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气瓶爆炸计算

归档日期:06-10       文本归类:爆炸当量      文章编辑:爱尚语录

  气瓶爆炸计算_能源/化工_工程科技_专业资料。本项目中最可能发生事故是氧气钢瓶发生物理爆炸, 具体分析如 下: TNT 当量计算 当氧气钢瓶发生爆炸时,气体膨胀所释放的能量(即爆破能量) 不仅与气体压力和储罐的容积有关而且与介质在容器内的物性相态

  本项目中最可能发生事故是氧气钢瓶发生物理爆炸, 具体分析如 下: TNT 当量计算 当氧气钢瓶发生爆炸时,气体膨胀所释放的能量(即爆破能量) 不仅与气体压力和储罐的容积有关而且与介质在容器内的物性相态 相关。氧气为非热力气体,无焓值、熵值;承压状态下称压缩气体, 承压钢瓶破裂时属物理性爆炸; 其能量计算, 与瓶内压力、 瓶体容积、 气体绝热指数有关。本项目中运用压缩气体爆破能量计算模型计算, 其释放的爆破能量为: Eg=2.5PV/(k-1)[1-(0.1013/p)k-1/k] ×103 式中, Eg-气体的爆破能量,kJ; P-容器内气体的绝对压力,MPa; V-容器的容积,m3; k-气体的绝热指数,即气体的定压比热与定容比热之比, 此处取 1.4; 令:Cg=2.5P[1-(0.1013/P)0.2857]×103 则:Eg= Cg·V 式中, Cg–常用压缩气体破能量系数,kJ/m3,此处取值为 1.1 ×103 kJ/m3; 本项目氧气实瓶储存量为 400 个,假设均发生爆炸,则 V=16m?; 则 Eg= Cg·V=1.1×103 kJ/m3×16m?=1.76×104 kJ; 将爆破能量换算成 TNT 当量 WTNT。因为 1kg TNT 爆炸所放出的爆 破能量为 4230~4836 kJ,一般取平均爆破能量为 4500kJ,故其关系 为: W=Eg/4500=1.76×104/4500=0.39 ㎏,即氧气钢瓶爆炸释放的能量相 当于 0.39kgTNT 爆炸所放出的爆破能量。 冲击波计算 1、爆炸模拟比为 a a=(q/q0)1/3=(0.39/1000)1/3=0.073 2、求出在 1000kgTNT 爆炸试验中相当距离 Ro 的相应值 Ro=R/a 按照模拟比值和 1000kgTNT 在空气中爆炸试验中所产生的冲击 波距离 Ro/m 值计算结果见下表: 表 F4.1 钢瓶模拟爆炸产生的冲击波超压数值 距离 Ro/m 超压 Po/MPa 距离 Ro/m 超压Δ Po/MPa 距离 Ro/m 超压Δ Po/MPa 0.77 2.94 2.464 0.235 7.7 0.0235 0.924 2.06 2.772 0.17 8.47 0.0205 1.078 1.67 3.08 0.126 9.24 0.018 1.232 1.27 3.85 0.079 10.01 0.016 1.386 0.95 4.62 0.057 10.78 0.0143 1.54 0.76 5.39 0.043 11.55 0.013 1.848 0.50 6.16 0.033 2.156 0.33 6.93 0.027 3、从表 F4.2 和表 F4.3 中得到钢瓶爆炸所造成的冲击波对人体 的伤害作用和对建筑物的破坏作用。 (注:不考虑爆炸造成的飞散物和火 灾对人的伤害,对建筑物的破坏,不考虑低温和中毒对人的伤害) 表 F4.2 冲击波对人体的伤害作用 超压Δ Po/MPa 0.02~0.03 0.03~0.05 伤害作用 轻微损伤 听觉器官损伤、骨折 超压Δ Po/MPa 0.05~0.10 0.10 伤害作用 内脏严重损伤或死亡 大部分人员死亡 表 F4.3 冲击波对建筑物的破坏作用 超压Δ Po/MPa <0.03 0.03~0.05 0.05~0.10 >0.10 破坏情况 门窗玻璃破碎,建筑物局部破坏或轻微破坏,墙裂缝 建筑物中度破坏,墙大裂缝,屋瓦掉下 木建筑厂房柱折断,房架松动,墙倒塌 防震钢筋混凝土建筑物破坏,小房屋倒塌 由以上计算可知, 钢瓶在半径 3.08m 范围内爆炸产生的冲击波大 于 0.126MPa,在此范围内大部分人员死亡,小房屋倒塌,钢筋混凝 土建筑物破坏;在半径 3.08~4.62m 范围内,人员内脏严重损伤或死 亡,木建筑物严重破坏,墙倒塌;在半径 4.62~6.16m 范围内,人的 听觉器官损伤或骨折,建筑物中度破坏,墙大裂缝,屋瓦掉下;在半 径 6.16~10.1m 范围内,人员受到轻微损伤,建筑物轻度破坏或局部 破坏;在半径 10.1m 以外,基本无人员伤害,无建筑物破坏。

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