液化气体爆炸风险模拟

F3.2风险程度分析压力容器爆炸时，爆破能量在向外释放时以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量3种形式表现出来。后二者所消耗的能量只占总爆破能量的3％～15％，也就是说大部分能量是产生空气冲击波。本计算假设一个30m3的液氮储罐发生爆炸，进行模拟计算1）冲击波超压的伤害、破坏作用冲击波是由压缩波叠加形成的，是波阵面以突进形式在介质中传播的压缩波。容器破裂时，器内的高压气体大量冲出，使它周围的空气受到冲击波而发生扰动，使其状态(压力、密度、温度等)发生突跃变化，其传播速度大于扰动介质的声速，这种扰动在空气中的传播就成为冲击波。在离爆破中心一定距离的地方，空气压力会随时间发生迅速而悬殊的变化。开始时，压力突然升高，产生一个很大的正压力，接着又迅速衰减，在很短时间内正压降至负压。如此反复循环数次，压力渐次衰减下去。开始时产生的最大正压力即是冲击波波阵面上的超压△p。多数情况下，冲击波的伤害、破坏作用是由超压引起的。超压△p可以达到数个甚至数十个大气压。冲击波超压对人体的伤害作用见表F3-4。与对建筑物破坏作用见表F3-5。表F3-4冲击波超压对人体的伤害作用表序号冲击波超压强度△p（MPa）破坏、伤害情况备注10.02~0.03轻微损伤20.03~0.05听觉器官损伤或骨折30.05~0.10人的内脏严重损伤或死亡40.10大部分人员死亡表F3-5冲击波对建筑物的破坏作用表序号冲击波超压强度△p（MPa）破坏、伤害情况备注10.005~0.006门、窗玻璃部分破碎20.006~0.015受压的门、窗玻璃大部分破碎30.015~0.02窗、框损坏40.02~0.03墙裂缝50.04~0.05墙大裂缝、屋瓦掉下60.06~0.07木建筑厂房柱折断，房架松动70.07~0.10砖墙倒塌80.10~0.20防震钢筋混凝土破坏，小房屋倒塌90.20~0.30大型钢筋结构破坏2）冲击波的超压（1）模拟比与1000kgTNT的爆炸模拟比α的求取公式：则可求得α=0.1308（2）人员伤害基准目标距离1000kgTNT炸药在空气中爆炸时所产生的冲击波超压表见表F3-6。表F3-61000kgTNT爆炸时冲击波超压表距离R0（m）567891012△p（MPa）2.942.061.671.270.950.760.50距离R0（m）14161820253035△p（MPa）0.330.2350.170.1260.0790.0570.043距离R0（m）40455055606570△p（MPa）0.0330.0270.02350.02050.0180.01430.013根据表F3-5中人员的伤亡、重伤、轻伤中冲击波超压的ΔP值，再根据表F3-7中1000kgTNT爆炸时的冲击波超压表，用插入法求得。超压值相对应的距离为：爆炸冲击波致人死亡的半径距离R死=23.5m；爆炸冲击波致人内脏重伤损伤或死亡的半径距离R重=32.5m；爆炸冲击波致人听觉器官损伤或骨折的半径距离R骨折=40m；311000TNTW爆炸冲击波致人轻微损伤、墙体破裂的半径距离R轻=58m。（3）人员的伤害距离人员伤害距离R=R0×α根据公式求取结果见表F3-7。表F3-7冲击波超压对人员伤害距离表序号爆炸容器死亡距离（m）重伤距离（m）听觉器官损伤或骨折（m）轻伤距离（m）130m3液氮贮罐3.074.255.237.59F3.2风险程度分析压力容器爆炸时，爆破能量在向外释放时以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量3种形式表现出来。后二者所消耗的能量只占总爆破能量的3％～15％，也就是说大部分能量是产生空气冲击波。本计算假设一个30m3的液氮储罐发生爆炸，进行模拟计算1）冲击波超压的伤害、破坏作用冲击波是由压缩波叠加形成的，是波阵面以突进形式在介质中传播的压缩波。容器破裂时，器内的高压气体大量冲出，使它周围的空气受到冲击波而发生扰动，使其状态(压力、密度、温度等)发生突跃变化，其传播速度大于扰动介质的声速，这种扰动在空气中的传播就成为冲击波。在离爆破中心一定距离的地方，空气压力会随时间发生迅速而悬殊的变化。开始时，压力突然升高，产生一个很大的正压力，接着又迅速衰减，在很短时间内正压降至负压。如此反复循环数次，压力渐次衰减下去。开始时产生的最大正压力即是冲击波波阵面上的超压△p。多数情况下，冲击波的伤害、破坏作用是由超压引起的。超压△p可以达到数个甚至数十个大气压。冲击波超压对人体的伤害作用见表F3-4。与对建筑物破坏作用见表F3-5。表F3-4冲击波超压对人体的伤害作用表序号冲击波超压强度△p（MPa）破坏、伤害情况备注10.02~0.03轻微损伤20.03~0.05听觉器官损伤或骨折30.05~0.10人的内脏严重损伤或死亡40.10大部分人员死亡表F3-5冲击波对建筑物的破坏作用表序号冲击波超压强度△p（MPa）破坏、伤害情况备注10.005~0.006门、窗玻璃部分破碎20.006~0.015受压的门、窗玻璃大部分破碎30.015~0.02窗、框损坏40.02~0.03墙裂缝50.04~0.05墙大裂缝、屋瓦掉下60.06~0.07木建筑厂房柱折断，房架松动70.07~0.10砖墙倒塌80.10~0.20防震钢筋混凝土破坏，小房屋倒塌90.20~0.30大型钢筋结构破坏2）冲击波的超压（1）模拟比与1000kgTNT的爆炸模拟比α的求取公式：311000TNTW则可求得α=0.1308（2）人员伤害基准目标距离1000kgTNT炸药在空气中爆炸时所产生的冲击波超压表见表F3-6。表F3-61000kgTNT爆炸时冲击波超压表距离R0（m）567891012△p（MPa）2.942.061.671.270.950.760.50距离R0（m）14161820253035△p（MPa）0.330.2350.170.1260.0790.0570.043距离R0（m）40455055606570△p（MPa）0.0330.0270.02350.02050.0180.01430.013根据表F3-5中人员的伤亡、重伤、轻伤中冲击波超压的ΔP值，再根据表F3-7中1000kgTNT爆炸时的冲击波超压表，用插入法求得。超压值相对应的距离为：爆炸冲击波致人死亡的半径距离R死=23.5m；爆炸冲击波致人内脏重伤损伤或死亡的半径距离R重=32.5m；爆炸冲击波致人听觉器官损伤或骨折的半径距离R骨折=40m；爆炸冲击波致人轻微损伤、墙体破裂的半径距离R轻=58m。（3）人员的伤害距离人员伤害距离R=R0×α根据公式求取结果见表F3-7。表F3-7冲击波超压对人员伤害距离表序号爆炸容器死亡距离（m）重伤距离（m）听觉器官损伤或骨折（m）轻伤距离（m）130m3液氮贮罐3.074.255.237.597.3事故案例1）事故介绍上海：宝钢工厂违规操作导致重大安全事故，2死5伤事故时间：3月3日16时30分左右事故地点：宝钢股份特殊钢分公司条钢厂酸洗热处理分厂伤亡人数：2死5伤事故经过：当时条钢厂酸洗热处理分厂MCF连续退火炉5号门开启发生故障，当班组长蒋某与副组长吴某在未关闭氮气开关的情况下，从6号门进入炉内查看，窒息昏倒。经过30分钟左右，其他人员发现后，当班作业长李某与热处理工徐某、热处理工马某先后进入炉内施救，3人均昏倒。其余人员立即将徐某和李某救出，李某苏醒后提醒施救人员将氮气开关关闭，其余人员充入空气后，先后将马某、蒋某、吴某救出，该5人急送医院抢救，蒋某和吴某分别于20时00分、22时50分经抢救无效身亡，其余3人于20时15分出高压氧舱，在病房进一步观察，目前3人无生命危险。2）事故直接原因：（1）经初步分析，违规操作导致此起事故。据悉操作人员在未关闭氮气开关并进行有效通风的情况下，同时未采取任何有效防护措施，进入炉内检查故障，是事故发生的主要原因。据宝钢有关负责人介绍，集团对生产操作流程有严格规定，工人在进入MCF炉操作时，必须先关闭氮气阀门，而当时两名工人进入MCF炉前并没有关闭阀门，加上后来救援的几名工人也没有采取任何安全防范措施导致中毒。（2）事故间接原因：施救人员未对危险因素进行有效辨识的情况下实施救援，是事故进一步扩大的重要原因。（3）值班工长违反化工部颁发的有关规定，在进入保冷箱内进行清除珠光砂作业前未办理罐内作业许可证，也未对箱内的气体成分进行分析便盲目进箱。（4）厂、车间、工段领导违反化工部颁发的有关规定，在安排停车抢修和清理保冷箱珠光砂工作时，没有认真研究安全问题。事故发生后，未及时组织正确抢救，而扩大了事故。（5）1名参加抢救的化工作业工违反有关规定，未佩戴防护面具，仅在腰上拴了一根绳子，便进箱抢救而导致窒息。（6）工艺员和另1名化工作业工违反的有关规定，不了解氧气呼吸器的使用方法，在进箱抢救时虽携带了面具，未佩戴，致窒息死亡。3）防止同类事故的措施（1）结合事故进行防中毒、防窒息的安全教育，开展事故预想演习，提高职工的安全技术素质。（2）严格执行有关罐内作业的安全规程。当我被上帝造出来时，上帝问我想在人间当一个怎样的人，我不假思索的说，我要做一个伟大的世人皆知的人。于是，我降临在了人间。我出生在一个官僚知识分子之家，父亲在朝中做官，精读诗书，母亲知书答礼，温柔体贴，父母给我去了一个好听的名字：李清照。小时侯，受父母影响的我饱读诗书，聪明伶俐，在朝中享有“神童”的称号。小时候的我天真活泼，才思敏捷，小河畔，花丛边撒满了我的诗我的笑，无可置疑，小时侯的我快乐无虑。“兴尽晚回舟，误入藕花深处。争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭。”青春的我如同一只小鸟，自由自在，没有约束，少女纯净的心灵常在朝阳小，流水也被自然洗礼，纤细的手指拈一束花，轻抛入水，随波荡漾，发髻上沾着晶莹的露水，双脚任水流轻抚。身影轻飘而过，留下一阵清风。可是晚年的我却生活在一片黑暗之中，家庭的衰败，社会的改变，消磨着我那柔弱的心。我几乎对生活绝望，每天在痛苦中消磨时光，一切都好象是灰暗的。“寻寻觅觅冷冷清清凄凄惨惨戚戚”这千古叠词句就是我当时心情的写照。最后，香消玉殒，我在痛苦和哀怨中凄凉的死去。在天堂里，我又见到了上帝。上帝问我过的怎么样，我摇摇头又点点头，我的一生有欢乐也有坎坷，有笑声也有泪水，有鼎盛也有衰落。我始终无法客观的评价我的一生。我原以为做一个着名的人，一生应该是被欢乐荣誉所包围，可我发现我错了。于是在下一轮回中，我选择做一个平凡的人。我来到人间，我是一个平凡的人，我既不着名也不出众，但我拥有一切的幸福：我有温馨的家，我有可亲可爱的同学和老师，我每天平凡而快乐的活着，这就够了。天儿蓝蓝风儿轻轻，暖和的春风带着春的气息吹进明亮的教室，我坐在教室的窗前，望着我拥有的一切，我甜甜的笑了。我拿起手中的笔，不禁想起曾经作诗的李清照，我虽然没有横溢的才华，但我还是拿起手中的笔，用最朴实的语言，写下了一时的感受：人生并不总是完美的，每个人都会有不如意的地方。这就需要我们静下心来阅读自己的人生，体会其中无尽的快乐和与众不同。“富不读书富不久，穷不读书终究穷。”为什么从古到今都那么看重有学识之人？那是因为有学识之人可以为社会做出更大的贡献。那时因为读书能给人带来快乐。自从看了《丑小鸭》这篇童话之后，我变了，变得开朗起来，变得乐意同别人交往，变得自信了……因为我知道：即使现在我是只“丑小鸭”，但只要有自信，总有一天我会变成“白天鹅”的，而且会是一只世界上最美丽的“白天鹅”……我读完了这篇美丽的童话故事，深深被丑小鸭的自信和乐观所折服，并把故事讲给了外婆听，外婆也对童话带给我们的深刻道理而惊讶不已。还吵着闹着多看几本名着。于是我给外婆又买了几本名着故事，她起先自己读，读到不认识的字我就告诉她，如果这一面生字较多，我就读给她听整个一面。渐渐的，自己的语文阅读能力也提高了不少，与此同时我也发现一个人读书的乐趣远不及两个人读的乐趣大，而两个人读书的乐趣远不及全家一起读的乐趣大。于是，我便发展“业务”带动全家一起读书……现在，每每遇到好书大家也不分男女老少都一拥而上，争先恐后“抢书”