易燃液体气体TNT当量计算.docx
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易燃液体气体TNT当量计算
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易燃、易爆、有毒重大危险源评价法应用实例罿
通过对某公司原料罐区的评价,简要说明易燃、易爆、有毒重羇大危险源评价法的评价过程。
羆
1原料罐区基本情况薄
原料罐区共计8个化学危险品储罐,基本情况如表33所示。
聿
莈
表33储罐基本情况蒄
编号莃螆莁蒂芀芈肃蚁
T-100腿
T-102蝿易发性系数肅
T-202膆ai
T-104膂
T-105艿
T-213袆1.0膁
T-223蚃
直径/袀m
2荿
2芆危险系数蒅化学活泼系数
62.莅C=aGiijK
92.羃
2.9荿蒆
.92蚇1.0×53=530.12
6螃
容积/蚂3m肃
30葿丁二烯的物质事故易发性
30肈肀
80薅B=C111
80蒁(1+K)=ij
80薈53×(1+0
80葿袃.12)=63
200羃.6
储存物蒄质名称袇
氨水蚈
丙烯腈薆
丙烯腈蚅
丁二烯芃芀
丁二烯螈
苯乙烯羇
苯乙烯莇
最大量肂3m/薅袂
24袈
525.莈
68袅
64袁
64羈
68蝿
68薆
袄
罐区平面图如图所示。
7羈
羅.
7图罐区平面示意图肄
蚂
5-34所示。
物质的主要物理化学特性如表肈
莆
评价原料罐区的事故易发性B211
原料罐区事故易发性B包含物质事故易发性B和工艺事故易发性B两方面及其11211111耦合。
螇
B2.1物质事故易发性膄111
选取丁二烯、丙烯腈和苯乙烯作为物质易发性评价的对象。
蒄
列表计算,以丁二烯为例,如表35所示。
薁
膈
表35丁二烯事故易发生B计算表羆111
得分性质分级莄蚁蕿
100.9~1.14
最大安全缝隙芅肇蚁112%爆炸极限~12%
薃薄蚆爆炸气体特膃性100.最小点燃电流86A
羁螄肆
140.31mJ
最小点燃能袈袁螁
8450引燃温度℃蚃蒈螁
总G=分53
肁芁
丙烯腈是二级易燃液体,物质事故易发性B=50。
111
苯乙烯是三级易燃液体,物质事故易发性B=40。
111
工艺过程事故易发性B2.2112
从21种工艺影响因素中找出罐区工艺过程实际存在的危险,在以下几方面有特殊表现,构成工艺过程事故易发性。
所示。
36物质事故易发性与工艺事故易发性之间的相关性用相关系数W表示,如表ij。
二者耦合成为事故易发性B11
表36工艺过程事故易发性B相关系数W莀ij112
影响因素虿
内容与参数螅
B蚄112.
相关系数蒀
B-10高压螆112死亡半径螇
.1~0.8MPa0蒇重伤半径羁
30蒃破坏半径轻伤半径羇袈
W=2.1=0.9薀10ijj=
腐蚀B-12膇11261.7薅
~1.0mm5速率为0.羄/年7
151.肁
20芁271.7虿艿
W=2.1=0.9蚀12ijj=218.3
B-13泄漏薇112
设备泄漏蚆
20羀
W=2.1=0.9螀13ijj=
-21B静电羈112
液体流动肄
30肃
W=2.1=0.9袀21jij=
膅
2.3事故易发性B袆11
计算为:
事故易发性B螂11
衿
薆
原料罐区的伤害模型及伤害一破坏半径3芄
原料罐区最大的火灾爆炸风险是丁二烯罐的燃烧爆炸,其伤害模型有两种:
(1)蒸气云薁模型。
前者属于爆炸型,后者属于火灾沸腾液体扩展蒸气爆炸(BLEVE)爆炸(VCE)模型;
(2)型。
不同的伤害模型有不同的伤害一破坏半径,不同伤害一破坏半径所包围的封闭面积罿内,人员多少、财产价值多少将影响事故严重度大小。
伤害—一破坏半径划分为死亡半径、)半径及财产破坏半径。
半径、轻伤(一度烧伤重伤(二度烧伤)
羇
(VCE)
丁二烯蒸气云爆炸.13羆3悬(T-105罐64m罐(悬挂圆柱立罐,最大贮存量)和丁二烯有两个储罐,分别是T-104薄3。
因此,最大贮存质量为:
)挂圆柱立罐,最大贮存量64m
kg).8(164+64)×621.=79500=(W聿f
当量计算公式为:
TNT莈
/Q=1.8aWQW蒄TNTfTNTf
——地面爆炸系数;1.8式中莃
;04.0=a——蒸气云当量系数,取a腿
Q——丁二烯的爆热,取Q=46977.7kJ/kg;蝿ff
Q——TNT的爆热,取Q=4520kJ/kg。
蒈TNTTNT
因此:
蒄
4520
7/.8×46977.=1.8×0.04×79500W薁TNT
kg)59491.8(=膈
死亡半径R为:
袆1036.R=13.6(W/1000)=61.7(m)膃TNT1
重伤半径R由下列方程式求解:
薁2
蕿
解得:
蚈
7m
151R=.芆2
轻伤半径R由下列方程组求解:
蚁3
羀
解得:
肆
R=271.7m
羅3
对于爆炸性破坏,财产损失半径R的计算公式为:
螁财
莁
式中K——二级破坏系数,K=5.6。
螈ⅡⅡ
计算得:
螄
=218.R3m
袁财
将上述结果列入表37。
螂
)m丁二烯蒸气云爆炸破坏半径(37表芅.
莄
伤害区域如图5-8所示。
膁
蚀
膇
(BLEVE)
丁二烯扩展蒸气爆炸2.3肃
8=55650795007W=0丁二烯用两罐储存,取.×..6kg。
膀.
按以下公式进行计算:
肁
衿
2m0W/=q27956.膆1
(2)二度烧伤(重伤):
芀
芈
(3)一度烧伤(轻伤):
莇
袅
(4)财产损失:
莀
虿
按上述q、q、q、q热辐射通量值计算伤害一破坏半径,由热辐射通量公式计算:
聿4321
蚄
式中R——火球半径,R=110.7m;螄
。
q—一对圆柱罐取q=270000W肀OO
此方程难以手算解出,用计算机求解。
蒇
>RR,伤害一破坏半径应有已知火球半径R=110.7m蚇i2,计算扩展蒸气爆炸的死亡半径R为:
/=(5)按死亡热通量q27956.0Wm袄11
5m
247R=.蒁12二度烧(热通量二度烧伤按重伤(6)()q,计算扩展蒸气爆炸的重伤m/6W.=18515膈2.
伤)半径R为:
2
R=316.4m
蒆22)(/m一度烧伤,计算扩展蒸气爆炸的轻伤(一度烧伤)热通量8141.7W(7)由轻伤袄为:
半径R3
0m
.R=491袁3
由上述同样办法计算得到扩展蒸气爆炸的/m2,由财产烧毁热通量q=26091.2W(8)蚆4财产破坏半径R为:
4
5m
258.R=芄4
38所示。
综合各项,得扩展蒸气爆炸伤害一破坏半径如表羄
羈
)丁二烯扩展蒸气爆炸伤害一破坏半径(m表38莈
死亡半径肃羆薄莃莈螈莃
重伤半径(二度烧肄伤)
轻伤半径(一度烧伤)荿
财产破坏半径袆
.5247肆
.3164膃表41
491.0螀安全生产教育
258.5薈
袅
所示。
9伤害区域如图芃
膁.
沸腾液体扩展蒸气爆炸伤害区域图9
显然,如果丁二烯罐发生扩展蒸气爆炸,火球半径R=110.7m,使整个原料罐区成,使2m258..5m,财产损失半径R=为一片火海,全部被吞没;由于死亡半径R=24741得罐区一旦发生扩展蒸气爆炸,厂区内的人员难以幸免,而且会殃及四邻。
事故严重度B的估计412
表示,反映发生事故造成的经济损失大小。
它包括人员伤害S事故严重度B用符号12。
万元)和财产损失两个方面,并把人的伤害也折算成财产损失(
用下式表示总损失值:
蒃
)/+0.5N105N6000+(N+=SC20蝿321
——财产破坏价值,万元;C式中膆.
N,N,N——事故中人员死亡、重伤、轻伤人数。
321事故严重度B取决于伤害催坏半径构成圆面积中财产价值和死伤人数。
由于丁二烯罐12区爆炸伤害模型是两个,即蒸气云爆炸和扩展蒸气爆炸,并可能同时发生,则储罐爆炸故严重度应是两种严重度加权求和:
S=AS+(1-A)S21式中S,S——分别为两种爆炸事故后果;21A,1-A——分别为两种爆炸的发生概率,A=0.9,1-A=0.1。
蒸气云爆炸的可能性远大于扩展蒸气爆炸,蒸气云爆炸是主要的。
事故严重度的计算结果为:
所示。
39原料罐区爆炸事故严重度计算如表原料罐区爆炸事故严重度表39
5固有危险性B及危险性等级1原料罐区的固有危险性为:
B=B×B12111=7602.4×4392.3
=33392021.52
危险性等级为:
5)=2.52
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