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爆炸评价模型及伤害半径计算讲解--实用.doc
时间：2023-05-04 16:16:49 下载该word文档
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：
WTNT =
βAWf Qf QTNT 式中 WTNT——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 CO30%、H2 43%计（氢为 1427700kJ/kg, 一氧化碳为 10193
kJ/kg ）：取 Qf =616970kJ/kg ；
TNT的爆热，取 QTNT=4500kJ/kg 。
将以上数据代入公式，得
1.8×0.04×2810× 616970 WTNT = =27739(kg 4500 0.37
死亡半径 R1=13.6(WTNT /1000 0.37
=13.6 ×27.74 =13.6 × 3.42=46.5(m
重伤半径 R2，由下列方程式求解：
-3 -2 -1
△P2=0.137Z 2 +0.119 Z 2 +0.269 Z 2 -0.019 Z
2 =R2 /(E/P 0
1/3 △P2=△PS/P 0
式中：
△ PS——引起人员重伤冲击波峰值，取 44000Pa；
P 0——环境压力（ 101300Pa）；
E ——爆炸总能量（ J），E=WTNT×QTNT。将以上数据代入方程式，解得：
△P2 =0.4344
Z
2 =1.07 R2=1.07 ×（ 27739×4500×1000/101300 ） 1/3
=1.07 × 107=115(m
轻伤半径 R3，由下列方程式求解：
-3 -2 -1 △P3=0.137Z 3 +0.119 Z 3 +0.269 Z 3 -0.019
Z
3 =R3 /(E/P 0
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