发布时间 : 星期四 文章爆炸评价模型及伤害半径计算讲解更新完毕开始阅读438c7967b80d6c85ec3a87c24028915f804d84a5
（1）液态气体蒸气体积膨胀计算
在标准状态下（0℃，1013Mpa），1摩尔气体占有22.4升体积。根据液态气体的相对密度，由下式可计算出它们气化后膨胀的体积：
V0?D0V??1000?22.4
M
V——膨胀后的体积（升） V0——液态气体的体积（升） D0——液态气体的相对密度（水=1） M——液态气体的的分子量
将液氨有关数据代入上式，由D0=0.597，M=17.03得到
V0?D0V??1000?22.4
MV0?0.597??1000?22.4?785V0
17.03
即液态氨若发生泄漏迅速气化，其膨胀体积为原液态体积的785倍。 （2）液态气体扩散半径模拟计算
液态气体泄漏后在高温下迅速气化并扩散，在一定泄漏量范围内，且液态气体比重大于空气，沿地面能扩散到相当远的地方，可模拟为半椭圆形，其短轴与长轴之比将随着扩散半径的增大而减少，可由下式计算：
R?3 2??????3V
式中：V——液态气体膨胀后体积；
ρ——液态气体在空气中的浓度； κ——椭圆形短轴与长轴之比，即K=h/R。
根据我国《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）查得：液氨在工作场所空气中时间加权平均容许浓度20mg/m3；短时间接触容许浓度30mg/m3，其在空气中体积浓度换算为：ρ=26.3×10-6和ρ=39.5×10-6。
假设泄漏液氨的量为1000kg，其可能发生中毒事故的浓度区域半径计算如下：
取液氨体积V0=1/0.597=1.68m3 ρ=26.3×10-6 K=0.10 计算：
R?3 2??????3V?3 2?6???26.3?10?0.1031.68?785?621m
从计算结果可知：当泄漏1000kg液氨气化成蒸气时可能发生中毒浓度的区域半径为621m，即0.621公里，因此，其扩散时的可能发生中毒浓度的区域面积：
S=π×R2=3.14×0.6212=1.21（平方公里）
4、水煤气泄漏事故的模拟计算
根据我国《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）查得：水煤气（即一氧化碳）时间加权平均容许浓度20mg/m3；短时间接触容许浓度30mg/m3。
经换算，分别为ρ=16×10-6和ρ=24×10-6。
水煤气贮罐总容积5000M3，设若泄漏量为100M3，取ρ=16×10-6，K=0.1则计算如下：
R?3 2??????3V?3 2?6???16?10?0.103100=310（M）
S=π×R2=3.14×310=301754M2
5、天然气泄漏形成喷射火模型分析
该项目设计有容积为2m3、工作压力为25MPa的天然气储气瓶组。当设备损坏、法兰垫片撕裂或接管破裂等条件下，天然气就会在破裂处形成射流，在高速气流摩擦形成的静电火花或其他点火源存在的条件下，就会在裂口处引燃形成喷射火。火灾通过热辐射方式影响周围环境，当热辐射强度足够大时，可使周围物体燃烧变形，强烈的热辐射可能烧毁设备并造成人员伤亡。喷射火模拟事故模拟是通过定量的计算，估算出热辐射的不同入射通量所造成的损失程度。 （1）气体泄漏量的计算
假定天然气储气瓶组或管道泄漏，裂口为直径10mm的圆口： P0＝0.1013×106Pa；P＝25×106Pa；κ=1.314（天然气的绝热指数） 则：
P00.1013??0.004P25?2?????1?????12?????1.314?1?????11.3141.314?1?0.54P0?2????P???1?故气体流动属于音速流动。 其泄漏量为：
M?2??1Q0?CdA?()RT??1
式中：
Cd＝1.00；M＝CNG的分子量，16；R＝8.314J/mol?K；T＝293K（20℃）；ρ＝193.5kg/m3， A 为裂口面积，D为储气瓶裂口直径。 A＝πD2/4＝0.0000785（m2） 计算得： Q0＝8.2×10-4kg/s （2）喷射火热辐射通量
这里所用的喷射火辐射热计算方法是一种包括气流效应在内的喷射火扩散模式的扩展。把整个喷射火看成是沿喷射中心线上的几个热源点组成，每个点热源的热辐射通量相等。
点热源的热辐射通量按下式计算 q??Q0HC 式中：
q―点热源热辐射量，W η―效率因子，可取0.35 Q0―泄漏速度，kg /s Hc―燃烧热，J/kg
天然气高热值：Hc＝55800kJ/kg，则： q＝0.35×8.2×10-4×55800＝16kW
射流轴线上某点热源I到距离该处一点的热源辐射强度为：
qR4?x2 式中： Ii???1Ii―点热源i到目标点x处的热辐射强度，W/ m2； q―点热源的辐射通量，W； R―辐射率，可取0.2； x―点热源到目标点的距离，m
某一点处的入射流强度等于喷射火的全部点热源对目标的热辐射强度的总和：
I??IiI?1N