重大事故后果教材.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * (77) f——燃烧效率因子，取0.35 n——假设的点源数； Q——泄漏流量，kg／s HC----液体燃烧热 距离点源xi处某点接收的热辐射通量为 (78) xp——发射因子，取0.2 总热通量是各点辐射的和 辐射点源的数目可以任意选取，但对于后果分析来说，取5点就可以了。该模型没有考虑风的影响，因为一般喷射速度比风速大得多。在低压喷射时，风速的影响比较明显，在下风向接收热量会更多。如果风使喷射火焰偏离了轴线，则该模型不适用 (79) 8.3 火球 火球，也称为沸腾液体扩展蒸汽爆炸。当压力容器受外界热量的作用使槽壁强度下降并突然破坏，储存的过热液体或液化气体突然释放并被点燃，形成巨大火球。火球的危害主要是热辐射而不是爆炸冲击波，强烈的热辐射可能造成严重的人员伤亡和财产损失 火球直径和火球持续时间的计算公式 (80) (81) W－火球中消耗的可燃物的质量 对于单罐储存，W取罐容量的50％；对于双罐储存，W取罐容量的70％；对于多罐储存，W取罐容量的90％ 距火球在地面投影处x的热辐射通量为 (82) 火球表面热辐射通量为 （83） 设f是燃烧辐射分数，是容器压力的函数 (84) 常数f1＝0.27 ， f2＝0.32；p为容器内压力，单位是MPa；在没有可靠数据时f可取0.3 f－燃烧效率因子,Hc－液体燃烧热，W－火球中消耗的可燃物的质量 大气透射率的取值与池火讨论的相同。考虑最简单、最保守的情况，即辐射接收体的平面垂直于接收体与火球中心连线，视角因子按下式计算 （85） 火球辐射示意图 由图可知： （86） 把（83）、（85）（86）代入（82）得： (87) 忽略火球高度的影响，上式可化为简洁形式 (88) 8.4 闪火 闪火是可燃蒸汽云的非爆炸燃烧，燃烧速度虽然很快但比爆炸慢得多，危害主要是热辐射,没有冲击波 一般后果分析可不考虑闪火的热辐射效应，只考虑闪火范围内的伤害。一般可认为闪火范围内的室外人员将全部烧死，建筑物内有部分人被烧死。在缺乏资料时，可以认为室内的死亡率为零 8.5 计算示例 计算l00t丁二烯储罐沸腾液体扩展蒸汽云爆炸(火球)伤害区 火球直径： ＝5.8×（0.5×100000）1/3 =213.7m 火球持续时间： =0.45×(0.5×100000)1/3 =16.6s 伤害半径按50％伤害率计算。根据死亡概率与热辐射通量的关系 pr＝5时，代入火球持续时间，计算热辐射通量q =28710.5W/m2 由 f=0.3，?＝1－0.058lnx,Hc=50409KJ/Kg代入上式，可求死亡半径 X=291m 同理，二度烧伤的热辐射通量：q=19551.3W/m2,伤害半径x=350m 一度烧伤的热辐射通量：q=8574.5W/m2,伤害半径x=519m 财产损失的热辐射通量：q=26111.1W/m2,伤害半径x=305m 火球伤害示意图 9.爆炸 9.1分类 （1）物理爆炸。锅炉爆炸，压缩气体和液化气体钢瓶爆炸是典型的物理爆炸，物理爆炸影响范围较小，一般不作为重大危险进行后果分析 9.2 爆炸伤害准则 (1)超压准则 （2）化学爆炸。化学爆炸包括不稳定固体或气体的爆炸、受限空间内可燃混合气体爆炸和开放空间的可燃气体蒸汽云爆炸等，作为重大事故后果分析，最重要的是可燃气体泄漏引起的开放空间蒸汽云爆炸 爆炸波是否对目标造成伤害是由爆炸波超压唯一决定的，只有当爆炸波超压大于某一临界值时，才会对目标造成一定伤害。很明显，超压准则没有考虑正相持续时间。理论和实验都表明，爆炸破坏效应不仅与爆炸超压有关，也与超压持续时间有关，持续时间长则破坏更大。尽管如此，由于爆炸波超压容易测量和估计，所以超压准则是衡量爆炸 破坏效应最常用的准则 (2)冲量准则 由于伤害效应不仅取决于爆炸波超压，而且与爆炸波持续时间有关，爆炸波冲量就是超压和持续时间的函数，因此用爆炸冲量衡量伤害后果是合理的。冲量准则是指爆炸波能否对目标造成伤害，完全取决于爆炸波冲量大小，如果冲量大于临界值，则目标被破坏。但是，有一点是明显的，对于一个很小的超压，作用时间再长也不会产生任何伤害。因此，仅考虑冲量也是不完全的 (3)超压一冲量准则 超压一冲量准则综合考虑了超压和冲量两个方面，如果超压和冲量的共同作用满足某一临界条件，目标就被破坏。超压一冲量准则可以用下式表示 ?P－超压，pcr－临界超压,I－冲量，I