TNT当量计算
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TNT当量的计算
TNT当量法和TNO(Multi-Energy)模型法是蒸气云[wiki]爆炸[/wiki](UVCE)模拟方法中的两个典型模型。TNT当量法是把气云爆炸的破坏作用转化成TNT爆炸的破坏作用,从而把蒸气云的量转化成TNT当量。TNT当量法简单易行,但有其明显缺陷:
(1)TNT爆炸时爆源体积可忽略,而蒸气云较大不能忽略,且随着爆炸的进行,爆源体积在增大。
(2)TNT爆炸时能量是瞬间释放的,而蒸气云爆炸过程中能量的释放速率是有限的。(3)TNT爆炸过程形成的冲击波强度大,但衰减速度快,而蒸气云爆炸多属爆燃过程,正压作用时间较短,负压作用时间较长。因而TNT当量法只适用于很强的蒸气云爆炸且用以模拟爆炸远场时偏差较小,模拟爆炸近场时高估蒸气云爆炸产生的超压。
(4)TNT当量法的当量系数难以确定,可变性大(0.02%-15.9%)。
TNT当量法关键模型:
WTNT=aWQ/QTNT (2-1)
z = R/(WTNT)1/3 (2-2)
Pi = (3.9/z1.85) + (0.5/z) (2-3)
WTNT,kg;
a为LPG蒸气云当量系数(统计平均值为0.04,占统计的60%);
W为蒸气云中可燃气体质量,kg;
Q为可燃气体的燃烧热,J/kg;
QTNT为TNT的爆炸热,J/kg (4230--4836kJ/kg,一般取平均4500kJ/kg);
z为R处的爆炸特征长度;
Pi为R处的爆炸超压峰值。
由式(2-1)计算出对气云爆炸有贡献的爆炸物的当量,由式(2-2)可以确定目标R处的爆炸特征距离,再由式(2-3)计算出目标R处的爆炸超压峰值。
蒸气云爆炸事故后果计算过程
作者:未知文章来源:本站原创点击数:989 更新时间:2008-8-24 22:43:19 【字体:小大】
湖北安全生产信息网(安全生产资料大全) 寻找资料>>
轻轻一点,立刻拥有一本安全工具书!收藏本篇文章,方便以后查看1)蒸气云爆炸事故情景
设2000m3油罐汽油较大规模泄漏,泄漏量37857kg,经蒸发形成油蒸气,遇点火源发生爆炸事故的危害范围。
2)蒸气云爆炸总能量
油气爆炸总能量由下式计算:
E=1.8 aW 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;
W f-汽油泄漏量(kg);37857kg(占油罐储量2.6%)
Q f-汽油燃烧热(kJ/kg)。
经计算E= 1.1903×108 kJ
3)蒸气云爆炸当量
蒸气云TNT当量由下式计算:
W TNT = aW f Q f/Q TNT
式中: W TNT、a、W f、Q f计算同上;
Q TNT—TNT爆炸热,取Q TNT=4520 kJ/kg。
经计算W TNT =1.463×104 kg
4)爆炸冲击波超压伤害范围
(1)死亡区范围
死亡区按TNT冲击波超压-冲量准则公式计算:
R=13.6(W TNT/1000)0.37
=36.7m
(2)重伤和轻伤区范围
重伤和轻伤按蒸气云爆炸冲击波超压公式计算:
Ln(△P S /P0)= -0.9126-1.5058 LnZ+0.167 Ln2Z-0.032 Ln3Z
式中: Z = R (P0/E)1/3,
R-目标到蒸气云中心距离,m;
P0-大气压Pa;
E-蒸气云爆炸总能量J。
蒸气云爆炸冲击波重伤超压按44Kpa计,轻伤超压按17Kpa计,根据蒸气云爆炸冲击波超压计算公式得出:
重伤半径:R1=100 m;轻伤半径:R2=190 m。
财产损失半径用下式计算:
R财=KⅡW TNT1/3[1+(3175/W TNT)2]-1/6
KⅡ-建筑物破坏等级,二级为4.6。
R财=136m。
蒸气云爆炸破坏范围计算见表9-12。
表9-12 汽油泄漏形成蒸气云爆炸危害范围
Log10C = Log10ALn2Z
=ALog10Ln2Z
=?