《氢气储罐爆炸事故后果分析及应对措施》由会员分享，可在线阅读，更多相关《氢气储罐爆炸事故后果分析及应对措施（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、氢气储罐爆炸事故后果分析及应对措施某制药单位采用葡萄糖加氢工艺生产山梨醇，氢气储存于3500X5200的立式储罐内，压力为1.0MPa(表压),温度为常温。该储罐属于压力容器，若由于某种原因，氢气压力升高，超过设计压力，储罐将发生物理爆炸，氢气体积迅速膨胀，释放出大量的能量。爆破能量以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量的形式进行释放，而用于形成碎片能量和容器残余变形能量约占总能量的5%15%,形成冲击波的能量约占总能量的85%95%，破坏作用最大，而冲击波在开始时产生的最大正压力即冲击波波阵面上的超压AP是引起破坏作用的主要因素。影响超压AP的因素有发生爆炸的氢气压力、体积、绝热指数、与爆
2、炸中心距离、空气的稀薄程度及传播途径障碍物等。爆炸能量越大，距离爆炸中心越近，冲击波波阵面上超压越大，其破坏作用也越大，随着冲击波在空间的自由传播，能量逐渐减弱。1爆破能量当氢气储罐发生物理爆炸时，氢气释放的爆破能量1：Eg=PXVF(K-1)1-(0.1013FP)(K-1/K)X103式中Eg气体的爆破能量，kJ；P容器内气体的绝对压力，1.101MPa；V容器的容积，50m3；K气体的绝热指数，氢气的绝热指数为1.4142。氢气释放爆破能量：Eg=PXVF(K-1)1-(0.1013FP)(K-1/K)X103=(1.101X50)F(1.414-1)X1-(0.1013F1.101)(
3、1.414-1/1.414)X103=8770.42(kJ)由于用于产生冲击的能量约85%95%，应对上面的结果进行修正，但从安全角度考虑，也可不进行修正。为能较好表示实际状况，取最大值即95%进行修正。即：Eg冲击波=95%XEg=95%X8770.42=8331.9(kJ)将爆破能量换算成TNT当量：q=EgFqTNT=8331.9F45001.85(kg)qTNT为TNT爆热，TNT爆炸所放出的爆破能量为42304836kJ/kg，般取平均爆破为4500kJ/kg。爆炸的模拟比：a=(q/q0)1/3=(1.85/1000)1/30.123q0为实验用的爆炸TNT基准值，为1000kg。
4、2危害区域爆炸发生时，爆炸能量形成的冲击波以爆炸点为中心，呈球形向外扩散。超压随着距离的增加而衰减。不同数量的同类炸药，若产生的冲击波超压相同，需满足：爆炸中心的距离R之比等于爆炸模拟比a,即当厶P=P0时：R=R0Xa式中R分析点与爆炸中心距离，m；R0实验时测量点与爆炸中心距离，m；aTNT炸药爆炸试验的模拟比。P分析点的超压，MPa；P0实验时测量点的超压，MPa。表1、表2为1000kgTNT炸药在空气中爆炸产生的冲击波超压及其危害等级1。当冲击波超压P=AP0=0.1MPa时，实验时测量点与爆炸中心距离RO可根据表1,采用插值法进行计算:R0=(0.126-0.1)/(0.126-0
5、.079)X(25-20)+20=22.77(m)则分析点与爆炸中心距离半径：R=R0Xa=22.77X0.123=2.80(m)参照表2可知：以氢气储罐为中心，2.8m范围防震钢筋混凝土破坏，小房屋倒塌；大部分人员死亡。同理，可计算出其他危害范围，见表3。由表3可知，若氢气储罐发生物理爆炸，以该爆炸点为中心,4m范围内将造成房屋倒塌、钢架结构破坏、人员伤亡的严重事故，甚至重特大事故。丢3伤割乍用I、窗玻躋艾部.分破碎范围伤害件用：范围丿皿木结构厂房策柱扌斤蚪房3.贰3总架松动伤害作用范围丿皿窗框损坏墙製缝墙大裂缝,屋瓦下掉凝土破坏，小呂呂“21房屋倒塌大型钢架结构破坏轻微损伤听觉器官损伤或骨折内粧严垂损伤或死亡6.0f5.22.1以内3采取的对策措施并将该区域用栅栏等进行隔离，防止无关人员穿越。(1)以氢气罐为中心，4m范围的不能设置值班室，在出入口设置静电导出装置及安全标志。(2)氢气罐应设压力测量仪表、安全泄压装置，并在顶部最高点设放空管。(3)严格按压力容器管理有关规定进行管理，定期对壁厚及焊缝、接管部位进行检验等。(4)安装可燃气体检测报警器，系统应由报警控制器、可燃气体传感器等部分组成。(5)加强安全教育，严格遵守安全操作规程和工艺规程。充装氢气时，应密切关注充装压力。(6)制定爆炸事故的应急救援预案，并定期进行演练。（安全文化网）
