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        TNT當量法預測某石化設備爆炸后果評價

        作者:宋元寧 于立友 李彩霞  
        評論: 更新日期:2010年10月02日

          某廠苯乙烯裝置的乙苯合成工藝中置的烴化反應器規格為φ2200×12000mm;反應溫度為360~380℃;反應壓力為0.85~1.0MPa;該反應器在《壓力容器安全技術監察規程》附件一中,具體劃分為低壓(0.1 MPa≤p<1.6 MPa)等級,物料流量為58088(kg/h);苯:乙烯=1:5(mol比)。該烴類化反應器反應原理為催化干氣中的乙烯和苯經過催化劑反應生成二乙苯。若該烴化反應器發生泄漏事故,上述物料非常容易形成爆炸性氣體,如果遇明火或高熱,可能發生爆炸事故。本文采用TNT當量法預測由此造成的爆炸事故后果。

        ??? 1 TNT當量法

        ???   通過對爆炸知識的積累經驗得出TNT當量與破壞之間的關系,得出蒸氣去爆炸的TNT當量的公式1。

        ???   
        ??? 式中: A——蒸氣云的TNT當量系數,取值范圍為0.02~14.9%;

        ???? WTNT——蒸氣云的TNT當量,kg;

        ???? Wf——蒸氣云中燃料的總質量,kg;

        ???? Qf——燃料的燃燒值,kJ/kg;

        ???? QTNT——TNT的爆熱,QTNT=(4.12~4.69)×103kJ/kg。

        ???   蒸氣云爆炸后引起沖擊波作用,在一定范圍內導致肺出血造成0.5的死亡概率。它的范圍公式為:

        ???   

        ????式中,R0.5—造成死亡概率0.5的半徑,m。

        ????  100kgTNT炸藥試驗,在空氣中爆炸時產生的沖擊波超壓見表1。以表1中R1000(m)為橫坐標、ΔP0.5(MPa)為縱坐標,作圖,得出圖1。通過公式(3)計算TNT炸藥爆炸的模擬比,再根據公式(4)計算實際TNT當量沖擊波超壓值。

        ???   表1 1000kgTNT當量的爆炸沖擊波超壓

        ???   

        R1000(m)

        5

        6

        7

        8

        9

        10

        12

        14

        ΔP1000(MPa)

        2.94

        2.06

        1.67

        1.27

        0.95

        0.76

        0.50

        0.33

        R1000(m)

        16

        18

        20

        25

        30

        35

        40

        45

        ΔP1000(MPa)

        0.235

        0.17

        0.126

        0.079

        0.057

        0.043

        0.033

        0.027

        R1000(m)

        50

        55

        60

        65

        70

        75

        ?

        ?

        ΔP1000(MPa)

        0.0235

        0.0205

        0.018

        0.016

        0.0143

        0.013

        ?

        ?

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