煤气柜爆炸计算举例

煤气柜泄漏后发生蒸气云爆炸的冲击波伤害、破坏半径爆炸性气体气态储存时泄漏到空气中，遇到火源，则可能发生蒸气云爆炸。该项目甲醇装置区设有1台容积为20000m3的焦炉煤气气柜，气柜中煤气如果发生泄漏，就有可能形成爆炸性混合物，如遇火种就会发生火灾、爆炸。当泄漏到空气中的煤气与空气的云状混合物浓度处于爆炸范围内时，遇到点火源发生的爆炸现象称为蒸气云爆炸。蒸气云爆炸是一种发生概率相对较大，破坏后果极为严重的一种灾害。其主要危险为爆炸产生的冲击波，能导致人员伤亡及设备、设施、建筑等财产损失。根据荷兰应用科研院TNO（1979）建议，可以按下式预测蒸气云爆炸的冲击波的损害半径：R=CS（N·E）1/3式中：R----损害半径，m；E----爆炸能量，kJ，按下式取，E=V·HCV----参与反应的可燃气体的体积，m³；HC----可燃气体的高燃烧热值，kJ/m³；N----效率因子，取N=10%；CS----经验常数，取决于损害等级，按附表C.4-1取值。附表C.4-1损害等级一览表损害等级表CS设备损坏人员伤害10.03重创建筑物、加工设备1%死亡于肺部伤害大于50%耳膜破坏大于50%被碎片击伤20.06损坏建筑物外表，可修复1%耳膜破裂性破坏1%被碎片击伤30.15玻璃破碎被碎玻璃击伤40.410%玻璃破碎假设煤气发生大量泄漏，而未能采取有效的处理措施，导致大量的煤气不断聚集，此时若遇火源，则可能发生火灾爆炸事故。煤气柜的体积V=20000m3，氢气的高燃烧热值HC=12770kJ/m³、一氧化碳的高燃烧热值HC=17250kJ/m³、甲烷的高燃烧热值HC=39860kJ/m³则：E=V·HC=20000×（12770×58%+17250×6.2%+39860×26%）=3.77×108kJ根据上式，当CS按附表C.4-1分别取不同值时，R值分别为：CS=0.03R=100.6mCS=0.06R=201.2mCS=0.15R=502.9mCS=0.40R=1341.2m蒸气云爆炸时不同半径对设备及人员的损坏和伤害见附表C.4-2。附表C.4-2煤气柜蒸气云爆炸时不同半径对设备及人员的损坏和伤害表20000m3煤气柜蒸气云爆炸事故后果危害较大，离爆炸点半径100.6m以内，可能造成数人死亡或重伤，甲醇生产及空分装置区的设备将严重损坏，造成停产。损害等级表R（m）设备损坏人员伤害1100.6重创建筑物、加工设备1%死亡于肺部伤害大于50%耳膜破坏大于50%被碎片击伤2201.2损坏建筑物的外表，可修复性破坏1%耳膜破裂1%被碎片击伤3502.9玻璃破碎被碎玻璃击伤41341.210%玻璃破碎