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1、爆炸事故对环境的影响预测环境风险影响范围主要是液化气发生爆炸时对环境的影响范围。2.1预测计算的基本步骤爆炸按其性质可分为由物理变化引起的爆炸(物理爆炸)和由化学反应引起 的爆炸(化学爆炸)。前者只释放物理能量,其爆炸影响一般较为有限,而化学爆 炸则往往产生更大的破坏力,因此对爆炸及其危害性的分析主要是探讨化学爆 炸。基于对爆炸特性的分析,计算化学爆炸对环境的破坏影响的基本步骤可描述 如下:计算爆炸产生的最高温度一求取爆炸产生的压力一估算爆炸形成的应力一 确定爆炸影响的范围与程度2. 2由反应热计算爆炸温度和压力2. 2. 1爆炸温度计算化学物质的爆炸最高温度可依据反应热计算,液化石油气可视作
2、丙烷与丁烷 的混合物,其燃烧反应式如下:C3H8+5。2 = 3co2+4乩0C4H10+6. 5O2-4CO2+5H2O总反应式为:C3H8+CMo+ll. 502=7C02+9H20由于爆炸速度很快,为瞬间反应,为了简化计算,假定爆炸是在绝热情况下 进行的,故此燃烧可看作全部用于提高燃烧产物的温度,根据燃烧物的热容可计 算出爆炸最高温度:t=2834. 52. 2. 2爆炸最高压力计算爆炸最高压力可根据最高温度由下式计算求出:八T max 八 nP max =x Pox To m式中:P0、Pmax原始压力与爆炸最大压力,Pa;To、Tmax原始温度与爆炸最高温度,K;m、n爆炸前与爆炸后
3、的气体分子数。代入后可求得最大压力为:Pmax=l. IGXIOPa以上计算没有考虑热损失,是按绝热、完全燃烧条件推算而得,因此是理论 的最大爆炸压力。2. 3爆炸应力的计算当压力容器泄漏可燃气体与氧化剂发生剧烈的化学反应,导致化学性爆炸时的破坏力,可按下式进行计算(气体体积均要折算为标态下):Lo=V X HLo-化学性爆炸时的爆炸能量,J;V-参与反应的可燃气体的体积,m3;H-可燃气体的高燃烧值,J/m,根据有关文献可得:H丙烷二101.8义皿/.HT=134. 8X106J/m3H 液化气=118.8X1()6J/n?故化学性爆炸时的爆炸能量:Lo=l 18. 8 X IO,x v单位
4、:J据此可计算不同体积液化气爆炸释放的能量,见表1表1不同体积液化气爆炸时释放的能量液化气体积(n?)0. 03351. 150100爆炸力(J)3. 95X1061.30X1085. 90X1091. 18X1O102. 4液化气爆炸事故的环境影响范围计算根据查阅资料,爆炸时损害的范围R(s)可采用TN0关系式计算:R(s)=C(s)NLo1/3式中:R(s):为影响范围的半径,单位:mC(s):经验常数,它和损害水平有关(一般损害水平分为4级,其取值依据损 害水平从重到轻依次为0 03、0.06、0. 15. 0.4)单位:mJ-3L。:化学性爆炸时的爆炸能量,单位:JN:效率因子,取10
5、%由以上公式可预测出不同量级的液化气发生爆炸时的影响范围,液化气体积 (m 3)0 0335(1个钢瓶)L 1 (33个钢瓶)50100损害范围Gn )2 27 125 23L 7损害范围 如)4 414 15Q 363 4损害范围 Gn )1L 035 3125 8158 5损害范围 (m)29 494 1335 5422 7对建筑物损害重创建筑物对建筑物造成外表损伤或可修复的破坏玻璃破坏10%玻璃破坏爆炸损害特性对人体损害1%死于肺部损害50%耳 膜破裂50%被抛射物砸 伤1%耳膜破裂1%被抛射物 砸伤被K起的玻璃损伤由上表可知:发生任何事故均不会重创建筑物,选址基本合理。发生任何爆 炸事故均会给果园带来严重破坏;若罐装的33个钢瓶发生爆炸,则部队营房仅 有相当部分玻璃破碎,对人员不会造成伤害,对2处民宅影响不大;若为1个50m3的储罐发生爆炸,则对部队营房的建筑物将造成外表损伤或可修复的破坏, 部队人员将有2%受到较重损害,2处民宅玻璃将被破坏,民宅的居民有可能被飞 起的玻璃损伤,且将波及336m以外的地方;若为2个50m3的储罐发生爆炸,则对部队营 房的建筑物造成外表损伤或可修复的破坏,部队人员将有2%受到较重损害,2 处民宅玻璃将被破坏,民宅的居民有可能被起飞的玻璃损伤,且将波及423nl以 外的地方。
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