蒸汽云爆炸后果分析
LNG沸腾液体扩散蒸气云爆炸火球事故后果分析
★石油化工安全环保技术★2013年第29卷第1期P E TR O cH E M I c A L s A FE T Y A N D E N V I R O N M E N T A L PR O T E cT l0N T E c H N O L O G Y‘葫咎LN G沸腾液体扩散蒸气云爆炸火球事故后果分析辛颖，(延安职业技术学院，王岩陕西延安716000)摘要：作为当今世界增长最快的清洁能源，液化天然气(L N G)在储存过程中一旦发生泄漏，将会导致重大事故。
采用沸腾液体扩散蒸气云爆炸(B L EV E)火球模型，模拟分析100m3液化天然气储罐发生沸腾液体扩散蒸气云爆炸的事故后果，定量计算事故的伤害半径、财产损失半径、伤亡人数，为事故预防提供依据。
关键词：液化天然气沸腾液体扩散蒸气云爆炸火球热辐射模型B L EV E事故分析伤亡人数液化天然气(L N G)的主要成分为甲烷(96％)，属于甲类火灾危险性，液态时密度为437．70k∥m3，气态时密度为o．965k∥N m3，液化天然气L N G是将常温条件下不能加压液化的天然气进行预处理，脱除重质烃、硫化物、二氧化碳和水等杂质后，在常压下将天然气深冷到一162℃，实现液化，它是以液态形式存在的天然气，其体积可缩小到气态时的1／600，大大促进了天然气市场的发展。
液化天然气广泛应用于天然气输配的调峰储存，提高了城市燃气和电厂供气的稳定性。
但是，由于天然气具有易燃易爆的特点，此外，L N G还具有沸腾翻滚、低温冻伤、低温麻醉、窒息、冷爆炸等危险，确保天然气的使用安全必须放到重要的位置。
L N G储罐是连接上游生产和下游用户的重要设备，对于液化工厂或接收站来讲，大型储罐占据着很高的投资比例。
L N G大都加压储存在绝热储罐中，任何形式的热量(包括高温照射、外部火源灼烧等)都可以导致储罐内一定量的LN G产生气化，由液体变为气体。
当容器内部压力过高，储罐内压力平衡遭到破坏，超过容器本身强度或者容器本身存在缺陷(如机械碰撞、制造缺陷、腐蚀等)，则很易造成绝热储罐破裂，储罐内部所盛装的LN G会产生瞬态泄漏。
某CNG储备事故后果分析
某CNG储备事故后果分析一、CNG储配站常用的事故后果模拟分析方法有：蒸汽云爆炸模型(TNT当量法，TNO当量法),APIpub581定量后果评价模型，喷射火模型，闪火模型。
爆源的TNT当量计算二、TNT当量计算公式：Wtnt=1.8AWfQf/Qtnt式中 1.8———地面爆炸系数A———蒸气云当量系数,取0.04Wf———蒸气云中燃料总质量,kg（D燃气有限责任公司CNG储配站储气容积为1800×0.7174=1291kg）Qf———燃料的燃烧热,天然气燃烧热,取5×10^4kJ/kgQtnt———TNT爆炸热,取4520kJ/kgWtnt———蒸气云中的TNT当量,kg实例中计算出Wtnt=1.8×0.04×1291×5×10^4/4520=1028.2kg由于本项目中易燃物较多，根据相关原则取最大的易燃液体的燃烧热(MJ／kg)。
天然气储罐的TNT当量：（1）蒸汽云爆炸时的死亡半径根据易R1=13.6（Wtnt/1000）^0.37实例中计算出R1=13.6（1028.2/1000）^0.37=13.7m R=13.6×(1.8×0.04×WTNT／1 000)0.37根据最大可能危险原则计算：(2)重伤区半径重伤区半径R2指人员因在冲击波作用下耳膜破裂的概率为0.5的半径,它要求的冲击波峰值超压为44000Pa。
应用超压准则,冲击波超压ΔP可按公式计算: ΔP=0.137Z＾-3+0.119Z^-2+0.269Z^-1-0.019Z=R2（Po/E）^1/3ΔP=ΔPs/PoE=WtntQtnt式中 R2———目标到爆源的水平距离,即重伤区半径,mPo———环境压力,取1.013×10^5PaΔPs———引起人员重伤冲击峰值，取44000PaE———爆炸总能量J实例中计算出E=4520×1028.2=4647464kJ，ΔP=44000/101300=0.4344，Z=1.07……，R2=（4647464×1000/101300）^1/3×1.07=38.3m(3)轻伤区半径轻伤区半径R3指人员在冲击波作用下耳膜破裂的概率为0.01的半径,它要求的冲击波峰值超压为17000Pa,具体计算仍然按照公式ΔP=0.137Z＾-3+0.119Z^-2+0.269Z^-1-0.019Z=R3（Po/E）^1/3ΔP=ΔPs/Po计算。
LNG储罐全部泄漏引起蒸汽云爆炸后果定量分析_葛鹏
① 腰 轮 流 量 计 的 型 号 应 与 现 场 流 程、油 品 排 量 工业务素质，尽量减小人为误差。
相 匹 配 ，工 作 流 量 为 最 大 值 的 １／３～２／３ 范 围 内 。 腰 轮流量计及其辅助 设 备 的 配 置 应 符 合 规 程 要 求，如
［参 考 文 献 ］
有不合理处，应尽 快 整 改。 ② 日 常 使 用 中 要 严 格 按 ［１］ 马德勇．联合站油量计量误差原因分析［Ｊ］．油
在静风条件lng泄漏成半球形由断口处向周围扩散达到爆炸下限的混合气体的扩散半lng泄漏成半球形由断口处向周围扩散达到爆炸上限的混合气体的扩散半32lng储罐全部泄漏引起蒸汽云爆炸区域分析lng储罐漏达到爆炸上下限的爆炸半径为纵坐标绘制储罐泄漏引起蒸汽云爆炸的半径曲线及爆炸区域在不同液位下储罐内lng全部泄漏达到爆炸极限的扩散半径随着储罐液位的增加储罐泄漏达到爆炸极限的扩散半径随之增大wfqfwtnt18qtnt在公式556mj452mjlng储罐在绘制储罐全部泄漏引起蒸汽云爆炸的扩散半33径及爆炸区域计算出福建lng储罐泄漏由断口以球形方式向外扩散并达到爆内蒙古石油化工2014年第11期78引起蒸汽云爆炸的tnt当量kg见表4不同液位下储罐全部泄漏引起蒸汽云爆炸的tntkgh15mh210mh315mh420mh525mh630m如图以储罐的液位取点为横坐标lng储罐内lng全部泄漏引起蒸汽云爆炸的伤亡半径为纵坐标绘制蒸汽云爆炸冲击波超压的伤亡半径曲线见图
３
槡 Ｒ
Ｒ０
＝
ｑ ｑ０
＝α
则
பைடு நூலகம்
Δｐ＝Δｐ０
（１３）
式中，Ｒ 为目标与爆 炸 中 心 距 离，ｍ；Ｒ０ 为 目 标
与基准爆炸中 心 的 相 当 距 离，ｍ；ｑ０ 为 基 准 炸 药 量，
蒸汽云爆炸事故后果模拟分析法
蒸汽云爆炸事故后果模拟分析法Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT蒸汽云爆炸事故后果模拟分析法超压：1）TNT当量通常，以TNT当量法来预测蒸气云爆炸的威力。
如某次事故造成的破坏状况与kgTNT炸药爆炸所造成的破坏相当，则称此次爆炸的威力为kgTNT当量。
蒸气云爆炸的TNT当量W TNT计算式如下：W TNT=×α×W f×Q f/Q TNT式中，W TNT—蒸气云的TNT当量(kg)α—蒸气云的TNT当量系数，正己烷取α=；W f—蒸气云爆炸中烧掉的总质量(kg)Q f—物质的燃烧热值(kJ/kg)，正己烷的燃烧热值按×106J/kg，参与爆炸的正己烷按最大使用量792kg计算，则爆炸能量为×109J将爆炸能量换算成TNT当量q，一般取平均爆破能量为×106J/kg，因此W TNT= ×α×W f×Q f /q TNT+ =××792××106/×106=609kg2）危害半径为了估计爆炸所造成的人员伤亡情况，一种简单但较为合理的预测程序是将危险源周围划分为死亡区、重伤区、轻伤区和安全区。
死亡区内的人员如缺少防护，则被认为将无例外的蒙受重伤或死亡，其内径为0，外径为R ，表示外周围处人员因冲击波作用导致肺出血而死亡的概率为，它与爆炸量之间的关系为：= m重伤区的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受严重伤害，极少数人可能死亡或受伤。
其内径就是死亡半径R1，外径记为R2，代表该处人员因冲击波作用耳膜破损的概率为，它要求的冲击波峰值超压为44000Pa。
∆按下式计算：冲击波超压P∆=++式中：P∆——冲击波超压，Pa；PZ——中间因子，等于；E——蒸气云爆炸能量值，J；P0——大气压，Pa，取101325得R2=轻伤区的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受轻微伤害，少数人将受重伤或者平安无事。
蒸汽云爆炸的伤害模型
蒸汽云爆炸的伤害模型蒸汽云爆炸是由于以“预混云”形式扩散的蒸汽云遇火后在某一有限空间发生爆炸而导致的。
泄漏的油品如果没有发生沸腾液体膨胀蒸汽云爆炸现象或立即引发大火，溶剂油或燃料油等物质的低沸点组分就会与空气充分混合，在一定的范围聚集起来，形成预混蒸汽云。
如果在稍后的某一时刻遇火点燃，由于气液两相物质已经与空气充分混合均匀，一经点燃其过程极为剧烈，火焰前沿速度可达50～100m／s，形成爆燃。
对蒸汽云覆盖范围内的建筑物及设备产生冲击波破坏，危及人们的生命安全。
发生蒸汽云爆炸现象最起码应具备以下几个条件：①周围环境如树木、房屋及其它建筑物等形成具有一定限制性空间；②延缓了点火的过程；③充分预混了的气液两相物质与空气的混合物；④一定量的油品泄漏。
（2）爆源的TNT当量计算TNT当量计算公式：WTNT=WQf／QTNT式中：WTNT——易燃液体的TNT当量(kgTNT)；Wf——易燃液体的质量(kg)；Qf——易燃液体的燃烧热(MJ／kg)；QTNT--TNT的爆热，取4.52MJ／kg；TNT爆热为4.52MJ／kg，由于本项目中易燃物较多，根据相关原则取最大的易燃液体的燃烧热(MJ／kg)，故取溶剂油作为计算样本。
溶剂油燃烧热值为43.69MJ／kg。
l节油罐车溶剂油的TNT当量：W溶TNT=43.69×790×0.8×60／4.52=3.67×105 kgTNT（3）自由蒸汽云爆炸时的死亡半径根据易燃液体的TNT当量，并且考虑参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献的蒸汽云的量，结合油库区及周边布置情况分析，采取地面爆炸系数1.8，蒸汽云的TNT当量系数0.0 4，运用范登伯(VandenBerg)和兰诺伊(Lannoy)方程计算蒸汽云爆炸时死亡半径为：R=13.6×(1.8×0.04×WTNT／1000)0.37根据最大可能危险原则计算（石油副产品取溶剂油为样本）1节溶剂油罐车爆炸时的死亡半径为：R溶=13.6×(1.8×0.04×3.67×105／1000) 0.37=45.4m根据公司接卸设备能力，该专用线每次可接卸10个危险品罐车。
基于天然气管线泄漏蒸汽云爆炸危害分析_王小完
第28卷第3期灾害学JOURNAL OF CATASTROPHOLOGYVol.28No.3基于天然气管线泄漏蒸汽云爆炸危害分析①王小完，马骥，骆正山（西安建筑科技大学，陕西西安710055）摘要：基于历史数据和试验建立和改进相应的数学模型，初步建立了定量分析研究天然气管线泄漏蒸汽云爆炸和毒气危害后果计算方法，为天然气管线风险评估、风险管理、管线维护以及蒸汽云爆炸和毒气危害发生后的危害后果评估提供决策支持。
关键词：天然气；长输管线；蒸汽云爆炸；毒气危害；后果中图分类号：TU996.9；X43文献标志码：A文章编号：1000－811X（2013）03－0016－05陆上长输天然气管线泄漏，因泄漏量大，持续泄漏与空气混合形成蒸汽云，蒸汽云在密闭空间或无风低洼地带聚集，遇火源会发生闪爆引发爆炸灾害，造成恶性事故。
因此，研究天然气泄漏蒸汽云爆炸危害对保护人民的财产、生命安全，或在蒸汽云爆炸危害发生后对其危害后果进行预测评估具有重要意义。
国内外研究人员在该领域进行了一系列的研究，但主要集中在对密闭容器内的可燃气体的燃烧、爆炸过程分析，如杨国刚在密闭钢管内对可燃气体爆炸的实验研究与数值模拟［1］；陈长坤等基于粗糙集的城市燃气管道破坏灾害演化诱发机制分［2］；析林伯泉等研究了方形钢管中障碍物对气体燃烧的加速作用［3－4］；付小方等对高压天然气管线的危险区域进行了分析［5］；梁瑞等对天然气管线泄漏混合气体爆炸后果评价进行了探讨［6］。
上述研究主要集中在固体障碍物对火焰的加速以及超压生成的影响等方面。
本文通过建立数学模型，研究天然气管线泄漏形成的蒸汽云爆炸危害机理和破坏规律，对其造成的危害范围及危害后果进行定量研究，对蒸汽云爆炸危害的预防以及爆炸发生后造成的后果进行较为准确的评估提供指导。
1天然气管线泄漏扩散陆上天然气管线泄漏后，根据泄漏模式以及空间位置、大气条件形成蒸汽云发生爆炸，造成相应的危害。
1.1气体扩散模型天然气管线瞬时泄漏，扩散使泄漏孔处气体浓度减小，降低爆炸危险；同时扩散使毒害气体向外扩散，使危害范围扩大。
轻烃储罐的蒸气云爆炸伤害风险分析
瓦 管 不 同 程 度 破 坏 ， 墙 木 结 隔
构 要 加 固
６
Ｏ１ ．
＋ ｏ 。
房 屋 基 本 无 破 坏
注 ：在 灾 害 评估 中 ， 以标 号 ① 计 算 半 径 作 为 财 产 损 失 半 径
各 区外径 由下 式确 定 ：
蒸气 云爆 炸 数学模 型 采用 的是 传 统 的 Ｔ ＮＴ 当 量 系数 法 ，该 模 型是将 事故 性爆 炸产 生的爆 炸能量 同一 定 当量 的 Ｔ ＮＴ 联 系起 来 ，来 估算 蒸 气 云爆 炸
维普资讯
油气 田地 面 工程 第 ２ 卷 第 ７期 （ ０ ６ ７ ５ ２０． ）
３ ３
轻烃储罐的蒸气云爆炸伤害风险分析
吴晓 玲 杨伟 （ 大庆油田 工程有限公司）
１ ．蒸 气 云 爆 炸 机 理
（ ； ｍ） Ｅ为 爆源 总能量 （ ） Ｐ Ｊ ； 。为环 境 压力 （ ａ 。 Ｐ ） 当 △ 为 引 起 人 员 重 伤 冲 击 波 峰 值 时 ，取 Ｐ ４ ００ ａ ４ ０ Ｐ ；当 △ 为 引 起 人 员 轻 伤 冲 击 波 峰 值 时 ， Ｐ
漏 。泄 漏后轻 烃 在 短 时 间 内 （ 能 是 几 秒 到几 十 可
式 中 １ ８为 地 面 爆 炸 系数 ； Ｎ ． ｗ丁ｒ为 蒸 气 云 的 ＴＮＴ 当量 （ ｇ ；ａ为 蒸 气 云 的 Ｔ ｋ） ＮＴ 当 量 系 数
（ ４ ） 取 ；Ｑ丁ｒ 为 Ｔ Ｎ ＮＴ 的 爆 热 ， 可 取 ４ １ ． ２～ ４ ６ ＭＪ ｋ ￣ ，为燃 料的燃 烧 热 （ ／ ｇ ； ．９ ／ ｇ Ｑ ＭＪ ｋ ） Ｗ，为 蒸气 云 中燃料 的总 质量 （ ｇ 。 ｋ ） 蒸气 云爆 炸 冲击波 对人 员伤 害程度 及对 建筑 物 的 破坏程 度一 般用 损 害 （ 失） 半径 来描述 。 损 （ ）对 人员 的伤 害 。爆 炸 冲击波 所引起 的人 员 １ 伤 害范 围 主要分 为死 亡 区、重 伤区 、轻伤 区和安 全
蒸汽云爆炸后果分析
1、蒸气云爆炸后果单罐液化天然气泄漏后引发蒸气云爆炸，其后果可以采用TNT 当量法和超压准则来预测，方法如下：（1）蒸气云爆炸的TNT当量W TNT = a WQ/Q TNT式中：W TNT—天然气蒸气云的TNT当量，kg；a—天然气蒸气云的TNT当量系数（统计平均值为0.03）；W—天然气蒸气云中可燃气体质量，kg；Q—天然气的高热值，kJ/kg，取56061.88 kJ/kg；Q TNT—TNT的爆炸热，取4500kJ/kg。
如果储罐内的液化天然气全部泄漏，则：W= k ρVk—单罐充装系数，取85%；ρ—泄漏前储罐内液化天然气的密度，kJ/m3，取432.97kg/m3；V—储罐体积，为150m3。
得W=0.85×432.97×150=55203.7kg；W TNT = a WQ/Q TNT=0.03×55203.7×56061.88/4500=20632.15 （kg，TNT）（2）蒸气云爆炸的伤害分区为了估计爆炸所造成的人员伤亡情况，一种简单但较为合理的预测程序是将危险源周围划分为死亡区、重伤区、轻伤区和安全区死亡区内的人员如缺少防护，则被认为将无例外的蒙受重伤或死亡，其内径为0，外径记为R1，表示外圆周处人员因冲击波作用导致肺出血而死亡的概率为0.5，它与爆炸量之间的关系为：R1 = 13.6（W TNT/1000）0.37= 13.6（20632.15/1000）0.37=41.68≈42m重伤区的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受严重伤害，极少数人可能死亡。
其内径即为死亡半径R1，外径记为R2，代表该处人员因冲击波作用耳膜破裂的概率为0.5，它要求的冲击波峰值超压为44000Pa。
冲击波超压ΔP按下式计算：ΔP= 0.137 Z-3 + 0.119 Z-2 + 0.269 Z-1 - 0.019ΔP= 44000/P0 = 44000/101325 = 0.434式中：Z= R2/（E/P0）1/3ΔP—冲击波超压，Pa;Z—中间因子；E—蒸气云爆炸能量值，J；E=aWQ=0.03×55203.7×56061.88=92844696.15kJ =92844696150J P0—大气压，取101325Pa；得R2=105.83m≈106m轻伤区的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受轻微伤害，少数人将受重伤或者平安无事。
蒸汽云爆炸完全破裂 -回复
蒸汽云爆炸完全破裂-回复蒸汽云爆炸完全破裂是一种严重的事故，可能导致重大的人员伤亡和财产损失。
在本文中，我们将一步一步回答关于蒸汽云爆炸完全破裂的问题，包括其原因、后果和应对措施。
首先，我们需要了解蒸汽云爆炸完全破裂的原因。
蒸汽云爆炸是指蒸汽与一定浓度的可燃气体混合形成可燃云，然后遇到点火源导致爆炸。
当蒸汽云的浓度超过其爆炸极限，并且接触到点火源时，爆炸就会发生。
常见的点火源包括明火、电火花和静电放电等。
因此，蒸汽云爆炸完全破裂的原因可以归结为蒸汽云与可燃气体的混合、浓度控制不当，以及点火源的存在。
接下来，我们需要了解蒸汽云爆炸完全破裂的后果。
蒸汽云爆炸的后果可能包括以下几个方面。
首先，爆炸会产生巨大的冲击波，可能摧毁建筑物、设备和管道系统。
其次，爆炸会产生高温和火焰，可能引发火灾并蔓延至周围区域。
再次，爆炸会产生大量的碎片和飞溅物，可能造成人员伤亡和损害财产。
最后，蒸汽云爆炸会释放大量的有毒气体和挥发性物质，可能对环境和人体健康造成严重影响。
在面对蒸汽云爆炸完全破裂时，我们需要采取有效的应对措施。
首先，应及时报警并启动应急预案，确保人员安全撤离。
其次，应立即切断蒸汽供应和电源，防止进一步的事故发生。
同时，应密切监控爆炸区域的状况，防止火灾蔓延和有毒气体扩散。
随后，应组织专业人员进行抢险救援工作，包括灭火、救援被困人员和清理爆炸物。
最后，应对事故进行调查和分析，找出事故的原因，并采取相应的措施加以改进，避免类似事故再次发生。
总之，蒸汽云爆炸完全破裂是一种严重的事故，需要我们高度重视和有效应对。
了解其原因、后果和应对措施，可以帮助我们更好地预防和处理此类事故。
同时，通过强化安全意识和加强设备管理，可以进一步降低蒸汽云爆炸完全破裂的风险。
蒸气云爆炸事故后果分析
二、蒸气云爆炸事故后果分析根据荷兰应用科研院TNO(1979)建议,可按下式预测蒸气云爆炸的冲击波损害半径：R=C s(N·E)1/3式中:R—损害半径，m；E—爆炸能量，kJ。
可按下式取：E=VH cV—参与反应的可燃气体的体积m3；H c—可燃气体的高燃烧热值，N—效率因子，其值与燃料浓度持续展开所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%C s—经验常数，取决于损害等级,其取值情况见下表表7-14 损害等级表该公司煤气管道布防在整个炼钢、炼铁生产区，现以管径最长，敷设距离最长的一段管道（管径Ф=2000mm，长度L=1000m,转炉煤气管道，起自风机房，终至5万m3转炉煤气柜）发生煤气爆炸事故进行模拟分析。
该段高炉煤气管道的容量约为：3.14×12×1000=3140m3按转炉煤气的H c=8790kJ/m3。
E=VH c=3140×8700=2.73×107kJ蒸气云爆炸的冲击波损害半径计算结果如下：(1)R=C s(N·E)1/3=0.03(0.1×2.73×107)1/3=4.17m(2)R=C s(N·E)1/3=0.06(0.1×2.73×107)1/3=8.34m(3)R=C s(N·E)1/3=0.15(0.1×2.73×107)1/3=20.85m(4)R=C s(N·E)1/3=0.4(0.1×2.73×107)1/3=55.6m由此可知，当管径Ф=2000mm，长度L=1000m,转炉煤气管道泄漏，发生蒸气云爆炸的冲击波伤害、破坏情况见下表表7-16蒸气云爆炸的冲击波伤害、破坏半径表司敷设最长、管径最大的一段高炉煤气管道进行评价,可知，此段煤气管道一旦发生蒸气云爆炸，对周围20.85m范围内人员均会造成不同程度的伤害。
LPG储罐的蒸气云爆炸后果模拟
L PG储罐的蒸气云爆炸后果模拟Ξ黄 斌,刘 扬,傅 程,辛 颖(1.大庆石油学院提高油气采收率教育部重点实验室;2.大庆石油学院石油工程学院) 摘 要:液化石油气是一种常见的危险化学品,对其储罐发生事故的后果进行分析,对预防控制事故和保证安全生产都具有重要的意义。
本文在分析液化石油气的危险特性和发生蒸气云爆炸事故特点的基础上,用两种常用的蒸气云爆炸后果模拟方法TN T当量法和TNO多能法对液化石油气储罐发生蒸气云爆炸的后果进行计算,分别得到死亡、重伤、轻伤和财产损失半径。
对两种方法的计算过程和结果进行了分析和讨论,并给出了罐区设计时的建议。
关键词:蒸气云爆炸;L PG;TN T当量法;TNO多能法;伤害半径 液化石油气(L PG)是十大危险化学品之一,具有易燃易爆的特性。
由于常温常压下密度较小,为了便于储存和运输,通常加压液化后储存在球形储罐内。
L PG储罐一旦由于操作或腐蚀等原因发生破损,将导致L PG泄漏,泄漏后在空间扩散形成蒸气云团,遇火产生蒸气云爆炸(V CE),引起爆炸冲击波、热辐射等将对周围的人员和设施造成伤害和破坏。
对L PG储罐发生爆炸事故的后果进行计算和分析,对于了解事故的危害性,预防和控制事故都具有重要的意义[1]。
1 液化石油气火灾爆炸特性及蒸气云爆炸特点1.1 L PG的火灾爆炸特性[2-5]液化石油气(L PG)主要成分是丙烷、丁烷,还有少量的丙烯、丁烯、甲烷等,产地和处理工艺不同时具体组成不同。
液化石油气的主要危险性在于它具有易燃、易爆特性,由此引发的事故发生频率也较高。
当液化石油气储罐泄漏时如果形成射流,并且在泄漏裂口处被点燃,会形成喷射火火灾;储罐破裂导致大量泄漏形成液池时,遇到火源会发生池火灾;当泄漏后可燃气体或蒸气与空气的云状混合物遇到延迟点火可引发蒸气云爆炸(V CE);同时,某个储罐的火灾、爆炸事故会影响到同罐区内其他储罐,在外部火焰的烘烤下突然破裂,压力平衡破坏,L PG急剧气化,并随即被火焰点燃会产生爆炸沸腾液体扩展蒸气爆炸(BL EV E);或受到烘烤时储罐压力增大,超过承压爆炸,L PG释放并被点燃时,则产生火球火灾。
安全评价中常用计算解析
池火灾
（1）柴油泄漏量 设定一个5000m3柴油罐底部DN200进 油管管道破裂出现长50cm，宽1 cm的泄 漏口，泄漏后10分钟切断泄漏源。泄漏的 液体在防火堤内形成液池，泄漏时工况设定 情况见表9-4。 油品连续泄漏工况
池火灾
泄漏 源 介质 温度 ( 0C) 介质 压力 （Mp a） 介质 泄口面 泄漏时 密度 积 间 （kg/ 2) (m (min) 3 m）
蒸汽云爆炸的伤害模型
爆源的TNT当量计算 TNT当量计算公式： WTNT=WQf／QTNT 式中：WTNT——易燃液体的TNT当量 (kgTNT)； Wf——易燃液体的质量(kg)； Qf——易 燃液体的燃烧热(MJ／kg)； QTNT--TNT 的爆热，取4.52MJ／kg； TNT爆热为 4.52MJ／kg，
蒸汽云爆炸时财产损失半径
⑤财产损失半径R财（超压值13800Pa） 对于爆炸性破坏，财产损失半径R财的计算 公式为： R财=（5.6WTNT1/3）/[1+ （3175/WTNT）2]1/6 式中5.6（4.6）为二次破坏系数。
蒸汽云爆炸时重伤与轻伤半径
⑥另一计算公式 r=0.3967WTNT1/3exp[3.50310.7241lnΔp＋0.0398(lnΔp)2] 注意,这里超压值Δp的单位是 psi,1psi=6.9kPa。 注：重伤与轻伤半径手工不能计算，需要计 算机模型。
池火灾
A－泄漏口面积（m2）；A =0.005 m2 ρ－泄漏液体密度（kg/ m3）； P－容器内介质压力（Pa）； P0 －大气压力（Pa）； g－重力加速度（9.8 m /s2）； h－泄漏口上液位高度（m），柴油罐液面 安全高度15.9 m。
池火灾
建筑物蒸气云爆炸后果预测研究
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LNG、 LPG 是我国近年来大力推广的能源 是我国近年来大力推广的能源， ， 具有比石油、 具有比石油 、 柴 油更清洁的功效， 油更清洁的功效， 可以降低温室气体排放。 可以降低温室气体排放 。然而 然而， ， 它们具有比 之石油更强的易燃易爆特性， 之石油更强的易燃易爆特性 ， 一旦发生泄漏失效， 一旦发生泄漏失效 ， 极易迅速蒸 发， 形成混合气云， 形成混合气云 ， 遇到点火源引发蒸气云爆炸。 遇到点火源引发蒸气云爆炸 。这种爆炸的 事故后果范围往往极大， 事故后果范围往往极大 ， 对周边人员造成较高的危险 [1]。 为 此， 如何科学、 如何科学 、 有效、 有效 、 迅速的预测蒸气云爆炸的事故影响范围、 迅速的预测蒸气云爆炸的事故影响范围 、 死亡半径等， 死亡半径等 ， 成为了当前安全评价人员研究的难点及热点。 成为了当前安全评价人员研究的难点及热点 。 本文结合某 LNG 储罐 储罐， ， 选择 TNT 模型 模型， ， 对其发生蒸气云爆炸进 行了预测分析， 行了预测分析 ， 为后续安全管理提供理论依据及定量数据 参考。 参考 。
蒸气云爆炸事故后果预测模型
3 事故后果模拟分析法概述 3.1 事故后果模拟分析法思想
4.3
结果分析
该方法的主要思想在于， 该方法的主要思想在于 ， 结合实际的工艺情况， 结合实际的工艺情况 ， 选择最合 适的事故场景及其对应的后果模型。并将实际情况结合理论 适的事故场景及其对应的后果模型。 进行修正， 进行修正 ， 最终得到一个较为贴近现实的计算公式来模拟、 最终得到一个较为贴近现实的计算公式来模拟 、 预 测危险源的事故后果。 测危险源的事故后果 。这种计算出的结果往往与实际情况存 在差别， 在差别 ， 但对于预先辨识来讲， 但对于预先辨识来讲 ， 已经可以用做较好的依据了。 已经可以用做较好的依据了 。
蒸气云爆炸事故后果模拟分析法在安全评价中的应用
蒸气云爆炸事故后果模拟分析法在安全评价中的应用摘要：本文主要结合化工行业企业中安全评价运用特点，针对化工企业的特点，利用蒸气云爆炸事故后果模拟分析法对项目安全情况进行预评价，分析项目中存在的一些危险因素与薄弱环节，并结合实际提出相应的预防措施。
关键词：蒸气云爆炸事故后果模拟分析法；安全评价；应用在涉及危险化学品的安全运行中，要注重安全评价的方法和模型的运用，可以形成安全系统工程以及安全控制的原理与方法控制，并针对项目在运行过程中可能出现的各种危险因素，尤其是对于危险系数相对较大的项目，通过蒸气云爆炸事故后果模拟分析法的安全评价模式，能做出相应的科学预防措施，对于提升企业的综合能力，将有很大的帮助。
1项目概述1.1项目基本情况广西河池某燃气公司拟建设城市燃气管网项目，规划近期（2013-2015年）供应天然气量为1871.86×104Nm3/a；远期（2016-2020年）供应天然气7215.9×104Nm3/a。
主要建设内容包括：门站（含调压工艺装置、LNG气化系统等）1座、次高压管道（0.8MPa，共8.78km）、中压管道（0.4MPa，共31.8km）、次高-中压调压站2座；远期拟对门站进行扩建（增加高压球罐及相关调峰设施），并拟建中压管道（0.4MPa，共50km）、次高-中压调压站1座。
1.2主要危险、有害物质1）天然气（压缩的），危险分类别编号为21007，数量为2×1000m3，浓度为甲烷含量97%以上，温度为常温，压力为0.4MPa~1.6MPa；2）天然气（液化的），危险分类别编号为21008，数量为2×50m3，浓度为甲烷含量97%以上，温度为-162℃，压力为0.6MPa；3）四氢噻吩，危险分类别编号为32111，数量为少量，浓度为99%，状态为液态，常温常压。
1.3重大危险源识别1）定义根据《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218-2009），定义如下：单元：是指一个（套）生产装置、设施或场所，或同属一个生产经营单位的且边缘距离小于500m的几个（套）生产装置、设施或场所。
压力容器物理爆炸事故及压力容器泄漏物发生蒸汽云爆炸事故后果模拟分析
表 1 1000kg TNT 爆炸时的冲击波超压数值
距离 Ro ／ m 20
25
30
35
超压△ Po ／ 0.126 0.079 0.057 0.043 MPa
40Байду номын сангаас0.033
45 0.027
距离 Ro ／ m 50
55
60
65
70
75
超压△ Po ／ 0.0235 0.0205 0.018 0.016 0.0143 0.013 MPa
Research and Exploration 研究与探索·工艺与技术
压力容器物理爆炸事故及压力容器泄漏物 发生蒸汽云爆炸事故后果模拟分析
鲁昱昊 （华东冶金地质勘查局八一一地质队，安徽 滁州 239000）
摘要：事故后果模拟分析的目的在于定量描述一个可能发生的事故对周围设施和人员危害的严重程度。本文根据事故 的不同类型，如火灾、爆炸、中毒等，分别不同情况，采用不同的数学模型，对事故后果进行模拟计算。
表 2 冲击波对人体的伤害作用
超压△ Po ／ MPa
伤害作用
超压△ Po ／ MPa
伤害作用
0.02 ～ 0.03 轻微损伤
内脏严重损伤或 0.05 ～ 0.10
死亡
听觉器官损伤或 0.03 ～ 0.05
骨折
>0.10
大部分人员死亡
表 3 冲击波对建筑物的破坏作用
超压 △Po ／ MPa
破坏作用
China 中国 Plant 设备
Engineering 工程
浅谈 PLC 在胶结充填系统中的应用
刘能强 （广西华锡集团股份有限公司铜坑矿，广西 河池 547205）
爆炸半径蒸汽云
5.3 火灾爆炸事故后果分析评价对于液化石油气来说，其沸点远小于环境温度，泄漏后将会由于自身的热量、地面传热、太阳辐射、气流流动等迅速蒸发，在液池上面形成蒸气云，与周围空气混合成易燃易爆混合物，并且随着风向扩散，扩散过程中如遇到点火源，则可能发生蒸气云爆炸，产生巨大影响。
液化石油气容器在外部火焰的烘烤下可能发生突然破裂，压力平衡被破坏，液体急剧气化，并随即被火焰点燃而产生爆炸。
在这一过程中虽然也有破片和冲击波产生，但爆炸火球的热辐射是主要的伤害因素。
这种事故被称为沸腾液体扩展为蒸气爆炸（BLEVE）。
BLEVE产生的破片和冲击波虽然有一定的危害，但与爆炸产生的火球热辐射危害相比，它们的危害可以忽略，现场情况尤其如此。
为此，对液化石油气泄漏后果的分析，本报告主要考虑蒸气云爆炸，计算出死亡半径，进而确定重大危险源的等级。
不同的伤害模型将有不同的伤害/破坏半径，不同伤害/破坏半径所包围的封闭面积内人员多少，财产价值多少将影响事故严重程度大小。
伤害/破坏半径划分为：死亡半径、重伤（二度烧伤）半径、轻伤（一度烧伤）半径及财产破坏半径。
5.3.1 蒸气云爆炸模型分析蒸气云爆炸能产生多种破坏效应，如冲击波超压、热辐射、碎片作用等，但最危险、破坏力最强的是冲击波的破坏效应。
⑴超压准则常见的冲击波伤害－破坏准则有：超压准则、冲量准则、压力－冲量准则等。
本评价采用超压准则。
⑵超压模型蒸气云爆炸的超压使用TNT 当量法进行计算。
蒸气云爆炸的TNT 当量可用下式估算：TNT ff TNT Q Q W W α8.1=式中：1.8：地面爆炸系数；α:蒸气云的TNT 当量系数，0.04；f W :液化石油气形成的蒸汽云中参与爆炸的燃料的质量，kg ；f Q ：燃料的燃烧热，kJ/kg ；TNT Q ：TNT 的爆热，4520kJ/kg ；TNT W ：蒸气云的TNT 当量，kg ；根据项目单位提供的资料，液化石油气成份为50％的丙烷、50%的丁烷。
蒸气云爆炸模型
５、4、1 蒸气云爆炸模型分析蒸气云爆炸能产生多种破坏效应，如冲击波超压、热辐射、碎片作用等，但最危险、破坏力最强得就是冲击波得破坏效应.常见得冲击波伤害-破坏准则有:超压准则、冲量准则、压力－冲量准则等。
本次评价采用超压准则。
蒸气云爆炸得超压使用ＴNＴ当量法进行计算.蒸气云爆炸得TNT 当量可用下式估算:式中：1、8：地面爆炸系数;α：蒸气云得TＮT当量系数,0、04;W f：液化石油气形成得蒸汽云中参与爆炸得燃料得质量，ｋg；Ｑｆ：燃料得燃烧热，kＪ／ｋg;Q TNT：ＴＮT得爆热,4520kJ／ｋg;WＴNT:蒸气云得TNT当量，ｋｇ;根据项目单位提供得资料，液化石油气成份为50％得丙烷、5０％得丁烷。
查物质系数与特性表可知,丙烷燃烧热Hc／(103Btu、lb—１)为１9、9，丁烷燃烧热Hｃ/(103Btu、lｂ－1)为19、4,则：液化石油气得燃烧热Qｆ=1９、9×103×０、5+19、4×１０３×0、5＝1９、7×1０3(Btu／ｌb)=19、7×103×1、０5５÷０、454=45779（kJ/ｋg)液化石油气密度取０、51t/m3，充装系数取０、9，设泄露得液化石油气形成得蒸汽云中参与爆炸得总体积百分数为30%,假设这个Ⅱ级供应站6m3得液化石油气全部泄露(实际就是不可能全部泄露得）.则：6m３得液化石油气全部发生泄漏时，液化石油气形成得蒸汽云中参与爆炸得燃料得质量W f=6×0、51×1０3×0、９×30%＝826(kg）W TＮＴ=1、８×0、0４×8２6×4５7７9/4５2０=6０2、3(kg）①死亡区该区内得人员如缺少防护，则被认为将无例外地蒙受严重伤害或死亡，其内径为零，外径记为Ｒ0,表示外圆周处人员因冲击波作用导致肺出血而死亡得概率为50%，它与爆炸量间得关系由下式确定：式中:ＷTＮＴ为爆源得TNT当量，ｋg。
蒸气云爆炸事故后果分析及风险评估
蒸气云爆炸事故后果分析及风险评估摘要：本文基于蒸气云爆炸事故的背景和意义，分析了蒸气云爆炸事故的基本原理和成因、事故后果分析（以天津港爆炸事故为例）、风险评估方法以及预防措施。
通过对现有文献的梳理和分析，总结了相关领域内的研究成果，以期帮助人们更好地了解蒸气云爆炸事故及其防范措施，以此来减少其对人民生命财产和环境安全的威胁。
关键字：蒸气云爆炸事故、成因、机制、事故后果、天津港爆炸事故、风险评估、预防措施。
引言：蒸气云爆炸事故是一种危害性极高的重大安全事故，其发生不仅会对人民生命财产安全和环境安全带来巨大威胁，而且也将给人们的生活和生产造成严重影响。
因此，研究蒸气云爆炸事故的成因、机制和预防措施，对于保障国家生产安全、人民生命财产安全以及促进可持续社会经济发展，具有非常重要的意义。
1.背景和意义蒸气云爆炸事故是化工和炼油等行业中比较常见的一种安全事故，一旦发生，往往造成重大人员伤亡、财产损失和环境破坏等后果。
例如2005年11月20日中国大连石化公司发生的顶顶相碰蒸气云爆炸事故，造成5人死亡、18人受伤和大量环境污染。
此类事故一经发生，其后果便是难以预计和承受的。
因此，针对蒸气云爆炸事故进行事后风险评估和预防具有重要性。
通过对蒸气云爆炸事故的原因、基本特征和危害等方面进行深入的研究，有助于建立有效的预防机制和完善的应急措施，以尽量避免蒸气云爆炸事故的发生，减少其给人类造成的影响。
因此，开展蒸气云爆炸事故后果分析及风险评估研究具有重要的理论和实践意义。
2.蒸气云爆炸事故的基本原理和成因2.1蒸气云的形成和扩散蒸气云是液体或固体物质从容器或设备中挥发或扩散而形成的气态物质团，是蒸发或挥发后达到一定浓度的混合物。
蒸气云的形成机制与物质的挥发和扩散速度有关，主要包括物理性和化学性两个方面。
在物理性方面，温度是蒸气云形成的关键因素之一，其它因素还包括容器内的压力、密闭程度和物质的沸点等。
在化学性方面，液体和固体物质的化学特性和反应都会影响其蒸发和扩散的速度，例如反应速率、表面活性和氧化性等。
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1、蒸气云爆炸后果
单罐液化天然气泄漏后引发蒸气云爆炸，其后果可以采用TNT 当量法和超压准则来预测，方法如下：
（1）蒸气云爆炸的TNT当量
W TNT = a WQ/Q TNT
式中：W TNT—天然气蒸气云的TNT当量，kg；
a—天然气蒸气云的TNT当量系数（统计平均值为0.03）；
W—天然气蒸气云中可燃气体质量，kg；
Q—天然气的高热值，kJ/kg，取56061.88 kJ/kg；
Q TNT—TNT的爆炸热，取4500kJ/kg。
如果储罐内的液化天然气全部泄漏，则：
W= k ρV
k—单罐充装系数，取85%；
ρ—泄漏前储罐内液化天然气的密度，kJ/m3，
取432.97kg/m3；
V—储罐体积，为150m3。
得W=0.85×432.97×150=55203.7kg；
W TNT = a WQ/Q TNT=0.03×55203.7×56061.88/4500
=20632.15 （kg，TNT）
（2）蒸气云爆炸的伤害分区
为了估计爆炸所造成的人员伤亡情况，一种简单但较为合理的预测程序是将危险源周围划分为死亡区、重伤区、轻伤区和安全区
死亡区内的人员如缺少防护，则被认为将无例外的蒙受重伤或死亡，其内径为0，外径记为R1，表示外圆周处人员因冲击波作用导致肺出血而死亡的概率为0.5，它与爆炸量之间的关系为：
R1 = 13.6（W TNT/1000）0.37= 13.6（20632.15/1000）0.37
=41.68≈42m
重伤区的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受严重伤害，极少数人可能死亡。
其内径即为死亡半径R1，外径记为R2，代表该处人员因冲击波作用耳膜破裂的概率为0.5，它要求的冲击波峰值超压为44000Pa。
冲击波超压ΔP按下式计算：
ΔP= 0.137 Z-3 + 0.119 Z-2 + 0.269 Z-1 - 0.019
ΔP= 44000/P0 = 44000/101325 = 0.434
式中：Z= R2/（E/P0）1/3
ΔP—冲击波超压，Pa;
Z—中间因子；
E—蒸气云爆炸能量值，J；
E=aWQ=0.03×55203.7×56061.88=92844696.15kJ =92844696150J P0—大气压，取101325Pa；
得R2=105.83m≈106m
轻伤区的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受轻微伤害，少数人将受重伤或者平安无事。
轻伤区的内径为重伤区的外径R2，外径为R3，表示外边界处耳膜因冲击波作用破裂的概率为0.01，它要求的冲击波峰值超压为17000Pa。
冲击波超压ΔP按下式计算：
ΔP= 0.137 Z-3 + 0.119 Z-2 + 0.269 Z-1 - 0.019
ΔP= 17000/P0 = 17000/101325 = 0.168
式中：Z= R3/（E/P0）1/3
得R3=189.93m≈190m
财产：
R=125.67m
安全区内人员即使无防护，绝大多数也不会受伤，安全区内径为轻伤区的外径R3，外径为无穷大。