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1、5.4.15.4.1 蒸气云爆炸蒸气云爆炸模型分析模型分析 蒸气云爆炸能产生多种破坏效应，如冲击波超压、热辐射、碎 片作用等，但最危险、破坏力最强的是冲击波的破坏效应。常见的 冲击波伤害破坏准则有：超压准则、冲量准则、压力冲量准则 等。本次评价采用超压准则。 蒸气云爆炸的超压使用 TNT 当量法进行计算。蒸气云爆炸的 TNT 当量可用下式估算： TNT ff TNT Q QW W 8 . 1 式中：1.8：地面爆炸系数； :蒸气云的 TNT 当量系数，0.04； Wf:液化石油气形成的蒸汽云中参与爆炸的燃料的质量， kg； Qf：燃料的燃烧热，kJ/kg； QTNT：TNT 的爆热，4520k
2、J/kg； WTNT：蒸气云的 TNT 当量，kg； 根据项目单位提供的资料，液化石油气成份为 50的丙烷、50%的 丁烷。查物质系数和特性表可知，丙烷燃烧热 Hc/(103Btu.lb-1)为 19.9，丁烷燃烧热 Hc/(103Btu.lb-1)为 19.4，则： 液化石油气的燃烧热 Qf=19.91030.5+19.41030.519.7103（Btu/lb） 19.71031.0550.454=45779（kJ/kg） 1 / 4 Remove Demo Watermark from 液化石油气密度取0.51t/m3，充装系数取0.9，设泄露的液化石油 气形成的蒸汽云中参与爆炸的总体积
3、百分数为 30%，假设这个级供应 站6m3的液化石油气全部泄露（实际是不可能全部泄露的） 。则： 6m3的液化石油气全部发生泄漏时，液化石油气形成的蒸汽云中 参与爆炸的燃料的质量 Wf=60.511030.930%=826（kg） WTNT=1.80.0482645779/4520=602.3（kg） 死亡区 该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，外径记为 R0，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 50，它与爆炸量间的关系由下式确 定： 37 . 0 0 )1000/( 6 . 13 TNT WR 式中：WTNT为爆源的 TNT 当量，
4、kg。 代入 WTNT=602.3（kg，TNT） 得死亡半径 R0=11.3m 可以认为该圆周内没有死亡的人数正好等于圆周外死亡的人数， 即死亡区内的人员将全部死亡，而死亡区外的人员将无一死亡。这 一假设在破坏效应随距离急剧衰减的情况下是近似成立的。 重伤区 该区内的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受严重伤害，极少 数人可能死亡或受伤。其内径就是死亡半径 R0，外径记为 R1，代表 该处人员因冲击波作用耳膜破裂的概率为 50，它要求冲击波峰值 2 / 4 超压为 44000Pa。冲击波超压Ps 可按下式计算： Ps=0.137Z-3+0.119Z-2-0.019 3/1 01 )/(EPRZ
5、E=1.8WfQf Ps =44000/P0 =0.4344 式中： 为目标到爆源的水平距离，m； R 为环境压力，Pa； 0 P 为爆源总能量，J/kg。 E 代入冲击波峰值超压 44000Pa 可得到重伤半径： R1=1.082（E/101300）1/3=32.4m 轻伤区 该区内的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受轻微伤害，少数 人将受重伤或平安无事，死亡的可能性极小。该区内径为重伤区域 的外径 R1 ，外径记为 R2，代表外边界处耳膜因冲击波作用破裂的 概率为 1，它要求的冲击波峰值超压为 17000Pa。按重伤半径的计 算方法可的： R2=1.956（E/101300）1/3=58.6
6、m 安全区 该区内人员即使无防护，绝大多数人也不会受伤，死亡的概率 几乎为零。该区内径为轻伤区的外径 R2，外径为无穷大。 建筑物的破坏分区 3 / 4 建筑物的破坏程度可参见如下方法确定。 表 5.4.1 英国建筑物破坏等级的划分 破坏等级i破坏系数 Ai常数 i K破坏状况 11.03.8 所有建筑物全部破坏。 20.64.6 砖砌房外表 5070破损，墙壁下部危险。 30.59.6 房屋不能再居住，屋基部分或全部破坏，外墙 12 个面部 分破损，承重墙损失严重。 40.328 建筑物受到一定程度破坏，隔墙木机构要加固。 50.256 房屋经修理可居住，天井瓷砖瓦管不同程度破坏，隔墙木结
7、构要加固。 60.1+ 房屋基本无破坏。 注：在精度要求不太高的危险性评估中，可以此半径作为财产损失半径，并假定此 半径内没有损失的财产与此半径外损失的财产相互抵消，或者说，可以假定此半径内的财 产完全损失，此半径外的财产完全无损失。 各破坏等级区域外径由下式确定： 6/12 3/1 )/3175(1/ TNTTNTii WWKR 式中：为 区半径，m；为常量，计算财产损失半径时破坏 i R i i K 等级 i2，取=4.6，代入上式得： i K 财产损失半径=67.9m i R 5.4.25.4.2 蒸气云爆炸模型后果评价结果蒸气云爆炸模型后果评价结果 通过前面的蒸气云爆炸超压模型及超压准则，计算得出泄漏扩散后发生蒸气云爆炸造 成的不同程度的人员伤害半径和财产损失半径，具体情况见表 5.3.2。 表5.4.2 蒸气云爆炸破坏/伤害半径 蒸气云爆炸伤害程度死亡重伤轻伤财产损失 破坏/伤害半径（m） 11.332.458.667.9 4 / 4
