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。倘若一节罐车危险品发生爆炸时，处理不及时、方法不得当，将可能造成其他罐车连锁爆炸，而多节罐车装卸或停留过程中若发生火灾爆炸事故会给评价区域及周边区域内的人员、财产造成重大损失：综合上述模型的计算，当危险化学品铁路专用线接卸汽油、柴油、溶剂油（石脑油）、燃料油的罐车发生蒸汽云爆炸时，其1节罐车最大危害结果：最大死亡半径45.4m；1节罐车TNT当量kg3.67×105