火災(zāi)及爆炸傷害分析-資料下載頁
2024-12-08 10:50本頁面
【正文】 m— 碎片質(zhì)量，㎏； V— 碎片打擊時(shí)的速度， m/s； K， n1,n2— 被打擊物體的參數(shù)，其取值情況見表 被打擊物體的有關(guān)參數(shù) 物料 K n1 n2 混凝土，積壓強(qiáng)度(35N/m2) 105 磚結(jié)構(gòu) 105 軟鋼 105 蒸氣云爆炸現(xiàn)象 Side View Top View H Heat transfer from w ater to LNG pool LNG pool Vapor cloud Water L Qualitative gas concentration contours Vapor cloud 是指可燃?xì)怏w或蒸氣與空氣的云狀混合物在開闊地上空遇到點(diǎn)火源引發(fā)的爆炸。蒸氣云爆炸的發(fā)生有一定的條件，包括一定量的液化石油氣泄漏，并與周圍空氣預(yù)混、延遲點(diǎn)火、局限化的空間等有關(guān) 。 第 8節(jié)：蒸氣云爆炸傷害計(jì)算 TNT當(dāng)量法 ? （ 1）基本原理 ： ? 將參加爆炸的可燃?xì)怏w釋放的能量折合成釋放相同能量的 TNT炸藥的量，這樣就可以利用 TNT爆炸效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)蒸汽云爆炸效應(yīng)。 TNT TNT三硝基甲苯是一種帶 苯環(huán) 的有機(jī)化合物，溶點(diǎn)為攝氏 81度。它帶有爆炸性，常用來制造炸藥。它經(jīng)由甲苯的氮化作用而制成。呈黃色粉末或魚鱗片狀，難溶于水，可用于水下爆破。 ? 假定一定百分比的蒸氣云參與了爆炸，對(duì)形成沖擊波有實(shí)際貢獻(xiàn)，并以 TNT當(dāng)量來表示蒸氣云爆炸的威力。用下式來估計(jì)蒸氣云爆炸的 TNT當(dāng)量 WTNT ffT NTT NTWQWQ?? TNT的爆炸熱， ~，一般取QfQfWTNTW? 蒸氣云的爆炸效率因子，取值范圍 ~%。 蒸氣云的 TNT當(dāng)量， kg； 蒸氣云中燃料的總質(zhì)量， kg； 燃料的燃燒熱， MJ/kg （ 2） TNT當(dāng)量計(jì)算 T N TffT N T WW ??（ 3）傷害半徑計(jì)算 超壓與距離的關(guān)系 1）爆炸中心與給定超壓的距離 ? ? 21 / 30 . 3 9 6 7 e x p 3 . 5 0 3 1 0 . 7 2 4 1 l n 0 . 0 3 9 8 l nTNTx W P P??? ? ? ? ???超壓單位 PSI， 1PSI= PSI=Pounds per square inch 230l n( / ) 0. 91 26 1. 50 58 ( l n ) 0. 16 75 ( l n ) 0. 03 20 ( l n )sp p Z Z Z? ? ? ? ? ?2）距離爆炸中心某一點(diǎn)處沖擊波超壓 （ ≤Z≤12） 1 30/ ( )EzR P? fCE W Q??適用范圍 ? 死亡區(qū)半徑 ??????? T N TWR財(cái)產(chǎn)損失半徑 6/13/143 1 7 51 ????????????????T N TT N TWKWR3）經(jīng)驗(yàn)公式 ? 傷害概率 l nrPP? ? ??死亡概率 沖擊波超壓傷害概率方程通常使用 Purdy等人的概率方程 計(jì)算示例 ? 設(shè) 2022m3汽油罐發(fā)生較大規(guī)模泄漏，泄漏量37857kg，經(jīng)蒸發(fā)形成油蒸氣，遇點(diǎn)火源發(fā)生爆炸 事故 的危害范圍。 ? 1）蒸氣云爆炸總能量 ? 油氣爆炸總能量由下式計(jì)算： ? E= aWfQf ? 式中： －地面爆炸系數(shù)； ? a－可燃?xì)怏w蒸氣云的當(dāng)量系數(shù)，取 ； ? Wf－汽油泄漏量（ kg）， 37857kg（占油罐儲(chǔ)量%） ? Qf－汽油燃燒熱（ kJ/kg）。 ? 經(jīng)計(jì)算 E= 108 kJ ? 2）蒸氣云爆炸當(dāng)量 ? 蒸氣云 TNT當(dāng)量由下式計(jì)算： ? WTNT = ? 式中： WTNT、 a、 Wf、 Qf計(jì)算同上； ? QTNT— TNT爆炸熱，取 QTNT=4520 kJ/kg。 ? 經(jīng)計(jì)算 WTNT = 104 kg ? 3）爆炸沖擊波超壓傷害范圍 ? （ 1）死亡區(qū)范圍 ? R=（ WTNT/1000） ? = 式中： Z = R (P0/E)1/3， R－目標(biāo)到蒸氣云中心距離， m； P0－大氣壓 Pa； E－蒸氣云爆炸總能量 J。 蒸氣云爆炸沖擊波重傷超壓按 44Kpa計(jì)，輕傷超壓按 17Kpa計(jì)，根據(jù)蒸氣云爆炸沖擊波超壓計(jì)算公式得出： 重傷半徑： R1=100 m；輕傷半徑： R2=190 m。 230l n( / ) 0. 91 26 1. 50 58 ( l n ) 0. 16 75 ( l n ) 0. 03 20 ( l n )sp p Z Z Z? ? ? ? ? ?（ 2）重傷和輕傷區(qū)范圍 重傷和輕傷按蒸氣云爆炸沖擊波超壓公式計(jì)算： ? 財(cái)產(chǎn)損失半徑用下式計(jì)算： ? R財(cái) ＝ KⅡ WTNT1/3[1+(3175/WTNT)2]1/6 ? KⅡ －建筑物破壞等級(jí)，二級(jí)為 。 ? R財(cái) ＝ 136m。 汽油泄漏形成蒸氣云爆炸危害范圍 爆炸 TNT當(dāng)量 Kg 死亡半徑 m 重傷半徑 m 輕傷半徑 m 財(cái)產(chǎn)損失半徑 m 14630 37 100 190 136 蒸汽云團(tuán)爆炸的沖擊波影響半徑 ? 荷蘭應(yīng)用科研院 (TNO)建議按下式計(jì)算蒸汽云團(tuán)爆炸的沖擊波影響半徑 R： 31)( ENCR S ??式中， E— 爆炸能量， J； N— 效率因子，沖擊波能量與總能量的比率， 一般 N=10%。 CS— 經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，取決于損壞等級(jí)，查表獲得。 損壞等級(jí) 損壞等級(jí) CS值， mJ 設(shè)備損壞 人員傷害 1 重創(chuàng)建筑物和加工 設(shè)備 1%死亡于肺部傷害 50%耳膜破裂 50%被碎片擊傷 2 建筑物物外表可修 復(fù)性破壞 1%耳膜破裂 1%被碎片擊傷 3 玻璃破裂 被碎玻璃擊傷 4 10%玻璃破碎 TNT當(dāng)量法存在的問題 ? TNT是凝聚相高爆炸藥，爆炸源能用點(diǎn)源來表示，而爆炸性蒸汽體積很大，顯然不能用點(diǎn)源表示； ? 總是高估了近場(chǎng)處的超壓。 ? 低估了遠(yuǎn)場(chǎng)處的爆炸效應(yīng)。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1