液化石油气储罐设置方式初探

液化石油气储罐设置方式初探

液化石油气作为一种通用燃料广泛应用于工业生产和人民生活中，但由于其具有易燃易爆的特性，在其生产、贮运和使用过程中极易引起火灾爆炸事故，尤其在液化石油气的贮罐区，贮罐集中贮量大，一旦发生火灾爆炸，将会造成严峻的后果。例如1984年墨西哥某液化石油气贮备站，一个球型和枕型贮罐相继发生爆炸着火，爆炸半径达400m，碎片飞出最远的达1200m，死亡500余人，伤2000余人，损失达5000万美元。1998年3月5日，发生在西安市液化石油气站的一个储罐区内，相继发生了4次爆炸，出事现场一片火海，有6个储罐被焚毁，造成12人死亡，32人受伤，直接经济损失470多万元。盛装液化石油气的储罐属压力容器，压力通常有1.57MPa，一旦发生爆炸，危害极大。假如液化石油气储罐设在地上，为了确保储罐与四周的人和建筑物的平安距离，需要很大的空间，可是现在城市用地非常紧急，很难找到一片专用空地；假如液化石油气储罐直接埋在地下，发生泄漏很难发觉和修理，简单造成地下水和土壤污染；假如设置在地下室里，同体积的液化石油气比空气大约重0.5倍，一旦泄漏出来，地下室里空气流通不好，很简单在较低处聚集，可能形成爆炸性混合物，遇到火源就会爆炸。所以，液化石油气储罐不管设置在地上还是地下都会有危急。本文从储罐发生爆炸后会造成的影响后果考虑，就怎样设置储罐相对比较平安进行探讨，对液化石油气储罐的平安管理和平安评价具有现实意义。1讨论方法本文从能量释放的角度动身，以爆炸理论为基础，利用相关模型估算爆炸冲击波的波及范围。液化石油气储罐属于压力容器，当它发生爆炸时有两种形式：一种是压力容器爆炸，由于罐内操作压力过大或储罐受腐蚀、老化，抗压力量下降，导致压力容器爆炸。二是蒸气云爆炸，由于储罐或各种附件裂开、磨损、密封不严而导致的泄漏，形成爆炸性混合气体遇火源发生爆炸。这两种爆炸都会产生冲击波。冲击波的计算可采纳TNT当量法，即将爆炸的能量换算为TNT当量，然后将等量的TNT炸药爆炸的冲击波即近似认为是液化石油气爆炸的冲击波。由于液化石油气爆炸速度没有TNT炸药爆炸速度快，因此按TNT当量计算的冲击波要高于液化石油气爆炸的实际产生的冲击波，但是这种方法简洁而且偏于平安，所以在工程常常采纳。1.1蒸气云爆炸的能量式中：WTNT——蒸气云的TNT当量（kg）；α——蒸气云的当量系数，通常取4％；Wf——蒸气云爆炸中燃烧掉的总质量（kg）；Qf——燃料的燃烧热（MJ/kg）；QTNT——TNT的爆炸热（MJ/kg）。1.2冲击波超压液化石油气储罐设置在地上时，采纳空气中爆炸的冲击波超压计算公式：式中：ΔP——冲击波超压（kgf/cm2）；W——爆炸蒸气云的TNT当量（kg）；R——爆心到所讨论点的距离（m）。液化石油气储罐设置在地下室或直埋地下时，当液体泄漏一段时间，形成爆炸性混合气体，不管是地下室还是储罐都融为一体，假设成一个抱负爆炸源，在地下粘土中发生爆炸，其爆炸冲击波的计算公式：式中，Δp、W、R意义同上。1.3超压准则超压准则认为，爆炸波是否对目标造成损害由爆炸波超压唯一打算，只有当爆炸波超压大于或等于某一临界值是地，才会对目标造成肯定的损害。否则，爆炸波不会对目标造成损害。讨论表明，超压准则并不是对任何状况都适用。相反，这级严格的适用范围，即爆炸波正相持续时间必需满意如下条件：ωt＞40，（ω为目标响应角频率（s-1）,t为爆炸波持续时间（S））。依据超压准则所确定的人员损害程度及建筑物破坏程度见表1和表2。（1）爆炸冲击波对人员的损害，采纳表1所示的损害准则。（2）爆炸冲击波对建筑物的破坏，采纳表2所示的破坏准则。表1冲击波对人的损害效应

冲击波超压Δ（kgf/cm2）损害效应＞1.0死亡（大部分人员会死亡）0.5～1.0重伤（损伤人的听觉器官或产生骨折）0.2～0.3轻伤（人体受到稍微损伤）＜0.2能保证人员平安

表2冲击波对建筑物的破坏效应

超压ΔP×105,Pa建筑物被破坏的程度＞2.0钢架桥位移1.0～2.0防震建筑物破坏或严峻破坏0.5～1.0钢骨架或轻型钢筋混凝土建筑物破坏0.3～0.5不含混凝土厚0.2～0.3m的砖板因剪切或弯曲而裂开，房屋几乎完全破坏0.15～0.3砖砌房屋5