储罐火灾爆炸指数计算
火灾、爆炸事故后果模拟计算
火灾、爆炸事故后果模拟计算在化工生产中,火灾、爆炸和中毒事故不但影响生产的正常运行,而且对人员有较大的身体危害,导致人员的伤亡。
本文运用地面火灾、蒸气云爆炸和中毒的三种数学模型,对年产2万吨顺酐装置的原料库来进行分析,分析各种事故对人员可能造成的危害,借以帮助企业在生产中采取相应的措施。
事故后果分析是危险源危险性分析的一个主要组成部分,其目的在于定量描述一个可能发生的重大事故对工厂、对厂内人员、厂外居民甚至对环境造成危害的严重程度。
一、苯储罐泄漏池火灾后果分析苯系易燃液体,在苯贮罐区苯泄漏后遇到点火源就会被点燃而着火燃烧。
由于贮罐区设有防火堤,苯泄漏后积聚在防火堤之内,它被点燃后的燃烧方式为池火。
模拟有关数据参数如下。
苯储罐区有两台800m3、两台500m3的苯储罐,苯储罐单罐直径10.5m,每两台罐为一组,贮罐区防火堤尺寸为33×16 m,模拟液池半径为18.3m;苯储罐单台最大贮存量600t,泄漏量为15%时,足以在防火堤内形成液池;周围环境温度设为25℃;(1)燃烧速度当液池中的可燃液体的沸点高于周围环境温度时,液体表面上单位面积的燃烧速度dm/dt为:………(公式F5-1)0.001H cdm/dt =C P(T b-T0)+H式中dm/dt~单位表面积的燃烧速度,kg/m2.sH c~液体燃烧热,J/kg。
苯H c=41792344J/kg。
C P~液体的定压比热容,J/kg.K。
苯C P=1729 J/kg.K。
T b~液体的沸点,K b=353.1K。
T0~环境温度,环境温度为25℃,K。
= 298K。
H~液体的气化热,J/kg。
苯H=428325J/kg。
(25℃)计算:dm/dt=0.001×41792344/﹝1729(353.1-298)+428325﹞=0.0798 kg/m2.s(2)火焰高度模拟液池为园池,半径为18.3m,其火焰高度可按下式计算:dm/dth=84r﹝﹞0.61………(公式F5-2)ρ0(2gr)1/2式中h~火焰高度,m;r~液池半径,m;取r=18.3mρ0~周围空气密度,kg/m3;取ρ0=1.185kg/m3(25℃)g~重力加速度,9.8m/s2;dm/dt~单位表面积的燃烧速度,己知0.0798kg/m2.s计算:h=84×18.3×{0.0798/[1.185×(2×9.8×18.3)1/2]}0.61=49.3m(3)热辐射通量当液池燃烧时放出的总热辐射通量为:Q=(兀r2+2兀rh)dm/dt·η·H c/﹝72(dm/dt)0.6+1﹞…(公式F5-3)Q~总热辐射通量,W;η~效率因子,可取0.13~0.35。
爆炸评价模型及伤害半径计算讲解
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;
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。
加油站储罐火灾爆炸定量分析评价
5.3加油站储油罐爆炸危险性定量分析评价随着近年来城乡交通的大发展,加油站数量与日剧增,加油站的安全性日益引起人们的关注。
本章采用G·M莱克霍夫计算方法对****加油站埋地储罐爆炸事故进行定量分析。
****加油站有15m30#柴油罐1个,15m393#汽油罐1个,以及7m397#汽油罐1个,均埋地敷设。
由于加油站储油罐埋地敷设,爆炸时周围土壤要吸收一部分能量,因此采用G·M莱克霍夫计算方法进行分析,根据危险最大化原则,对处于同一罐区的汽油罐进行统一计算,即汽油总储量为22m3。
5.3.1爆炸能量(TNT)当量计算汽油罐发生爆炸时放出的能量与油品储量以及放热性有关:Q TNT=υ·V·ρ·H C/q TNT式中:Q TNT:TNT当量为kg;υ:蒸汽云当量系数,通常取0.04;V:储罐的公称容积,22m3;ρ:油品比重,取0.74×103kg/m3;H C:油品的最大发热量,43.73kJ/kg;q TNT:TNT爆炸时所释放出的能量,一般取其平均值4500kJ/kg。
故:Q TNT =0.04×22×0.74×103×43.73/4500=6.33kg5.3.2 G·M莱克霍夫计算公式G•M莱克霍夫经过沙质粘地中实验得出的冲出波超压与距离之间关系式为:3RP-=转换为:()318.0PQRTNT=式中P:爆炸冲击波超压,MPa;R:爆炸中心到所研究点的距离,m;Q TNT当量为kg。
利用此公式可得到任意冲击波超压的距离。
5.3.3爆炸危害效应发生爆炸时形成强大的冲击波,冲击波的超压可造成人员伤亡和建筑物破坏。
表5-7和表5-8分别列出了不同冲击波超压下建筑物的损坏和人员的伤害程度以及利用莱克霍夫关系式得到的距离。
表5-7冲击波超压对人体的伤害作用表5-8冲击波超压对建筑物的破坏作用根据表5-7可知,当超压小于0.02MPa 时,人员才方能免于损伤,此时的安全距离为6.3m ;根据表5-8可知,当超压小于0.005MPa 时,建筑物才可能免于遭受破坏,此时的安全距离为10m 。
柴油储罐火灾爆炸危险指数分析
辽宁城乡环境科技 第 25 卷 第 3 期 2005 年 6 月柴油储罐火灾爆炸危险指数分析王 秀( 辽宁省环境科学研究院 沈阳 110031)摘 要 采用美国道化学公司“火灾 、爆炸危险指数法”对 C 公司柴油罐区的单个柴油储罐进行了火灾 、爆炸危险指数 ( F E I) 评价及安 全措施补偿分析 。
未进行安全措施补偿时 , F E I = 90 . 1 ,属较轻级危害等级 ;进行安全措施补偿后 , F E I ′= 51 . 4 ,属最轻级危害等级 。
经安全 措施补偿 ,柴油储罐的安全水平得到很大提高 。
关键词 柴油储罐 火灾爆炸危险指数 安全措施补偿Abstract By using t he Fire and Explo sio n Index ( F EI ) of a D ’chemist ry co mpany of t he U . S. A. , An assessment of F EI and analysis of additio nal step s fo r safet y ( Safet y Precautio ns Expiatio n herein SP E ) were co nducted fo r One diesel oil pot which located in o ne chemical co mpany , t he result s shows t hat Befo re t he SP E , F EI was equal to 90 . 1 , which belo ng to t he light dangero us grade however Af ter t he SP E , F EI was equal to 51 . 4 which belo n g to t h e mo s t light dangero u s grade , in t his way t he safe level of diesel oil pot can be imp r oved o b vio u sly.K ey w ords diesel oil potFire and Explosion IndexS af e ty Preca u tions Expiation1 前言C 公司拟建设 12 台立式柴油储罐 ,6 台为 0 #柴油储 罐 , 6 台 为 ~ 5 # 柴 油 储 罐 , 柴 油 储 罐 总 容 积 30 000 m 3 。
道化学火灾、爆 炸危险指数评价法
道化学火灾、爆炸指数评价法1 目的美国道化学公司自1964年开发“火灾、爆炸危险指数评价法”(第一版)以来,历经29年,不断修改完善;在1993年推出了第七版,以已往的事故统计资料及物质的潜在能量和现行安全措施为依据,定量地对工艺装置及所含物料的实际潜在火灾、爆炸和反应危险性行分析评价,可以说更趋完善、更趋成熟。
其目的是:(1)量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预期损失;(2)确定可能引起事故发生或使事故扩大的装置;(3)向有关部门通报潜在的火灾、爆炸危险性;(4)使有关人员及工程技术人员了解到各工艺部门可能造成的损失,以此确定减轻事故严重性和总损失的有效、经济的途径。
2 评价计算程序评价计算程序如下:火灾、爆炸危险指数评价法风险分析计算程序如图1所示。
图1 风险分析计算程序3 火灾、爆炸危险指数及补偿系数火灾、爆炸危险指数及补偿系数见表1、表2、表3及表4。
表1 火灾、爆炸指数(F&EI)表4 DOW方法计算说明4.1 选择工艺单元确定评价单元:进行危险指数评价的第一步是确定评价单元,单元是装置的一个独立部分,与其他部分保持一定的距离,或用防火墙。
定义:工艺单元——工艺装置的任一主要单元。
生产单元——包括化学工艺、机械加工、仓库、包装线等在内的整个生产设施。
恰当工艺单元——在计算火灾、爆炸危险指数时,只评价从预防损失角度考虑对工艺有影响的工艺单元,简称工艺单元。
选择恰当工艺单元的重要参数有下列6个。
一般,参数值越大,则该工艺单元就越需要评价。
(1)潜在化学能(物质系数);(2)工艺单元中危险物质的数量;(3)资金密度(每平方米美元数);(4)操作压力和操作温度;(5)导致火灾、爆炸事故的历史资料;(6)对装置起关键作用的单元。
选择恰当工艺单元时,还应注意以下几个要点:(1)由于火灾、爆炸危险指数体系是假定工艺单元中所处理的易燃、可燃或化学活性物质的最低量为2268kg或2.27m3,因此,若单元内物料量较少,则评价结果就有可能被夸大。
HAZOP也需要定量计算-常压储罐压力高的风险
HAZOP也需要定量计算-常压储罐压力高的风险谢清,北京联合普肯公司工艺安全顾问1 前言近年来,随着我国经济的迅速发展,石化行业规模不断扩大,中国已经成为世界上最大的化工产品生产国之一。
但是随着规模的不断扩大,安全形势却日益严峻,行业事故不断,尤其是随着储运罐区呈大型化、复杂化、集成化发展的趋势,罐区带来的风险日益增加,如今年发生的腾龙芳烃(漳州)有限公司“4.6”爆炸着火重大事故。
针对罐区关注度高,影响面广,一旦失控后果严重的特点,8月4日,国家安监总局印发了《油气罐区防火防爆十条规定》,要求各企业严格执行。
规定中有很多关于工艺参数偏差如压力、温度、液位的内容,下面我们就常压储罐的压力高这个偏差展开讨论。
讨论前,我们先熟悉一下常压储罐的定义。
一般来说,设计压力小于或等于6.9kPa(罐顶表压)的储罐为常压储罐;设计压力大于6.9kPa且小于0.1MPa(罐顶表压)的储罐为低压储罐;设计压力大于或等于0.1MPa(罐顶表压)的储罐为压力储罐。
2 常压储罐风险分析储罐在操作时有时会出现非正常工况,如罐内加热器损坏造成大量热介质注入或储罐遭遇外部火灾使储罐发生超压事故,储罐一旦发生事故,影响范围大,持续时间长,事故处置难度大。
为此常压储罐应考虑各种安全措施,以防事故的发生。
2.1 常压储罐超压原因除了罐内加热器损坏造成加热介质泄漏和外部火灾的原因,还有其它的原因也会造成储罐超压。
液体进入储罐。
液体进入储罐如果进料速度过快,会导致储罐超压。
再者,如果进料温度接近或高于罐内压力下的沸点时,罐内也会超压。
天气变化。
由于环境温度升高或其它天气变化,引起罐内液体蒸发、汽化加剧,会导致储罐超压。
化学反应。
如往酸罐里加水,温度上升蒸发成蒸汽导致超压。
惰性气封。
对于有惰性气体保护的储罐,可以保护罐内物料不受污染、维持储罐内非爆炸性气体环境。
惰性气封通常有一个供气调节阀和一个背压调节阀将罐内压力维持在较窄的范围内。
一旦供气调节阀故障会导致气体大量进入储罐或背压调节阀故障关闭都会导致储罐超压。
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。
加油站储油罐火灾、爆炸危险性定量分析的探讨
加油站储油罐火灾、爆炸危险性定量分析的探讨各加油站的汽车用汽油和柴油为油品的一大种类,它们由四碳至十二碳复杂烷烃类的混合物,为无色或淡黄色液体,不溶于水,易燃,易爆。
中国石油的汽油一般为淡黄色液体,馏程为30℃至205℃。
它们遵循三个原则:可燃物(油品)、火种(明火、静电、高温)、助燃剂(空气中的氧气),遇明火、静电、高温会引起燃烧和爆炸,如果在一个受限空间空气中含量为74~123克/立方米时遇明火、静电、高温会引起爆炸。
通常在25℃,101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,单位为kJ/mol我们如果以八碳烷烃的纯物质计,在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,得到的燃烧热是5331,kj/mol,合46.763Mj/Kg实验室以工业油品的结果往往要低得多,因为我们常用的汽油是个烃类的混合物,如果考虑有5%纯度和杂质问题,各汽油的平均热值约可以取44425 kJ/kg(44.25 MJ/kg)进行计算。
看了有关安全生产评价的文献:如《加油站储油罐火灾、爆炸危险性定量分析》、《加油站地下储油罐爆炸能量伤害结果模拟评价》类似的报道中,引用汽油的“(Qf)燃烧热为43.7kJ/ kg”比实际数值小了1000倍。
应用于G·M莱克霍夫计算公式计算加油站储油罐爆炸危险性定量分析,池火灾热辐射通量计算;实际汽油的热值约可以取44425 kJ/kg(44.25 MJ/kg),否则使计算结果小了10倍。
同样也有些安全评价机构的注安师引用“汽油的(Qf)燃烧热为43.7kJ/kg”进行G·M莱克霍夫计算公式计算加油站储油罐爆炸危险性定量分析,池火灾热辐射通量计算;如果用这个结果对加油站汽油储罐爆炸或池火灾事故进行分析,对周围的人员和民用建筑、构筑物计算危害程度套用《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50156-2002),来确定加油站油罐区与各类民用建筑、构筑物的安全距离的话,那么这个加油站油罐区距离与各类民用建筑、构筑物的安全距离就存在极大的安全隐患了。
易燃易爆液体储罐区火灾、爆炸事故安全评价(doc 7页)
易燃易爆液体储罐区火灾、爆炸事故安全评价(doc 7页)0、0.2、0、1.2、0.1、0.1、0、0、0。
F2为13个取值项之和,F2取3.30。
④单元危险系数F3的计算:单元危险系数F3的值为一般工艺危险系数F1与特殊工艺危险系数F2的乘积。
计算F3为9.24。
⑤火灾、爆炸指数F&EI的计算:火灾、爆炸危险指数F&EI是工艺单元危险系数F3和物质系数MF的乘积。
计算F&EI为147.84。
查该方法相应的火灾、爆炸指数与危险等级的对应关系表,得出,汽油储罐一旦发生火灾爆炸事故,其危险等级属于很大。
⑥爆炸影响半径计算:爆炸半径计算公式为:R=0.256×(F&EI)=0.256×147.84=37.84m。
⑦爆炸影响面积计算:爆炸影响面积S=3.14R2=4498.43 m2。
由于事故影响范围内的财产价值估计有困难,所以一般只评价到影响面积即可。
⑧安全措施补偿:安全措施可以分类3类,分别为工艺控制、物质隔离和防火措施。
查安全措施补偿系数表,经过计算,采取补偿措施后,汽油储罐发生火灾爆炸事故的损失可以降低到未采取安全措施损失的70%。
2 池火灾伤害数学模型分析法采用池火灾伤害数学模型分析法进一步确定影响程度,被评价的汽油罐区防火堤长105m、宽32m、高约1.2m。
罐体一旦破裂或操作失误外溢,液体将立即沿着地面扩散,将一直流到防火堤边,形成液池。
遇明火将形成池火。
①池火火焰高度计算式中:h——火焰高度,m;r——液池当量园半径,r=(105×32/3.14)0.5=32.71m;ρo——周围空气密度,ρo=1.293kg/m3;(标准状态);g——重力加速度,9.8m/s2;dm/dt——燃烧速度,dm/dt=0.086kg/m2·s(查可然液体燃烧速度表)。
经计算,池火燃烧火焰高度h=77.74m。
②池火燃烧时放出的总热辐射通量式中:Q——总热辐射通量,W;η——效率因子,可取0.13~0.35;h e——液体燃烧热,查物质系数和特性表,汽油燃烧热h c=43.7×106J计算后得Q=276291.5kW。
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。
液氧储罐爆炸伤害定性计算
液氧储罐爆炸伤害定性计算火灾伤害模型及伤害/破坏半径根据本项目生产储存涉及的物料特性,其中氧气为乙类助燃物质。
对储存带压液态气体储罐采用定量计算方法,预测压缩气体容器爆炸事故后果,并对计算后果进行分析。
以0.8MPa工作压力的20m3液氧储罐进行计算分析如下:假设发生意外事故,0.8MPa工作压力的20m3液氧储罐瞬间发生物理爆炸,对其造成的破坏程度进行理论计算为:1、容积为20 m3工作压力为0.8MPa的液氧储罐发生物理爆炸意外事故,其压缩气体爆破能量值将有:Eg=Cg×V=1.1×103×20=22×103(KJ)。
式中:Eg为气体爆破能量,单位KJ。
Cg为压缩气体爆破能量系数,单位KJ/m3。
V是液氧储罐的容积。
2、折算成TNT当量为:1KgTNT爆炸所发出的爆炸能量为4230KJ-4836KJ,取平均爆破4500KJ/kg计算。
q= Eg/4500=22×103/4500≈0.5kg(TNT)3、爆炸模拟比为a:a:0.1×1.671/1.08≈0.1×1.54≈0.1544、求出在1000kgTNT爆炸试验中相当距离Ro的相应值:公式:Ro=R/a按照模拟比值和1000kgTNT在空气中爆炸试验中所产生的冲击破距离Ro/m值计算结果见表2.1—1附件表2.1-1 液氧储罐模拟爆炸产生的冲击波超压数值5、从表2.1-2和表2.1-3中得到液氧储罐爆炸所造成的冲击波对人体的伤害作用和对建筑物的破坏作用。
附件表2.1-2 冲击波对人体的伤害作用附件表2.1-3 冲击波对建筑物的破坏作用通过以上计算表明,若20m3液氧储罐发生物理爆炸,查相关手册赋值表的模拟爆炸产生的冲击波超压数值,可以得到冲击波超压数值为0.126时,距离 3.08m;造成人员伤害和墙损伤的超压为0.03-0.05MPa,查表得距离4.62~6.16m。
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(1)用火灾爆炸指数法确定罐区发生火灾、爆炸的伤亡范围(汽油储罐40立方米,31.6吨)
①储罐区火灾、爆炸指数(F&EI)表,表三-7。
表三-7,储罐区火灾、爆炸指数(F&EI)表
④储罐区安全措施补偿系数表,表三-8
表三-8,储罐区安全措施补偿系数表
⑤暴露区域
暴露区域是指当工艺单元发生火灾、爆炸事故后,可能影响的范围。
暴露区域计算方法如下:R= F&EI×0.2560(m);S=πR2;式中:R—暴露半径;S—暴露面积(m2)。
⑥评价结果
若工艺单元的火灾、爆炸危险指数评价结果汇总见表三-9。
表三-9,火灾、爆炸危险指数评价结果汇总表
对照火灾爆炸危险指数及危险等级标准,可得出采取安全措施后的危险等级(见表)。
从表中结果可见,经安全措施补偿系数后的火灾、爆炸危险等级均有所下降。
火灾、爆炸危险等级,表三-10。