方成正比关系。所以泄漏量越小，发生的蒸气云爆炸的冲击波伤害破坏的半径越小。泄漏量越大，发生的蒸气云爆炸的冲击波伤害破坏半径就越大。