储罐区的伤害模型及伤害破坏半径

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1、4.8储罐区的伤害模型及伤害破坏半径原料罐区最大的火灾爆炸风险是丁二烯与丁烷罐的燃烧爆炸，是2.1类为爆炸性气体，如果液态贮存，且瞬态泄漏后立即遇到火源，则发生沸腾液体扩张为蒸汽爆炸；他们的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、气流运动等迅速蒸发，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，扩散扩过程中如遇到点火源，也会发生蒸气云爆炸；如果遇不到火源，则将无害的消失掉。其伤害模型有两种：(1)蒸气云爆炸(VCE)模型；(2)沸腾液体扩展蒸汽爆炸(BLEVE)模

2、型。前者属于爆炸型，后者属于火灾型。不同的伤害模型有不同的伤害一破坏半径，不同伤害一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度大小。伤害—一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。齐鲁石化公司橡胶厂液化烃储罐区内贮存的是丁二烯和丁烷，其中丁二烯储量是9900m3,丁烷的储量是7200m3因此丁二烯的总质量W1=6600621.1=4099262(kg)。丁烷的总质量W2=7200580=4176000（kg）。总质量W=4099262+4176000

3、=8275262（kg）。4.8.1蒸气云爆炸蒸气云爆炸是一类经常发生、且后果十分严重的爆炸事故。生产、贮存或使用易燃易爆气体过程中因故障导致气体泄漏和爆炸而造成人员伤亡的事故时有发生，而储罐区蒸气云爆炸正是此类事故中发生频率较高的一种，其事故周期短，爆炸性气体和易挥发性液体储存在储罐内，一旦泄漏，遇到火源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。后果严重采用TNT当量法估计蒸气云爆炸的严重度。长期以来，军事上一直对高能炸药破坏性很感兴趣，积累了很多TNT量与破坏之间的关系的试验数据。因此，使用TNT

4、当量来描述事故爆炸的威力就比较方便。如果某次事故造成的破坏状况与xkgTNT爆炸造成的破坏状况相当，则称此次爆炸的威力为xkgTNT当量。用TNT当量法来预测蒸气云爆炸严重度的原理是这样的：假设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。1）TNT当量计算首先计算出总的爆炸能量，丁二烯的爆热QB,1为46977.7kJ/kg，丁烷的爆热QB,2取231.1kJ/kg。根据公式（4-8）：=46977.74099260+231.14176000=1.91011kJ爆源的

5、TNT的当量（kg），按下式计算：(4-9)式中：1.8——地面爆炸系数；——蒸气云当量系数，取=0.04;WTNT——TNT的当量（kg）；E——爆炸总能量，kJ;QTNT——TNT爆热，可取QTNT=4520kJ/kg。所以物质的TNT当量为：3.031010（kg,TNT）。2）死亡半径死亡区内的人员如缺少防护，则被认为将无例外地蒙受严重伤害或死亡，其内径为零，外径为R0.5,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如下式确定：(4-10)所以储罐区死亡半径：。3）重伤

6、半径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轻伤。其内径就是死亡半径R0.5，外径记为Rd0.5,代表该处人员因冲击作用耳膜破裂的概率为0.5，它要求的冲击波峰值超压为44000。计算公式为：(4-11)注意这里的的单位是psi,1psi=6.9kPa。所以重伤半径=562.1m。4）轻伤半径轻伤区的人员如缺少防护，则绝大多数人员将遭受轻微伤害，少数人将受重伤或平安无事，死亡的可能性极小。轻伤区内径为重伤区的外径Rd0.5,外径为Rd0.01，表示外界处耳膜因冲击波作用破裂的概率为0.

7、01，它要求的冲击波峰值超压为17000Pa。应用超压准则，计算公式采用(4-11)。所以轻伤半径=1008.7m。5）财产损失半径对于爆炸性破坏，财产损失半径的计算公式为：(4-12）式中KII——二级破坏系数，取5.6。财产损失半径=814.9m.将结果列表如表（4-10）。伤害/破坏区域如图4-3所示。表4-10蒸气云爆炸伤害Table4-10UVCE蒸气云爆炸伤害死亡半径重伤半径轻伤半径财产损失半径破坏半径/m265.7562.11008.7814.9图4-3橡胶厂的伤害模型及伤害/破坏半径Figure4-

8、3rubberplantdamagemodelanddamage/destructionradius4.8.2扩展蒸汽爆炸（BLEVE）沸腾液体扩展蒸气爆炸是指LNG储罐在外部火焰的烘烤下突然破裂,压力平衡破坏,LNG急剧气化,并随即被火焰点燃而产生的爆炸。沸腾液体扩展蒸气爆炸发生后,主要危害是爆炸产生的火球热辐射。同时,爆炸产生的碎片和冲击波超压也有很严重