压力容器物理爆炸本节按照安全评价事故最大化原则，对该项目可能发生的重大事故进行模拟计算对可能发生的事故作出如下模拟评价。

介质为压缩空气的实验压力容器基本数据： 体积：V=250L=0.25m 3，绝对压力：P=8.1 Mpa 1. 计算发生爆炸时释放的爆破能量：E g =C g ·V ；32857.010]1013.01[5.2⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=p pV C g式中：E g —气体的爆破能，kJ ； C g ——压缩气体爆破能量系数，kJ/m 3； V ——容器的容积，m 3； p-容器内气体的绝对压力，MPa ；根据公式：代入数据得：C g =14458.73 kJ/m 3， E g =3614.68 kJ 2.将爆破能量E g 换成TNT 当量q ，代入数据： q=E g /q TNT =E g /4500则：q=0.80 3.爆炸的模拟比a ，即：a=（q/q 0）1/3=（q/1000）1/3=0.1q 1/3则： a=0.09284.在1000kgTNT 爆炸试验中相当的距离R 0，则 R 0 = R/a 或R = R 0·a式中，R —目标与爆炸中心的距离，m ；R0—目标与基准爆炸中心的相当距离，m。

△p(R)=△p0(R／α) 或△p(R0·a)=△p0(R0)附表1 1000kgTNT爆炸时的冲击波超压5.根据附表1给出的相关数据，在距离爆炸中心不同半径处的超压，见附表2。

附表2距离爆炸中心不同半径处的超压6.离爆炸中心不同半径处冲击波超压对建筑物的破坏作用附表3 冲击波超压对建筑物的破坏作用由附表2和见附表3可知，离爆炸中心不同半径处冲击波超压对建筑物的破坏作用见附表4。

附表3-4 不同半径处冲击波超压对建筑物的破坏作用7. 不同半径处冲击波超压对人体的伤害作用附表5 冲击波超压对人体的伤害作用由附表2和见附表5可知，离爆炸中心不同半径处冲击波超压对人体的伤害作用见附表6。

附表6不同半径处冲击波超压对人体的伤害作用实验地坑长4m，宽3m，深2.2m，地坑周围为实心混凝土墙，起到防爆的作用，加上气源控制室离地坑上边缘距离为 3.1m，离地坑中心的距离为4.6m，其中控制室墙体厚0.6m，因此可以判断实验地坑内的250L实验压力容器发生物理爆炸时对控制室的人员和设备不会造成太大影响，能保证人员和设备的安全。

TNT当量法-蒸汽云爆炸本节按照安全评价事故最大化原则，对该项目可能发生的重大事故进行模拟计算对可能发生的事故作出如下模拟评价。

地下储罐区考虑到该地下储罐区空间未用沙土填实，存在油气积聚的可能，故采用TNT当量法分析储油罐泄露、油气蒸发等原因形成蒸汽云，遇点火源发生爆炸的影响范围。

(1) 油库地下储罐区的汽油储罐、柴油储罐总燃烧热值计算：汽油的燃烧热值为46×103kJ／kg；柴油的燃烧热值为42.6×103kJ／kg。

油库地下储罐区有2个25 m3的汽油罐、2个25 m3的柴油罐，其充装系数都按0.85计算，汽油密度为750kg/m3、柴油密度为860kg/m3。

储罐区可燃液体总燃烧热=2×25×750×0.85×46+2×25×860×0.85×42.6=3023280×103 kJ(2) TNT当量计算：W TNT＝W f❒H c,f/❒H TNT式中：W TNT-可燃物质完全燃烧时产生的能量相当TNT质量，kg W f-可燃物质质量，kg；❒H c,f-可燃物质燃烧热kJ／kg；❒H TNT-TNT炸药的爆炸能，取4500kJ／kg；W TNT＝3023280×103/4500=671840kg经计算结果表明：油库地下储罐区最大量储存油品完全燃烧时产生的能量，相当于671840 kg TNT炸药的爆炸能。

(3) 地下储罐区单个汽油储罐发生部分汽油爆炸事故模拟计算1）假设地下储罐区单个汽油储罐发生最大储量的1%泄露形成蒸汽云，遇点火源发生爆炸。

爆炸后形成的人员伤害半径估算如下：W TNT＝aW f❒H c,f/❒H TNT式中：W TNT-蒸汽云爆炸产生的能量相当TNT质量，kg；W f-可燃物质质量，kg；a-蒸汽云爆炸TNT当量系数，取0.04❒H c,f-可燃物质燃烧热kJ／kg；❒H TNT-TNT炸药的爆炸能，取4500kJ／kg；W TNT＝0.04×1%×25×0.85×750×46×103/4500=65.17kg经计算结果表明：地下储罐区单个汽油储罐发生最大储量1%泄露形成蒸汽云，遇点火源发生爆炸产生的能量，相当于65.17kg TNT 炸药的爆炸能。

爆炸区对人员伤害计算：A、死亡区半径（R1）计算R1=13.6×(W TNT /1000)0.37=13.6×(65.17/1000)0.37=4.95mB、重伤区半径R2的计算：重伤半径R2=Z(E/P0)1/3其中Z=0.996，P0=102300Pa，E=参与爆炸总能量=65.17×4500=293265×103J。

R2=0.996×（293265×103/102300）1/3=14.15 mC、轻伤区半径R3的计算轻伤区半径R3=Z(E/P0)1/3其中Z=1.672，P0=102300Pa，E=参与爆炸总能量=65.17×4500=293265×103JR3=1.672×（293265×103/102300）1/3=23.75m2)假设地下储罐区单个汽油储罐发生最大储量5%泄露形成蒸汽云，遇点火源发生爆炸。

爆炸后形成的人员伤害半径估算如下：W TNT＝0.04×25×5%×0.85×750×46×103/4500=325.83kg经计算结果表明：地下储罐区单个汽油储罐发生最大量储5%泄露形成蒸汽云，遇点火源发生爆炸产生的能量，相当于325.83 kg TNT 炸药的爆炸能。

爆炸区对人员伤害计算：A、死亡区半径（R1）计算R1=13.6×(W TNT /1000)0.37=13.6×(325.83/1000)0.37=8.98mB、重伤区半径R2的计算：重伤半径R2=Z(E/P0)1/3其中Z=0.996，P0=102300Pa，E=参与爆炸总能量=325.83×4500=1466235×103JR2=0.996×（1466235×103/102300）1/3=24.19mC、轻伤区半径R3的计算轻伤区半径R3=Z(E/P0)1/3其中Z=1.672，P0=102300Pa，E=参与爆炸总能量=325.83×4500=1466235×103JR3=1.672×（1466235×103/102300）1/3=40.61m经以上计算结果表明：地下储罐区单个25m3汽油储罐发生最大储量1%和5%泄露形成蒸汽云，遇点火源发生爆炸产生的能量，分别相当于65.17 kg 、325.83 kgTNT炸药的爆炸能。

爆炸形成的人员死亡伤害半径分别是：4.95m、8.98m；爆炸形成的人员重伤伤害半径分别是：14.15m 、24.19m ；爆炸形成的人员轻伤伤害半径分别是：23.75m 、40.61m 。

池火灾地上卧式储罐区对于地上卧式储罐区，考虑到有防火堤，故采用池火灾伤害数学模型分析法确定地上储罐区发生火灾的影响程度。

被评价的地上油罐区防火堤长30m ，宽10m ，高1.2m ，罐体一旦破裂或操作失误外溢，储运罐区的柴油和煤油可燃液体将立即沿着防火堤内地面扩散，将漫至防火堤边，形成液池，遇明火将形成池火。

地上卧式储油罐区内的柴油、煤油储罐布置相对集中，若一个储罐发生池火灾必将会波及其它储罐，引起连锁反应，造成区域性大火灾且难以控制。

按照安全评价事故最大化原则，因柴油的燃烧热值大于煤油，故将地上4个柴油储罐和3个煤油储罐共91m 3的储罐看做是1个91m 3柴油储罐为评价对象作“池火火灾”计算。

1) 池半径储罐防护堤长30m ，宽10m ，高1.2 m ，计算液池当量圆半径r （m ）。

5.0⎪⎭⎫ ⎝⎛=πSr ＝（30×10/3.14）0.5 =9.77（m ）式中：r —池当量圆半径，mS —防火堤所围池面积，m 22) 火焰高度()6.05.0284⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=gr dtdm r h o ρ＝84×9.77×[0.04933/(1.293×(2×9.8×9.77)0.5)]0.6=23.90（m ） 式中：h —火焰高度，m ；o ρ—周围空气密度，=o ρ 1.293kg/m 3（标准状态）；g —重力加速度，9.8m/ s 2dt dm /—燃烧速度, 柴油的dt dm /=0.04933kg/m 2·s 。

3) 热辐射通量液池燃烧时放出的总辐射热通量为：()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅+=17226.02dt dm h dtdmrh r Q cηππ =1000)104933.072(106.4215.004933.090.2377.914.3277.914.3(6.062⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯） =43372（kW/m 2）式中：Q —总热辐射通量，kW ；c h —液体燃烧热，h c =42.6×103 kJ/kg ；η—效率因子，可取0.13-0.35，取0.15； 4) 人员伤害及设备损坏距离火灾通过辐射热的方式影响周围环境，当火灾产生的热辐射强度足够大时，可能烧毁设备装置造成人员伤亡。

不同入射通量造成伤害（损失的情况见下表）。

假设全部辐射热量由液池中心点的小球辐射出来，则在距某一距离X 处的入射热辐射强度的计算公式：24X Qt I cπ=式中：I —热辐射强度，kW/ m 2；Q —总辐射热量，kW ；c t —热传导系数，本报告取1；X —目标点到液池中心距离，m 。

根据造成不同伤害或损坏的入射通量，可按上式计算出相应的距离，其伤害距离统计结果见表5-4。

表5-4 伤害距离结果表根据以上“池火灾模型”模拟计算结果，可得出：① 对于总容积91m 3的柴油罐和煤油罐当将它们看做是1个91m3柴油储罐时，发生池火灾造成人员死亡距离为9.60 m，重伤距离为11.75 m，轻伤距离为16.62 m，安全距离为29.38 m以外。