爆炸冲击计算

原油1Ae—为TNT当量系数，推荐Ae=0.04。0.042地面爆炸系数，a，比空气重取1.8，比空气轻取1.01.83HTNT—为TNT的爆热（kJ/kg），HTNT＝4500kJ/kg；45004TNT分子量227.135燃料燃烧热（but/b×103）21.36Hf—为燃料的燃烧热（kJ/kg）；494977爆炸下限0.01108爆炸上限0.08709罐容，m3200010燃料密度，kg/m395011Wf—云团中燃料的质量（kg）；165300.012,（kg）130908.913TNT摩尔量（kmol）576360.914燃烧热（kJ）818180385515死亡半径,m8316重伤半径，m438.2317轻伤半径，m760.6618财产损失区半径，m28419超压ΔP，Mpa，查表5和表60.1020GM莱克霍夫计算方法破坏半径，m10221效率因子N，一般取10%0.1022经验常数Cs，取决于伤害等级，见表90.0323荷兰应用科研院(TNO(1979))建议破坏半径，m6324距爆炸中心点的距离R，m28.0025GM莱克霍夫计算距离R处的超压ΔP，Mpa4.770726模拟比系数a（不同数量的同类炸药发生爆炸时，距离爆炸中心的距离R之比与炸药量q三次方根之比相等，则所产生的冲击波超压相同）5.077627在1000kgTNT爆炸试验中的相当距离R0,m5.514428距离R处的超压ΔP，Mpa按上一数据查表729火球半径，m147.2497蒸气云爆炸（VCE）模型（该模型将燃料全部转化为蒸气参与爆炸）沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）模型（适用于液化气体）其它算法TNTffeTNTHHWW/30火球持续时间，s22.849131破坏半径，m难以手算伤害分类Z（未知数）方程式∆PS=0.137Z-3+0.119Z-2+0.269Z-1-0.019重伤1.01380.493601903轻伤1.759730.197433983死亡半径计算公式R0.5=13.6×(WTNT/1000)0.37重伤半径计算公式Rd0.5=Z/(PO/Wf∙Hf)1/3轻伤半径计算公式Rd0.01=Z/(PO/Wf∙Hf)1/3财产损失区半径计算公式R＝KⅡWTNT1/3/[1+(3175/WTNT)2]1/6表5冲击波超压对人体的伤害作用表6冲击波超压对建筑物的破坏作用表71000k8TNT爆炸时冲击波超压表8某些气体的高燃烧热值(kJ／m3)表9损害等级表表9损害等级表天然气汽油柴油液化气（丙烯）0.040.040.040.04111.81.84500450045004500227.13227.13227.13227.1320.519.518.719.7476384531443455457790.05000.01000.00500.01500.15000.07600.04100.095022691001001000.720.750.852.35245.15.73.522.3103.82.32.416.4456.910.110.772.011674258151102261134.931.391.162.198.562.402.013.8081121.102.103.104.1041110.100.100.100.100.030.030.030.03622328.0032.0033.0034.000.00380.00010.00010.00030.46990.13190.13430.253859.5853242.5672245.6935133.9535按上一数据查表7按上一数据查表7按上一数据查表7按上一数据查表713.62753.82573.89517.3608蒸气云爆炸（VCE）模型（该模型将燃料全部转化为蒸气参与爆炸）沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）模型（适用于液化气体）其它算法2.11460.59360.60441.1422难以手算难以手算难以手算难以手算方程结果∆PS=冲击波峰值÷环境压力PO造成不同伤害所需的冲击波峰值（KPa)环境压力PO（KPa)0.49358341650101.30.19743336620101.3KⅡ为二级破坏系数，取值5.6。蒸气云爆炸的TNT当量数WTNT干气（甲烷）氢气甲醇0.040.040.04111.8450045004500227.13227.13227.1321.551.68.649961119907199850.05000.04000.15000.75001001001000.770.0911.66.80.05.17.20.022.631.70.057780902201.812.03#DIV/0!3.143.52#DIV/0!11#DIV/0!5.106.107.101100.100.100.100.030.030.0321035.0036.0037.000.00010.0001#DIV/0!0.17250.19300.0000202.9457186.4819#DIV/0!按上一数据查表7按上一数据查表7按上一数据查表75.00135.59840.0000其它算法0.77610.86870.0000难以手算难以手算难以手算1容器内气体的绝对压力，P,Mpa0.52容器的容积，V,m313气体的绝热系数，k1.44气体的爆破能量，E,kJ457.8507851容器的容积，V,m312饱和水爆破能量系数，kJ／m32.383饱和水容器的爆破能量，kJ2.381液体的绝压，p，Mpa0.22容器的容积，V,m313液体在压力和温度下的压缩系数，Pa-16E-10原油（0.56-0.75）*10^-94常温液体压力容器爆炸时释放的能量,kj11.99988压缩气体与水蒸气容器爆破能量饱和水容器的爆破能量介质全部为液体时的爆破能量1．2介质全部为液体时的爆破能量　　通常用液体加压时所做的功作为常温液体压力容器爆炸时释放的能量，计算公式如下：　　　　　　　　　　(6)式中EL——常温液体压力容器爆炸时释放的能量，kJ；　　p——液体的压力(绝)，Pa；　　V——容器的体积，m3；　　βt——液体在压力卢和温度T下的压缩系数，Pa—1。表1常用气体的绝热指数表4常用压力下饱和水爆破能量系数1．1压缩气体与水蒸气容器爆破能量　　当压力容器中介质为压缩气体，即以气态形式存在而发生物理爆炸时，其释放的爆破能量为：　　　　　　　　(1)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；　　κ——气体的绝热指数，即气体的定压比热与定容比热之比。罐区最大的火灾爆炸风险是原油的燃烧爆炸，其伤害模型有两种：(1)蒸气云爆炸(VCE)模型；(2)沸腾液体扩展蒸气爆炸(BLEVE)模型。前者属于爆炸型，后者属于火灾型。蒸气云爆炸是由于以“预混云”形式扩散的蒸气云遇火后在某一有限空间发生爆炸而导致的。蒸汽爆炸，是指液体急剧沸腾产生大量过热而引发的一种爆炸式沸腾现象。按照BLEVE字面的翻译，可以称之为“沸腾液体扩展为蒸气爆炸”，但过于烦琐，为此其名称可简化为“蒸气爆炸”。这是一种物理爆炸，爆炸能蒸汽爆炸可从不同的角度加以分类：⑴以过热液体的种类划分，主要可以分为3种：①过热液体为水，则可引发因炽热的熔融金属与水接触，产生大量水蒸气的爆炸事故，或者蒸汽锅炉由过热水引发的锅炉爆炸；②过热液体为氯！氨等有毒液化气体，则爆炸后，有毒物质的急剧散发将会致人中毒和污染环境；③过热液体为液化石油气之类的易燃液体，则可能引起以火球为特征的火灾灾害，或易燃液体急剧气化后弥漫于空气中形成爆炸性混合物导致蒸气云爆炸。⑵根据过热液体形成的过程来划分，大致可分为两种：①传热型蒸气爆炸热从高温物体向与之接触的低温液体快速传热，液体瞬间转变成过热状②平衡破坏型蒸气爆炸指在密闭容器中，在高压下保持蒸气压平衡的液体，由于容器破坏而引起高压蒸气泄漏，器内压力急剧减少，液体因而处于过热状态，导致发生蒸气爆炸。