甲醇儲罐爆炸事故後果分析

甲醇儲罐爆炸事故後果分析<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />1）甲醇儲罐及甲醇物料性質

2）爆炸的能量

    甲醇的容積為<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />200m3，假設罐內充滿最高爆炸上限44.0％的混合氣體，則其中甲醇含量為200m3×0.44=88m3（氣態）；按標準狀態下1mol=22.4×10-3m3計。

甲醇的燃燒熱為727.0kJ/mol；

能量釋放Q＝88m3×727.0kJ/mol÷（22.4×10-3m3/mol）=2.86×106kJ；

衝擊波的能量約佔爆炸時介質釋放能量的75％。

則衝擊波的能量E＝2.86×106kJ×75％＝2.14×106kJ。

3）爆炸衝擊波的傷害、破壞作用

衝擊波是由壓縮波迭加形成的，是波面以突進形式在介質中傳播的壓縮波。開始時產生的最大正壓力即是衝擊波波陣面上的超壓△ρ。多數情況下，衝擊波的傷害、破壞作用是由超壓引起的。

衝擊波傷害、破壞的超壓準則認為，只要衝擊波超壓達到一定值時，便會對目標造成一定的傷害或破壞。超壓波對人體的傷害和對建築物的破壞作用見附表4－20和附表4－21。

附表4－20  衝擊波超壓對人體的傷害作用

附表4－21  衝擊波超壓對建築物的破壞作用

1000kgTNT爆炸時的衝擊波超壓。

附表4－22中列出了超壓△ρ時的1000kgTNT爆炸試驗中的相當距離R。

附表4－22 1000kgTNT爆炸時的衝擊波超壓分別情況

4）後果模擬

①爆破能量E換算成TNT當量。因為1kgTNT爆炸所放出的爆破能量為4230～4836kJ/kg，一般取平均爆破能量為4500kJ/kg，故200m3甲醇罐爆炸時，其TNT當量為：

q＝E/QTNT＝E/4500＝2.14×106/4500＝476kg；

②爆炸的模擬比α：

α＝（q/q0）1/3=（q/1000）1/3＝0.4761/3=0.781

③根據附表4－20、附表4－21中列出的對人員和建築物的傷害、破壞作用的超壓△ρ，從附表4－22中找出對應的超壓△ρ（中間值用插入法）時的1000 kgTNT爆炸式樣中的相當距離R0，列於附表4－23、附表4－24中。

④根據R0＝R/α，算出實際危害距離（距爆炸中心距離）：

  R＝R0×α＝R0×0.781

式中：R0——相當距離，m；R——實際距離，m。

⑤計算結果如附表4－23、附表4－24所示。

附表4－23甲醇儲罐爆炸衝擊波超壓對人體的傷害作用

附表4－24甲醇儲罐爆炸衝擊波超壓對建築物的破壞作用

⑥模擬結果分析

A、由以上計算結果可知，距甲醇儲罐中心43.7～33.6m，會對人員造成輕微傷害；距甲醇儲罐中心33.6～25.8m，會對人員造成聽覺器官損傷或骨折；距甲醇儲罐中心25.8～18.0m，會對人員造成內臟嚴重損傷或死亡；距甲醛儲罐中心小於18.0m，會對人員造成死亡。

B、距甲醇儲罐中心21.1～18.0m會造成磚牆倒塌；距甲醇儲罐中心＞58.6m，會造成門窗玻璃部分破壞；

C、距甲醇儲罐中心13.3m以內，會造成大型鋼架結構破壞。

甲醇儲罐爆炸造成人員傷亡範圍見附圖4-2甲醇儲罐爆炸造成人員傷亡範圍模擬圖。