事故模拟分析法

5.3事故后模拟法（1）方法介绍事故后模拟法是采用定量计算来精确判断事故发生对人员、财产造成的伤害损失半径的一种方法。（2）评价过程根据爆炸力学理论，采用范登伯格（VandenBerg）和兰诺伊（Lannoy）TNT当量法，将其它易燃、易爆物质转化成相对应的X千克当量TNT，来描述爆炸事故的威力，即能量释放程度。就可以利用长时间军事上积累的大量的TNT药量与目标破坏程度之间关系的试验数据，计算出危害程度。计算公式如下：WTNT=a•Qf•Wf/QTNT式中：WTNT—蒸汽云的TNT当量，kg；a—蒸汽云的当量系数，通常取4%Qf—燃料的燃烧热，MJ/kg；查美国DOW公司火灾爆炸指数法附录《物质系数和特性》表并换算，汽油为43.7MJ/kg，柴油为43.5MJ/kg；QTNT—TNT的爆炸热，4.52MJ/kg；Wf—蒸汽云爆炸中燃烧掉的总质量，kg。车用汽油爆炸极限，根据有关资料爆炸下限为1.3%，上限为6%。地下油罐一般是罐内油品蒸汽形成爆炸性混合气体，遇到明火或高温等情况发生爆炸。因此应以油罐容积为限，计算其达到爆炸极限时油品蒸汽的爆炸能量。已知汽油相对标准状态下对于干空气的密度为3.5。标准状态下干空气密度为1.293kg/m3。设油罐容积为X，且假设整个储罐为一个点爆炸源。设1m3达到爆炸极限的汽油蒸汽质量为B，则有：B下=3.5×1.293×1.3%=0.0588315B上=3.5×1.293×6%=0.27153则Wf=X•B现已知该站汽油储罐单罐容积为20m3，则将之代入上式可计算得出该站的爆炸能量WTNT范围为：0.45~2.09。以下按照WTNT＝2.09进行计算。1）计算公式地下储罐爆炸冲击波计算应采用岩土爆破研究有关的成果，结合地下储油罐属于沙土覆盖和填充，采用G.M莱克霍夫的研究成果。莱克霍夫对于砂质土壤中的冲击波超压，有：△Pm=8[R/（WTNT）1/3]-3式中：△Pm—爆炸冲击波超压，kg·f/cm2；R—爆心到所研究点的距离，m；WTNT—蒸汽云的TNT当量，kg；根据上式，则有：R=[8WTNT/△Pm]1/32）地下储油罐爆炸冲击波对人员伤害范围计算根据爆炸事故后果模拟评价方法中的超压准则，冲击波对人体的伤害和建筑物破坏作用如下表：表5-8人员伤害超压准则序号伤害程度超压△P*105（Pa）伤害情况1轻微0.2~0.3轻微挫伤2中等0.3~0.5听觉、气管损伤、中等挫伤、骨折3严重0.5~1内脏严重挫伤，可能造成死亡4极严重＞1大部分人死亡设△P=△Pm，将爆炸能量计算结果带入上式，则可模拟计算出地下储油罐发生爆炸时产生的爆炸冲击波对人员的伤害分布情况，本次评估分析人员死亡半径，故将造成人员死亡的超压△P代入公式即可得出造成人员死亡的半径为2.56m。