式中 1.8——地面爆炸系数;
α——蒸气云当量系数,取α=0.04;
Qf——液化石油气的爆热,按丙烷的爆热,取Qf=50290.2kJ/㎏; QTNT——TNT的爆热,取QTNT=4520 kJ/㎏; 液化石油气的TNT当量为:
WTNT=1.8×0.04×42000×
50290.2=33645.5(㎏,TNT) 4520②死亡半径R1 死亡半径R1为: R1=13.6(
WTNT0.37)=49.95(m) 1000③重伤半径R2 重伤半径R2由下列方程式求解:
?ps?0.137Z?3?0.119Z?2?0.269Z?1?0.019
Z?(R2E)p013?0.00873R2
?ps?44000?0.4344 p0解得 R2=124.7m。
④轻伤半径R3 轻伤半径R3由下列方程组求解:
?ps?0.137Z?3?0.119Z?2?0.269Z?1?0.019
Z?(R3E)p013?0.00873R3
?ps?17000?0.1678 p0解得R3=224.1m。
⑤财产损失半径R财 对于爆炸性破坏,财产损失半径R财的计算公式为:
R财=K?W13TNT16
?31752?)??1?(WTNT??式中 KⅡ——二级破坏系数,KⅡ=5.6。 计算得: R财=180.5(m)
将结果列表如表4-5所示。伤害/破坏区域如图4-2所示。
表4-5 蒸气云爆炸伤害
蒸气云爆炸伤害 破坏半径/m
死亡半径 49.95 重伤半径 124.7 轻伤半径 224.1 财产损失半径 180.5 (2)液化石油气扩展蒸汽爆炸(BLEVE)
自来水公司液化石油气用两个罐贮存,取W=0.7×
乔老爷食品公司好展新方便面厂气化间42000=29400㎏。
卫生间空调房锅炉房按以下公式进行计
厂外公路生产厂房大帽村算:
火球半径:R=2.9W=89.5m
13舒雅公司图4-2 液化石油气罐区的伤害模型及伤害/破坏半径
火球持续时间:t=
0.45W=13.9s
当伤害几率Pr=5时,伤害百分数D????e烧伤及烧毁财物,都以D?50%定义。
Pr?5?u2213du?50%,死亡、一度、二度
下面求不同伤害、破坏时的热通量: ①死亡 计算公式为:
Pr??37.23?2.56ln(tq1)
43式中 Pr——取5;
t——火球持续时间,t=13.9s。 则q1?32799.0W/m2。
②二度烧伤(重伤)计算公式为:
Pr??43.14?3.0188ln(tq)
432则q2?21723.1W/m2。
③一度烧伤(轻伤) 计算公式为:
Pr??39.83?3.0186ln(tq)
q3?9552.18W/m2。
433④财产损失 计算公式为:
q4?6730t4?5?25400?26219.6(W/m2)
按上述q1、q2、q3、q4热辐射通量值,计算伤害/破坏半径,由热辐射通量计算公式:
q(r)?q0R2r(1?0.058lnr)(R?r)2232
式中 R——火球半径,取R=89.5m; q0——圆柱罐,取q0=270000W。 此方程难以手算解出,用计算机求解。
已知火球半径R=89.5m,伤害/破坏半径应有Ri>R。求解为: ①按死亡热通量q1=32799.0W/m2,计算扩展蒸汽爆炸的死亡半径R1=
182.5m。
②按重伤(二度烧伤)热通量q2=21723.1W/m2,计算扩展蒸汽爆炸时的重伤(二度烧伤)半径R2=235.75m。
③由轻伤(一度烧伤)热通量q3=12246.4W/m2,计算轻伤(一度烧伤)半径R3=324.26m。
④有财产烧毁热通量q4=26219.6W/m2,用上述同样办法计算得到扩展蒸汽爆炸的财产破坏半径R4=210.59m。
综合各项,得扩展蒸汽爆炸伤害/破坏半径如表4-6所示。伤害/破坏区域如图4-3所示。
表4-6 沸腾液体扩展蒸汽爆炸伤害/破坏半径/m
死亡半径 182.5 重伤半径(二度烧伤) 轻伤半径(一度烧伤) 235.75 324.26 财产破坏半径 210.59 显然,如果液化石油气罐发生扩展蒸汽爆炸,火球半径R=89.5m,使整个
自来水公司气化站区成为火海一片,
乔老爷食品公司好展新方便面厂气化间厂外公路全部吞没;由于死亡半径
空调房卫生间锅炉房生产厂房大帽村R1=182.5m,财产损失半径R4=210.59m,使得罐区一旦发生扩展蒸汽爆炸,站区内的人员难以幸免,
舒雅公司图4-3 液化石油气扩展蒸气云爆炸伤害/破坏区域
而且会殃及四邻。
4.4事故严重度B12的估计
事故严重度B12用符号S表示,它反映发生事故造成的经济损失大小。事故严重度包括人员伤害和财产损失两个方面,并把人的伤害也折算成财产损失(万元)。
可用下式表示总损失值:
S?C?20?(N1?0.5N2?105N3) 6000式中 N1,N2,N3——事故中死亡、重伤、轻伤人数。 C——财产破坏价值,万元;
事故严重度B12取决于伤害/破坏半径构成圆面积中财产价值和死亡人数。由于液化石油气罐区爆炸伤害模型是两个,即蒸气云爆炸和扩展蒸汽爆炸,并可能同时发生,则贮罐爆炸事故严重度应是两种严重度加权求和:
S?aS1?(1?a)S2
式中 S1,S2——分别为两种爆炸事故后果;
a,1-a——分别为两种爆炸的发生概率,a=0.9,1-a=0.1。
蒸气云爆炸的可能性远大于扩展蒸汽爆炸,蒸气云爆炸是主要的。 事故严重度计算结果为:
105?60 )?23961(万元)6000105?25S2?23700?20?(35?0.5?35?)?24758.75(万元)
6000S1?23700?20?(1?0.5?22?S?0.9S1?0.1S2=24040.775(万元)
液化石油气罐区爆炸事故严重度计算如表4-7所示。