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伤害分类 Z(未知数) 方程式
∆PS=0.137Z-3+0.119Z-2+0.269Z-1-0.019 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) 受限空间蒸气云爆炸事故后果模拟分析过程
重伤 1.089 0.434440397 0.434353406 44 101.3 1)爆炸能量计算
轻伤 1.957 0.167805827 0.167818361 17 101.3 甲醇储罐的单罐容量为50m3。根据最大危险原则,假设罐内全部充满甲醇与空气形成的爆炸性混合气体,而且处在爆炸极限的上限,即混合气体中的甲醇为44.0%,则罐内甲醇的数量为:
W=50×44 %×32.04/22.4
=31.47 kg
式中:甲醇分子量为32.04
死亡半径计算公式 R0.5=13.6×(WTNT/1000)0.37 假设罐内甲醇全部参与了爆炸反应,对形成的冲击波有实际贡献。则罐内蒸气云爆炸的TNT当量数WTNT为:
重伤半径计算公式 Rd0.5=Z/(PO/W∙HC)1/3 WTNT =WHC/QTNT
轻伤半径计算公式 Rd0.01=Z/(PO/W∙HC)1/3 =31.47×22690/4520
财产损失区半径计算公式 R=KⅡWTNT1/3/[1+(3175/WTNT)2]1/6 KⅡ为二级破坏系数,取值5.6。 蒸气云爆炸的TNT当量数WTNT =158.0(kg)
式中:甲醇的燃烧热 HC=22690 kJ/kg
TNT的爆炸热 QTNT=4520 kJ/kg,
2)爆炸伤害计算
对爆炸造成的伤害后果估计,一般按照人员伤亡情况进行分区,即将危险源周围由里到外划分为死亡区、重伤区和轻伤区。
(1)死亡区
死亡区内的人员若缺少防护,则被认为将无例外地蒙受严重伤害或死亡。其内径为零,外径记作R0.5,表示外圆周处的人员因冲击波作用导致肺出血而死亡的几率为0.5。由下式可求得死亡区半径R0.5:
R0.5 =13.6(WTNT/1000)0.37
=13.6(158.0/1000)0.37
=6.87 m
(2)重伤区
重伤区内的人员若缺少防护,则绝大多数将遭受严重伤害,极少数人可能死亡或受轻伤。其内径是死亡区的半径R0.5,外径记作Rd0.5,表示该处人员因冲击波作用耳膜破裂的几率为0.5,它要求的冲击波峰值为44kPa。由下列方程求得重伤区半径Rd0.5:
△Ps=0.137Z-3+0.119Z-2+0.269Z-1-0.019
△Ps=44/P0=44/101.3=0.43435
Z=Rd0.5(Po/WHC)1/3
式中Po为环境压力,取101.3kPa。将Po代入,用试插法求解可得:
重伤区半径:Rd0.5=20.8 m
(3)轻伤区
轻伤区内的人员若缺少防护,则绝大多数人员将遭受轻微伤害,少数人员将受重伤或平安无事,死亡的可能性极小。其内径为重伤区外径Rd0.5,外径记作Rd0.01,表示该处人员因冲击波作用耳膜破裂的几率为0.01,它要求的冲击波峰值为17kPa。由下列方程组可求得轻伤半径Rd0.01:
△Ps=0.137Z-3+0.119Z-2+0.269Z-1-0.019
△Ps=17/P0=0.16782
Z=Rd0.01(Po/WHC)1/3
用试插法求解可得:
轻伤半径:Rd0.01=37.5 m
(4)财产损失区
对于爆炸性破坏的财产损失区半径可由下式求得:
R=KⅡWTNT1/3/[1+(3175/WTNT)2]1/6
式中KⅡ为二级破坏系数,取值5.6。将KⅡ代入可得:
R=5.6×158.01/3/[1+(3175/158.0)2]1/6
=11.1 m
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